談裝配式建筑的現(xiàn)狀和發(fā)展

劉貝貝　蔣明慧　向　昊

(四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 德陽　618000)

0　引言

目前，隨著城市化進程的加快及節(jié)能環(huán)保的要求，傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑效率低下、浪費資源、污染環(huán)境，不僅工期長，而且成本高，已經(jīng)難以滿足新時代人民對生活的要求，裝配式建筑作為建筑工業(yè)化的產(chǎn)品，有著現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)無法比擬的優(yōu)越性，優(yōu)點有：工業(yè)化綠色生產(chǎn)，有效減少揚塵和建筑垃圾，縮短了施工工期，降低了勞動力成本，產(chǎn)品質(zhì)量更有保障?，F(xiàn)如今，裝配式建筑在國外得到了廣泛使用，在我國，則由于生產(chǎn)和管理體系的不完善，限制了裝配式建筑的發(fā)展。所以在當前條件下，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，裝配式建筑的逐漸推廣與發(fā)展已然成為勢在必行。

1　裝配式建筑的發(fā)展概況

裝配式建筑興起于20世紀60年代的歐洲和日本，經(jīng)歷了世界大戰(zhàn)之后為解決“房慌”，裝配式建筑應(yīng)運而生。在美國，裝配式建筑起源于20世紀30年代，并于20世紀70年代開始盛行，1976年，美國國會通過了關(guān)于裝配式建筑的安全法案并出臺了相關(guān)規(guī)范，沿用至今。美國的住宅社會化程度較高，大多采用框架輕板裝配式住宅，住宅所用構(gòu)件的種類豐富，可以達到上萬種，裝配率達到90%以上。

在日本，裝配式建筑也取得了較大的發(fā)展，日本借助保障房大力發(fā)展裝配式建筑，推進建筑業(yè)現(xiàn)代化，采用部件化生產(chǎn)方式，通過立法保證混凝土構(gòu)件的質(zhì)量，適應(yīng)住宅多樣化的需求，他們將裝配式建筑引用到高層和超高層的建筑設(shè)計中[1]，取得了顯著的成績，裝配式建筑在日本經(jīng)歷了不斷的完善和演變。

相比之下，國內(nèi)裝配式建筑比較落后，并且裝配式建筑在我國的發(fā)展道路是曲折的。概況起來，在我國的發(fā)展經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：第一階段，在20世紀60年代～70年代，隨著人口的增加和居住的需求，裝配式建筑在我國逐漸被推廣使用，各種預(yù)制板和預(yù)制結(jié)構(gòu)被廣泛使用，在北京，甚至還出現(xiàn)了幾個規(guī)模不太大的全裝配結(jié)構(gòu)的小區(qū)，但是行業(yè)規(guī)范和技術(shù)標準還處于匱乏階段；第二階段，20世紀70年代～90年代，這是裝配式建筑在我國快速發(fā)展的階段，預(yù)制裝配和半裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中開始投入使用，并取得了卓越的成績，從此，裝配式建筑開始在全國各大城市推廣使用；第三階段，20世紀90年代中期至今，建筑大多采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，尤其是90年代中期到本世紀初，裝配式建筑在此階段的發(fā)展幾乎為零，原來的構(gòu)件廠也陸續(xù)關(guān)閉，直到2014年左右，現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的弊端慢慢顯露，環(huán)境污染、資源浪費、生產(chǎn)效率低下、噪聲大等，各地開始重視起來，裝配式建筑再次卷土而來。

2　裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑的區(qū)別

裝配式建筑，是將建筑產(chǎn)品拆分成許多構(gòu)件，建筑的全部或部分構(gòu)件提前在工廠內(nèi)預(yù)制完成，再運輸?shù)浆F(xiàn)場，將構(gòu)件通過可靠的連接方式組裝而成的建筑物。構(gòu)件的裝配方法有現(xiàn)場后澆疊合層混凝土、鋼筋錨固后澆混凝土連接等[2]。

2.1　施工工藝的不同

裝配式建筑最大的特點就是施工工藝與傳統(tǒng)建筑不同，實現(xiàn)了施工裝配化。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要現(xiàn)場支模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土，預(yù)制裝配式則不同，預(yù)制構(gòu)件由車間加工完成，預(yù)制構(gòu)件的類型主要有：預(yù)制梁、預(yù)制柱、疊合板、樓梯、內(nèi)外墻板、陽臺等。在構(gòu)件吊裝完后，要進行構(gòu)件的組裝、連接，預(yù)制構(gòu)件與后澆混凝土結(jié)合面的處理，墻板連接件的安裝、板縫的處理，板的連接構(gòu)造，梁的連接構(gòu)造，剪力墻連接節(jié)點的構(gòu)造，預(yù)制墻和梁結(jié)合面的處理，構(gòu)件吊裝的順序，安裝的支撐體系等，施工工藝都不同于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。

裝配式建筑取消了內(nèi)外墻的粉刷，墻面為混凝土墻面，避免了墻面空鼓、開裂；門窗洞口預(yù)留尺寸在工廠完成，精度可控；裝飾和主體施工同步進行，裝修、建筑一體化施工。

2.2　運輸方法及吊裝工藝的不同

現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)主要是將材料運輸?shù)浆F(xiàn)場，預(yù)制裝配式則是運輸構(gòu)件，要由專門的運輸物流單位制定詳細的運輸方案，在運輸過程中，要對構(gòu)件進行保護，針對不同類型的構(gòu)件，采取不同的保護措施。構(gòu)件運輸?shù)浆F(xiàn)場后，吊裝機械需要對構(gòu)件進行吊裝、拼接，吊裝時的施工工藝也有別于傳統(tǒng)建筑，如構(gòu)件的吊裝前準備、基層處理、吊裝、就位、校對、安放等。

3　裝配式建筑的優(yōu)勢及其重要性

3.1　結(jié)構(gòu)體系靈活多變

相比傳統(tǒng)式建筑，裝配式建筑設(shè)計多樣化，可以根據(jù)住房要求靈活分割房內(nèi)的空間，體系靈活多變，填充墻體可以根據(jù)使用者的需求進行調(diào)整和改動，開間大小可以自行控制，空間分割較靈活。

3.2　工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，便于施工

裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件是在工廠預(yù)制完成，工廠生產(chǎn)具有標準化、專業(yè)化、規(guī)?；?，建造速度快，質(zhì)量可靠，精度好，生產(chǎn)效率較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)有很大的提升，縮短生產(chǎn)周期，極大的減輕了工人的工作量。標準化采用流水施工，既可以保證構(gòu)件的質(zhì)量，又可以保證構(gòu)件供應(yīng)的連續(xù)性。在勞動力嚴重匱乏的今天，勞動力的缺乏及用工成本的上漲已經(jīng)成為許多用人單位的頭等難題，成為制約建筑業(yè)發(fā)展的重要因素，裝配式建筑構(gòu)件是工廠預(yù)制，運輸至現(xiàn)場后只需要對節(jié)點進行澆筑，可以大大減少勞動力，節(jié)省用工；同時降低了施工的難度和現(xiàn)場的作業(yè)量，便于施工。

3.3　綠色生產(chǎn)，保護環(huán)境

減少現(xiàn)場濕作業(yè)，對比于傳統(tǒng)建筑，避免了水和砂漿的滴漏，混凝土養(yǎng)護用水減少，節(jié)約了水資源?，F(xiàn)澆結(jié)構(gòu)在進行現(xiàn)場作業(yè)時，會發(fā)生混凝土的拋灑和滴漏，造成原材料的浪費，預(yù)制裝配式則使現(xiàn)場作業(yè)量大大減少，節(jié)約了材料用量。裝配式主要為裝配組裝作業(yè)，鋼筋加工、模板加工、電焊切割等作業(yè)明顯減少，施工噪聲小，資源浪費少，有害氣體、粉塵的排放少，產(chǎn)生的垃圾少，可以回收利用，降低了對周邊環(huán)境的影響，提高了建筑生產(chǎn)的效率。在建設(shè)中堅持以人為本、可持續(xù)發(fā)展的原則，倡導(dǎo)綠色健康住宅，注重對環(huán)境的保護，工業(yè)化的生產(chǎn)減少了大量模板和支護腳手架的使用，節(jié)省的木材量達到40%，減少資源的浪費，保護環(huán)境，推動了綠色建材的發(fā)展。

3.4　建筑質(zhì)量高，材料性能高

由于在工廠預(yù)制，規(guī)?；?、標準化生產(chǎn)，所以構(gòu)件的各個環(huán)節(jié)都會得到嚴格的控制，有利于控制整體的建筑質(zhì)量，構(gòu)件尺寸精度高，可以減小房屋尺寸和門窗洞口尺寸的誤差，門窗安裝更為精確，有效減少了外窗的滲漏。裝配式建筑結(jié)構(gòu)的材料性能高，采用的輕型材料，既減輕了結(jié)構(gòu)的自重，同時還提升了結(jié)構(gòu)的抗震能力，使用輕型材料的裝配式建筑的重量是同體積混凝土構(gòu)件重量的1/2～1/3，節(jié)省了造價。裝配式建筑功能現(xiàn)代化，可以采用多種新型材料，這些新型材料同樣可以達到房屋的保溫、隔音、防火、防震、節(jié)能等效果，使人們的居住質(zhì)量提高，生活更為舒適。

4　存在的問題及未來的發(fā)展

由于裝配式建筑在我國處于起步階段，生產(chǎn)沒有形成規(guī)模，導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)成本、運輸費用、吊裝費用偏高，建筑成本偏高，構(gòu)件數(shù)量少、品種少。構(gòu)件施工工藝不同于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，對技術(shù)工人要求高，需“持證上崗”，目前，缺乏有效的培訓(xùn)渠道，我國的大專院?；緵]有開設(shè)相關(guān)的教學(xué)課程，專業(yè)人才短缺。

近20年來，我國裝配式建筑初步形成了體系，有了很大的進步，但我國裝配式建筑起步較晚，相比其他國家市場發(fā)育還不太完善，社會化程度有待提高，配套的產(chǎn)品質(zhì)量標準還是空白，相關(guān)的政策規(guī)定、法律法規(guī)仍需要進一步健全。裝配式建筑在實施的過程中還存在技術(shù)銜接問題，如對施工工程的熟悉與否、后期的物業(yè)管理、相關(guān)的配套技術(shù)等，且裝配式建筑成本過高，是阻礙裝配式建筑發(fā)展的因素之一。從我國的發(fā)展現(xiàn)狀來看，裝配式建筑還需要歷經(jīng)很長的一段時間來發(fā)展。

裝配式建筑的發(fā)展得到了國家政策的支持，這既是機遇又是挑戰(zhàn)，應(yīng)完善產(chǎn)品質(zhì)量標準，健全法律法規(guī)，加大人才培養(yǎng)，加大投入力度，循序漸進，促進建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型。裝配式建筑已經(jīng)成為我國未來建筑業(yè)的發(fā)展方向，發(fā)展勢不可擋。