淺談我國裝配式建筑發(fā)展的現(xiàn)狀

王菲 鄒祖緒

摘要：我國裝配式建筑正在努力朝著工業(yè)化的方向發(fā)展，而且是發(fā)展的越來越好，但是就目前現(xiàn)狀還是存在很多問題，所以本文就我國裝配式的發(fā)展歷程以及目前面臨的一些問題作出了一些探討和研究。

Abstract： China's prefabricated buildings are working hard to develop in the direction of industrialization， and that is getting better than before. However， there are still many problems in the current situation. Therefore， this article discusses and studies the development process of China's prefabricated buildings and some of the problems currently facing.

關鍵詞：裝配式建筑;發(fā)展歷程;建議

Key words： prefabricated building;development history;suggestion

中圖分類號：TU208????????????????????????????????????? 文獻標識碼：A????????????????????????????????? 文章編號：1006-4311（2020）28-0249-02

0? 引言

在我國裝配式建筑的發(fā)展初期，早已經(jīng)有一些發(fā)達國家已經(jīng)意識到裝配式建筑相比于傳統(tǒng)建筑的優(yōu)點并且大力發(fā)展裝配式建筑，所以他們在這一個領域已經(jīng)領先我們國家，比如，歐洲、美國。而在最近這些年以來，我國政府出臺了一系列的政策鼓勵我們企業(yè)家發(fā)展裝配式建筑，進而推進了裝配式建筑的發(fā)展，從而在一定程度上解決了傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)效率低、建設周期長、工程質(zhì)量難以保證等問題，但我們裝配式技術還是與發(fā)達國家存在一定的距離。本文就當前我國裝配式的現(xiàn)狀做出了思考已經(jīng)對其未來發(fā)展的展望提出一些實質(zhì)性的意見。

1? 裝配式的定義

裝配式建筑就是將構建的生產(chǎn)和建筑的施工分開，有一個先后順序的安裝方法，即先預制好構建然后在施工現(xiàn)場進行安裝的過程。在我國，常用的有三種結(jié)構，分別是鋼筋混凝土結(jié)構（簡稱PC結(jié)構）、鋼結(jié)構、木結(jié)構。在日本一些國家，裝配式建筑被稱為工業(yè)化建筑或者產(chǎn)業(yè)化住宅。

1.1 預制鋼筋混凝土結(jié)構

PC結(jié)構是以混凝土為主要材料，然后加入鋼筋等組合而成。具有好的防火和防腐能力，節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，成本相對于另外兩種常見的結(jié)構而言是最低的，多適用于多層和高層建筑。

1.2 鋼結(jié)構

鋼結(jié)構在裝配式建筑發(fā)展的初期并不是運用得很廣泛，因為其成本太高，但是事實上鋼結(jié)構的性能比鋼筋混凝土結(jié)構還要好些，比如自身重量輕、承載能力強，也具有環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點。鋼結(jié)構工業(yè)化建筑綠色循環(huán)低碳特征更突出，鋼結(jié)構在制造和生產(chǎn)過程中比混凝土工藝節(jié)能三分之一，在使用過程中比傳統(tǒng)建筑節(jié)能10%。據(jù)測算，在同等規(guī)模的建筑中，鋼結(jié)構單位面積的碳排放量將降低35%，建筑自重減輕40%，建筑垃圾減少83%，材料損耗減少60%。鋼結(jié)構主要在大型廠房、展覽中心等地方適用，在節(jié)能環(huán)保這一方面，鋼結(jié)構終將取代預制鋼筋混凝土結(jié)構。

1.3 木結(jié)構

木結(jié)構應該說是我國最早就使用來建筑房屋的一種結(jié)構，在日本、美國等其他國家很受用，是他們建筑業(yè)一個很主要的發(fā)展方向，但是由于我國人口基數(shù)過大，所以木結(jié)構不是我國建筑發(fā)展的主要趨勢，主要適用于三層及以下建筑。

在這三種結(jié)構當中，我國裝配式建筑目前采用的主要是以裝配式混凝土結(jié)構為主。據(jù)相關資料整理，我國在2019年新開發(fā)的裝配式結(jié)構2.7億m2當中，混凝土結(jié)構占65.4%，而裝配式鋼結(jié)構和裝配式木結(jié)構分別占30.4%和0.6%。

2? 裝配式建筑的發(fā)展歷程

我國裝配式建筑的發(fā)展大致可以分為以下三個時期：

2.1 嬰兒時期

我國裝配式建筑發(fā)展的初期大概是二十世紀五十年代左右，當時我們國家派了很多人才去蘇聯(lián)學習，去借鑒前蘇聯(lián)和東歐各國的經(jīng)驗，但是由于我國本身技術以及自身能力的限制，裝配式在我國的發(fā)展非常的緩慢。我們國家沒有大量的預制構件廠，沒有大量的起重機，所以多是在施工現(xiàn)場安裝，大部分采用“土法吊裝”（通過人力使用簡單工具進行吊裝），這種方法是非常費時費力的，但是也奠定了我國工廠化和機械化的物質(zhì)基礎。

2.2 兒童時期

在二十世紀八十年代左右，我國自主研發(fā)出了塔式起重機以及預制鋼筋混凝土柱基加快了裝配式建筑在我國的發(fā)展。根據(jù)國情，這時我國主要采用的是半裝配式建筑（現(xiàn)澆混凝土與預制裝配的結(jié)合），這是我國裝配式建筑發(fā)展的一個轉(zhuǎn)折，逐步的轉(zhuǎn)向機械化生產(chǎn)。

2.3 青少年時期

在二十一世紀初期，裝配式建筑并沒有按照上升的趨勢在我國發(fā)展，相反，它被全現(xiàn)澆混凝土結(jié)構給替代了，直到2014年，全國各省市才開始又重視裝配式建筑起來。到2016年，為了降低勞動成本、解決我國人口老齡化，以及支持我國環(huán)保政策等原因，國家又一次提出發(fā)展裝配式建筑的策略。2016年2月國務院總理李克強在一次常務會議中提出，這是我們政府首次推動裝配式建筑的發(fā)展，隨后在多個政策中明確指出我們國家要在十年之內(nèi)裝配式建筑占新建建筑的30%，在《關于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》、《國務院辦公廳關于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》等政策中提出。

3? 我國裝配式的現(xiàn)狀

根據(jù)住建部數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國2016和2017年新建裝配式建筑面積分別是1.14億平方米和1.5億平方米，截至2018年底我國新建裝配式建筑房屋總面積達到2.9億平方米，占全國新建房屋總面積13.9%，2019年全國新開的裝配式建筑的面積達41800萬平方米，比2018年增長了44.6%，距離2020年我國裝配式建筑的面積占我國新建房屋總面積的15%的目標又進了一步。

現(xiàn)如今，我國主要是沈陽、北京、上海等大城市發(fā)展比較好。主要原因是這些城市標準配套比較齊全，有一系列的技術標準，技術比較成熟，相比其他城市有大量的構件廠，且自動化程度比較高。據(jù)有關資料顯示，我國在2019年新建成的裝配式建筑面積的速度超過40%。并且在2020年4月，住建部公布《住房和城鄉(xiāng)建設部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司2020年工作要點》，希望推進BIM與建筑結(jié)合促進建筑業(yè)的發(fā)展，同時將建筑機器人作為未來的發(fā)展方向。

4? 國外裝配式的現(xiàn)狀

建筑工業(yè)化的概念最早是由德國提出的，第二次世界大戰(zhàn)使其房屋遭到了很大的破壞，所以為了滿足人們的住房需求，很大程度上推動了裝配式建筑在德國的發(fā)展，裝配式建筑在德國很受歡迎。德國的建筑能耗降低幅度在全球上是最快的。目前主要是受到了疫情的影響，阻礙了裝配式建筑的發(fā)展。歐洲是最早應用裝配式建筑的國家，很多公共建筑都是采用的裝配式建筑。它有完善的住房體系標準。2018年，法國的裝配率化相比俄羅斯和歐洲其余各國是最高的，達到了75%。美國編制的《PCI設計手冊》在很大程度上推進了裝配式建筑的發(fā)展，而且美國建筑主要是由裝配式混凝土結(jié)構和鋼結(jié)構所構成，可見其裝配式建筑在美國的重要性和完善性。日本具有制度模數(shù)標準，這一制定加快了日本裝配式建筑標準化、批量化、多樣化的發(fā)展。英國在20世紀九十年代，政府改變了以前公私合作的模式，還加上了公眾參與度，并且從單一目標改為多重目標，從僅僅注重經(jīng)濟變成注重經(jīng)濟、社會、環(huán)境。英國在1875年發(fā)明的預制混凝土，為裝配式的構件提供了基礎。

5? 裝配式建筑的優(yōu)點

5.1 不需要支模

傳統(tǒng)建筑的支模增加了建筑的勞務成本，而且伴隨著很多風險，很多項目就在支模過程中發(fā)生了很多的事故，而裝配式建筑不支模的特點不僅僅降低了風險和成本，而且加快了施工進度。

5.2 節(jié)省施工成本，綠色環(huán)保

我國的人口紅利正在消失，比起改革開放，現(xiàn)在的人工費是上漲了許多，其實這在一定程度上阻礙了我們建筑的發(fā)展，傳統(tǒng)建筑的發(fā)展已經(jīng)到達了瓶頸期，為了我國建筑業(yè)更好的發(fā)展，裝配式建筑在很大程度上可以解決勞動力成本高居不下的問題，而且裝配式建筑的碳排放量相比于傳統(tǒng)建筑也是大大的減少，完全符合我國朝著綠色建筑發(fā)展的國情。

5.3 受環(huán)境影響因素小，提高工程質(zhì)量

采用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土方法即在施工工地灌澆到方法，常常受到雨天以及一些不可預見災難到影響，而采用裝配式方法，即構件工廠提前預制生產(chǎn)，直接運輸?shù)浆F(xiàn)場安裝即可。同時，用傳統(tǒng)的方法建造的建筑的質(zhì)量往往難以得到保證，而采用自動化的流水線生產(chǎn)，機器人制造，在很大程度上避免了現(xiàn)場的施工工人由于技術上或者其他方面上而造成的質(zhì)量問題。

5.4 鋼結(jié)構抗震性好，建設周期短，生產(chǎn)效率高

鋼結(jié)構不僅僅在重量上很輕，而且保溫隔熱。而且現(xiàn)在我國的鋼結(jié)構人才越來越多，我們的技術也更加完善，相比以前現(xiàn)在鋼結(jié)構的材料價格也下降了一些，比以前好了許多，所以鋼結(jié)構可能是我國未來建筑發(fā)展的一大趨勢。

6? 我國裝配式現(xiàn)階段存在的問題及建議

6.1 存在的問題

①很多裝配式的構件需要批量生產(chǎn)，沒有靈活性，缺少個性化。②存在很多未解決的問題：構件的制作和安裝等。③在節(jié)點拼接處沒有現(xiàn)澆混凝土那么穩(wěn)定。④工程造價比傳統(tǒng)建筑高。雖然從近處來看，傳統(tǒng)建筑耗費成本要低一些，但是裝配式的潛在優(yōu)勢，其低碳環(huán)保和使用時間以及功能方面的價值是遠遠超過投資商耗費的建筑資金的。⑤我國技術與發(fā)達國家存在一定距離。我國在建設裝配式建筑的過程中，各部門的組織協(xié)調(diào)不足，聯(lián)系不是那么緊密。且各地區(qū)裝配式建筑的發(fā)展不均衡。還有就是建設的產(chǎn)品還存在一些缺陷，技術方面有待加強。⑥我國裝配式建筑的發(fā)展主要在城市，發(fā)展不均衡。

6.2 建議

①從根本上解決意識問題。很多企業(yè)家不愿意發(fā)展裝配式建筑是覺得其短期投入資金很多，但是他們沒有從根本上意識到裝配式建筑可以帶來的真正利益，其環(huán)境效益和材料的循環(huán)利用。廣大的農(nóng)村居民也沒有對裝配式建筑有更加系統(tǒng)的了解，市場不明晰。這就還是需要我國政府更大強有力的宣傳。②進一步完善制度。很多投資者認為發(fā)展裝配式建筑就是發(fā)展綠色建筑，而他們覺得只要簡簡單單完成綠化就可以實現(xiàn)。但是不僅僅是如此，所以這需要我們建筑標準更加的完善。③裝配式建筑應該更加精益。在推行裝配式建筑更加機械化，減少勞動力成本的情況下，解決裝配式建筑節(jié)點的鋼度性問題，以及加強各部門之間的聯(lián)系。④加強人工智能方面的研究，目前我國主要集中在高層建筑外墻清洗和建筑施工自動化安裝，而未來我們的發(fā)展肯定是要更加全面和宏觀的，而發(fā)展建筑信息化的建筑機器人是我們目前的發(fā)展方向。

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基金項目：武漢輕工大學2020年大學科研項目“裝配式建筑節(jié)能減排量化分析研究”（xsky202017）階段性成果。

作者簡介：王菲（2000-），女，湖北咸寧人，研究方向為工程管理;鄒祖緒（通訊作者）（1971-），女，湖北公安人，教授，博士，研究方向為工程項目管理。