淺論裝配式建筑

張光宇

摘 要：當(dāng)前我國建筑行業(yè)普遍采用傳統(tǒng)現(xiàn)場建造的方法，存在著費時、費力、效率不高、功能單一、布局不合理等缺點。污染也相當(dāng)嚴(yán)重并且施工周期長、施工質(zhì)量得不到保證。而裝配式建筑能夠較好的克服這些缺點，實現(xiàn)建筑工業(yè)化，必將成為引導(dǎo)建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展必將成為建筑行業(yè)發(fā)展的新常態(tài)。以下將對裝配式建筑發(fā)展、問題，生產(chǎn)、施工做一簡要分析。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;分類;特點

與傳統(tǒng)的澆筑型建筑相比較，裝配式建筑具有自己的特點，可以實現(xiàn)拼接裝配預(yù)先定制好的建筑物結(jié)構(gòu)部件而建造。比起澆筑型的建筑來說，裝配式建筑的優(yōu)勢是非常明顯的，部件建造的速度較快，可以實現(xiàn)多樣化的構(gòu)型，而且能夠很好的抵抗來自于復(fù)雜的氣候、氣象互地質(zhì)地貌的消極影響，節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點難以掩蓋。裝配式建筑具有質(zhì)量好、效率高、施工快等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)效率低、施工速度慢、建設(shè)周期長、勞動強度大、材料消耗多等缺點。

1 分類

裝配式建筑按結(jié)構(gòu)形式和施工方法一般分為五種。

1.1 砌塊建筑

用預(yù)制的塊狀材料砌成墻體的裝配式建筑，適于建造3～5層建筑。砌塊建筑適應(yīng)性強，生產(chǎn)工藝簡單，施工簡便，造價較低，還可利用地方材料和工業(yè)廢料。建筑砌塊有小型、中型、大型之分。小型砌塊適于人工搬運和砌筑，工業(yè)化程度較低，靈活方便，使用較廣;中型砌塊可用小型機械吊裝，可節(jié)省砌筑勞動力;大型砌塊現(xiàn)已被預(yù)制大型板材所代替。

1.2 板材建筑

由預(yù)制的大型內(nèi)外墻板、樓板和屋面板等板材裝配而成，又稱大板建筑。它是工業(yè)化體系建筑中全裝配式建筑的主要類型。板材建筑可以減輕結(jié)構(gòu)重量，提高勞動生產(chǎn)率，擴大建筑的使用面積和防震能力。板材建筑的內(nèi)墻板多為鋼筋混凝土的實心板或空心板;外墻板多為帶有保溫層的鋼筋混凝土復(fù)合板，也可用輕骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等制成帶有外飾面的墻板。建筑內(nèi)的設(shè)備常采用集中的室內(nèi)管道配件或盒式衛(wèi)生間等，以提高裝配化的程度。大板建筑的關(guān)鍵問題是節(jié)點設(shè)計。在結(jié)構(gòu)上應(yīng)保證構(gòu)件連接的整體性（板材之間的連接方法主要有焊接、螺栓連接和后澆混凝土整體連接）。在防水構(gòu)造上要妥善解決外墻板接縫的防水，以及樓縫、角部的熱工處理等問題。大板建筑的主要缺點是對建筑物造型和布局有較大的制約性;小開間橫向承重的大板建筑內(nèi)部分隔缺少靈活性（縱墻式、內(nèi)柱式和大跨度樓板式的內(nèi)部可靈活分隔）。

1.3 盒式建筑

從板材建筑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種裝配式建筑。這種建筑工廠化的程度很高，現(xiàn)場安裝快。一般不但在工廠完成盒子的結(jié)構(gòu)部分，而且內(nèi)部裝修和設(shè)備也都安裝好，甚至可連家具、地毯等一概安裝齊全。盒子吊裝完成、接好管線后即可使用。盒式建筑的裝配形式有：

（1）全盒式，完全由承重盒子重疊組成建筑。（2）板材盒式，將小開間的廚房、衛(wèi)生間或樓梯間等做成承重盒子，再與墻板和樓板等組成建筑。（3）核心體盒式，以承重的衛(wèi)生間盒子作為核心體，四周再用樓板、墻板或骨架組成建筑。（4）骨架盒式，用輕質(zhì)材料制成的許多住宅單元或單間式盒子，支承在承重骨架上形成建筑。也有用輕質(zhì)材料制成包括設(shè)備和管道的衛(wèi)生間盒子，安置在用其他結(jié)構(gòu)形式的建筑內(nèi)。盒子建筑工業(yè)化程度較高，但投資大，運輸不便，且需用重型吊裝設(shè)備，因此，發(fā)展受到限制。

1.4 骨架板材建筑

由預(yù)制的骨架和板材組成。其承重結(jié)構(gòu)一般有兩種形式：一種是由柱、梁組成承重框架，再擱置樓板和非承重的內(nèi)外墻板的框架結(jié)構(gòu)體系;另一種是柱子和樓板組成承重的板柱結(jié)構(gòu)體系，內(nèi)外墻板是非承重的。承重骨架一般多為重型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也有采用鋼和木作成骨架和板材組合，常用于輕型裝配式建筑中。骨架板材建筑結(jié)構(gòu)合理，可以減輕建筑物的自重，內(nèi)部分隔靈活，適用于多層和高層的建筑。

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系的骨架板材建筑有全裝配式、預(yù)制和現(xiàn)澆相結(jié)合的裝配整體式兩種。保證這類建筑的結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度和整體性的關(guān)鍵是構(gòu)件連接。柱與基礎(chǔ)、柱與梁、梁與梁、梁與板等的節(jié)點連接，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要和施工條件，通過計算進(jìn)行設(shè)計和選擇。節(jié)點連接的方法，常見的有榫接法、焊接法、牛腿擱置法和留筋現(xiàn)澆成整體的疊合法等。

板柱結(jié)構(gòu)體系的骨架板材建筑是方形或接近方形的預(yù)制樓板同預(yù)制柱子組合的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。樓板多數(shù)為四角支在柱子上;也有在樓板接縫處留槽，從柱子預(yù)留孔中穿鋼筋，張拉后灌混凝土。

1.5 升板和升層建筑

板柱結(jié)構(gòu)體系的一種，但施工方法則有所不同。這種建筑是在底層混凝土地面上重復(fù)澆筑各層樓板和屋面板，豎立預(yù)制鋼筋混凝土柱子，以柱為導(dǎo)桿，用放在柱子上的油壓千斤頂把樓板和屋面板提升到設(shè)計高度，加以固定。

外墻可用磚墻、砌塊墻、預(yù)制外墻板、輕質(zhì)組合墻板或幕墻等;也可以在提升樓板時提升滑動模板、澆筑外墻。升板建筑施工時大量操作在地面進(jìn)行，減少高空作業(yè)和垂直運輸，節(jié)約模板和腳手架，并可減少施工現(xiàn)場面積。升板建筑多采用無梁樓板或雙向密肋樓板，樓板同柱子連接節(jié)點常采用后澆柱帽或采用承重銷、剪力塊等無柱帽節(jié)點。升板建筑一般柱距較大，樓板承載力也較強，多用作商場、倉庫、工場和多層車庫等。

升層建筑是在升板建筑每層的樓板還在地面時先安裝好內(nèi)外預(yù)制墻體，一起提升的建筑。升層建筑可以加快施工速度，比較適用于場地受限制的地方。

2 特點

裝配式建筑有以下特點：

2.1 設(shè)計多樣化

裝配式住宅，采用大開間靈活分割的方式，根據(jù)住戶的需要，可分割成大廳小居室或小廳大居室。住宅采用靈活大開間，其核心問題之一就是要具備配套的輕質(zhì)隔墻，而輕鋼龍骨配以石膏板或其它輕板恰恰是隔墻和吊頂?shù)淖詈貌牧稀?/p>

2.2 功能科技化

外墻有保溫層，最大限度地冬季采暖和夏季空調(diào)的能耗;提高墻體和門窗的密封功能，保溫材料具有吸聲功能，避免外來噪音的干擾;使用不燃或難燃材料，防止火災(zāi)的蔓延或波及;大量使用輕質(zhì)材料，降低建筑物重量，增加裝配式的柔性連接;外觀不奢，但立面清晰而有特色，長期使用不開裂、不變形、不褪色;為廚房、廁所配備務(wù)種衛(wèi)生設(shè)施提供有利條件;為改建、增加新的電氣設(shè)備或通訊設(shè)備創(chuàng)造可能性。

2.3 生產(chǎn)工廠化

裝配式建筑外墻板通過模具，機械化噴涂、烘烤工藝就可以輕易做到這點;木窗，鋼門窗，薄壁鋁門窗日漸淘汰。塑鋼門窗正在興起，其制造工藝也更為先進(jìn);散裝保溫材料完全被板、氈狀材料所替代;屋架、輕鋼龍骨、各種金屬吊掛及連接件，尺寸精確，都是機械化生產(chǎn);樓板屋面板為便于施工亦應(yīng)工廠預(yù)制;室內(nèi)材料如石膏板、鋪地材料、天花吊板、涂料、壁紙等等都要經(jīng)過復(fù)雜的生產(chǎn)流水線才能制造出來。況且，工廠在生產(chǎn)過程中，材料的性能諸如強調(diào)，耐火性，抗凍融性，防火防潮，隔聲保溫等性能指標(biāo)，都可隨時進(jìn)行控制。如果把房屋看作設(shè)備，現(xiàn)代化的建筑材料就是這臺設(shè)備的零部件。這些零部件經(jīng)過嚴(yán)格的工業(yè)生產(chǎn)可以保證其質(zhì)量，組裝出來的房屋才能達(dá)到功能要求。

2.4 施工裝配化

裝配化施工具有下列優(yōu)點：進(jìn)度快，可在短期內(nèi)交使用;勞動力減少，交叉作業(yè)方便有序;每道工序都可以像設(shè)備安裝那樣檢查精度，保證質(zhì)量;施工現(xiàn)場噪音小，散裝物料減少，廢物及廢水排放很少，有利于環(huán)境保護;施工成本降低。

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