浅析装配式建筑的发展应用

浅析装配式建筑的发展应用

刘成

中建二局第三建筑工程有限公司武汉430000

摘要：装配式建筑通过“设计标准化、生产规范化、施工装修一体化、信息管理智能化”从而转变建筑业的生产方式，不断提高建筑产品的品质。实现绿化施工、可持续循环发展的发展模式，建筑工业化是我国实现节能减排、绿色施工的必然选择。本文对我国的装配式建筑的发展历程、应用中的问题和解决做了相关分析。

关键词：装配式建筑；绿色施工；信息化管理

引言

随着中国经济的发展，人民生活水平的不断改善，居住质量也不断提升，人们的环保、节能意识不断增强。建筑开发作为我国经济的支柱产业之一，每年城乡新建房屋面积约20亿m2，其中80%以上为高能耗建筑，每年产生的建筑垃圾近15亿吨，其中再利用率不足5%，此种情形与国家提倡循环可持续的发展格格不入，而装配式建筑更符合国家发展的需要。装配式建筑是一个系统工程，由结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统四大系统组成，装配式结构是装配式建筑的一部分[1]。联合国经济事务部发表的《逐步实现建筑工业化的政府政策及措施指南》，对它的定义是，以工业化模式对建筑行业进行改造，使建筑行业逐渐从传统劳动密集型的手工业生产转型为社会化产业。与传统的粗犷的施工相比，装配式施工更符合绿色施工的节能、节地、节材、节水和环境保护等要求，具有降噪降尘、环保等优点。最近几年，国家大力推行“建筑工业化、住宅产业化”，力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。

1国内外装配式建筑的发展历程

早在17世纪欧洲就开始了建筑工业化之路，20世纪50～70年代，法国的建筑工业化主要以工具式模板现浇工艺和全装配式大板结构为标志，也被称为“第一代建筑工业化”。由于预制混凝土采用工业化的生产方式，符合资本主义工业化大生产的要求，再加上这些国家当时处在大发展时期，所以预制混凝土在欧美国家得到了迅猛发展。其中，法国对配筋预制混凝土的发展做出了较大的贡献，而美国则对预制混凝土技术和预应力的结合起到了积极的推动作用。瑞典是世界上住宅工业化最发达的国家，80%的住宅采用了通用体系。丹麦是世界上第一个将模数法制化的国家，国际标准化组织的ISO模数协调标准就是以丹麦标准为蓝本[2]。日本结合自身要求，在预制结构体系整体抗震和隔震设计方面取得了突破性进展，并在2008年采用预制装配框架结构建成两栋58层的东京塔。

20世纪50年代，我国为了适应工业建设的需求，开始像苏联学习装配式混凝土技术，并在此基础上形成了一系列的建筑体系，主要包括装配式大板体系、装配式多层框架体系和装配式单层厂房体系。50年代到80年代中期，装配式建筑在我国得到大量应用，全国的预制工厂达到几万家，建筑领域涉及住宅、办公楼、厂房和图书馆等多个领域。但由于装配式混凝土建筑自身抗震性能差等缺点以及国内预制混凝土结构未形成严格的标准化，80年代中期以后，我国的装配式混凝土建筑开始逐渐衰退。进入21世纪以后，随着经济的快速发展、预制技术的提升以及装配式建筑固有的优点，预制混凝土技术又重新受到高度重视并蓬勃发展。在住宅集成技术方面也进行着积极探索，清华大学、同济大学等进行了积极的理论研究，同济大学的高层钢混凝土结构住宅体系研究、清华大学的钢结构居住建筑成套技术开发、浙江精工钢结构公司的多层钢结构住宅体系研究、上海市建科院的钢结构住宅研究和太原理工大学的轻钢结构多层住宅研究。近年来，远大住宅工业有限公司、哈尔滨宇辉集团以及万科集团等成立国家住宅产业化基地，建造了多栋装配式混凝土剪力墙结构的工程。在国外，发达国家的预制装配式混凝土结构在整个建筑领域已占有相当大的比例，美国约为35%，欧洲约为35%～40%，俄罗斯约为50%，日本则超过50%，而在我国还不足5%，这也充分说明装配式结构在我国具有非常大的发展潜力和开发市场。

2目前装配式建筑应用中的主要问题

专业技术不成熟。现阶段，许多企业关于装配式结构专业技术水平有限，难以满足住宅产业化的需求。在设计方面，一些预制构件厂与设计单位没有深化设计模块的能力，难以做到深化设计，这样容易使预制构件的生产出现偏差，不符合施工标准。在生产加工方面，工厂加工的构配件采用蒸汽养护或者水池养护，成品质量有保证，但一些施工单位没有成熟的通用模块，在施工中需要重新开模，影响工作效率。除此之外，还存在着配套材料供不应求的问题。装配式建筑在整个应用生产阶段，需要大量配套材料，但许多材料都供应不足，产品质量的管理体系也不成熟，严重影响着产品生产产业化体系的建设与完善[3]。

管理不到位。实践过程中，工程建设人员并未充分认识到预制装配式混凝土结构施工技术的应用价值，经常出现管理不到位的现象，仍把预制装配式结构拆分为传统的建筑构件，然后由工厂生产再运回现场拼装，难以有效解决连接节点以及吊装组织等问题，影响工程质量和施工速度，没有发挥装配式建筑应有的优势。

缺乏扶持型政策。经过多年的发展，我国也对装配式建筑行业出台了大量技术指标等指导性文件来推动装配式结构的发展，2014年住房和城乡建设部颁布了《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1-2014），新标准的结构适用体系也扩大到框架结构和剪力墙结构体系。虽然出台了一系列的规范和法律法规，但许多建设、施工单位仍落实不到位，影响着这些政策的效力，我国的装配式建筑发展仍任重道远。

目前，对于装配式建筑还没有成本分析的相关规范和准则，而市面供应的装配式构件的销售价格往往偏高，同时装配件的安装成本也较大，经相关研究表明[4]，装配式结构成本偏高原因主要归结为管理与技术两方面原因。在管理方面，各单位之间缺乏合作意识，建设单位、设计单位、施工单位以及监管单位都处于分割状态，各方之间交流不足，责任界面也不够清晰，加大施工成本；在技术方面，国内装配式技术起步慢，装配式技术、生产工艺仍然非常落后，这些都导致装配式结构预制构件使用率较低，产业化程度低。

3解决措施

管理信息化。管理信息化是建筑工业化的内在要求，将建筑信息模型（BIM）技术在装配式建筑的设计、生产、运输、施工、运维等全寿命周期建设过程中投入运用，将有助于全面实现项目信息的无障碍交流。并且借助BIM三维模型，检查不同专业构件间的碰撞问题，可发现各专业设计间的冲突，提前发现图纸错误，提高设计准确性，解决错漏碰缺，避免返工窝工；通过模拟工序，提前掌握各工序同步、搭接效果，提高施工效率；若发现问题及时返回BIM模型进行交互式修改，最终实现无碰撞，以保证工程顺利进行。

降低成本。出台鼓励建造装配式建筑的政策，降低装配式企业赋税；鼓励科研院所等单位进一步研发装配式结构集成化发展和装配式结构构件连接方法，降低装配式结构构件间连接费用并形成整体功能建设，通过集成化技术，不仅可以提高装配式结构工程质量，同时也有利于减少此类结构成本；建设单位不断提高对装配式结构的认识，有效控制装配式结构成本，在施工过程中，采取动态管理策略，不断优化成本控制方案；吸收借鉴国外新进技术，推动设计制作施工一体化建设模式，不断减低成本。

4总结

在一段时间内，装配式建筑的建造成本比现浇混凝土结构的建造成本高，但经过社会的发展、科学技术的不断进步，装配式建筑必大有可为。2014年国务院发布《绿色建筑行动方案》中要求加快预制装配式技术的发展，大力推广预制装配式结构，以加快我国建筑工业化的发展进程。国务院19号文《关于促进建筑业持续健康发展的意见》提出，装配式建筑原则上应采用工程总承包方式，国家政策将会引导建筑企业加快转型步伐，相信不久的将来我国的装配式建筑将会迎来辉煌的明天。

参考文献

[1]杨慧.浅谈装配式建筑推广应用中带来的思考[J].住宅产业化，28-30.

[2]许铭.全装配式混凝土剪力墙结构性能非线性有限元分析[D].湖南大学硕士学位论文，2014.

[3]梁翔杰.装配式结构施工的关键技术及问题处理研究[J].施工技术，2018，22-23.

[4]苗爱宝.装配式结构土建成本预算分析[J].福建建设科技，2018，84-86.