淺談裝配式建筑的發展與應用

文/祁明浩、夏頂頂、伏陽陽、申昊沖、楊紅 徐州工程學院 江蘇徐州 221000

中國傳統現澆建筑工藝在環境污染、施工占地面積、資源利用等方面都存在嚴重不合理的狀況，如果采用在工廠里預制的構件運輸到工地裝配而成的建筑手段，即裝配式建筑，可以有效緩解這些問題。裝配式建筑不僅符合綠色建筑的要求，其優越性還體現在保證工程質量，降低安全隱患，提高生產效率等方面。現如今，裝配式建筑在國外某些國家發展已趨于成熟，但是在國內，由于生產體系、施工體系、管理體系的不完善等因素，阻礙了裝配式建筑的發展，因此還沒有被現代建筑廣泛使用。

1、裝配式建筑國內外的發展狀況

預制混凝土本起源于英國，先后傳到法國、德國和美國，尤其在二戰之后，很多國家出現勞動力缺乏，住房不足，為解燃眉之急，只能利用預制裝配建造方式來為諸多“無家可歸”的人提供低價住房，這一現象在歐洲極為明顯。20世紀中后期，英法德等國家的建筑業發展興起了一陣建造浪潮，城市住宅的類型也以裝配式混凝土結構和鋼結構為主。政府通過政策、財政、規范方面的引導與支持，大力促進了裝配式建筑的發展。在建筑設計、生產管理、運輸施工方面融入軟件與信息化工具，形成了預制與現澆結合或全裝配式的綜合高效體系。其中，法國作為世界上推行裝配式建筑較早較好的國家，以預制混凝土裝配式與鋼結構、木結構相輔相成，注重全裝配式大板塊模式，住宅以靈活的平面布置形成較大空間面積的框架體系。而在以美國為主的北美地區，早在20世紀50年代，因為住房需求裝配式建筑如雨后春筍般遍地發展，到70年代，美國成立預制混凝土協會（PCI）使得美國裝配式建筑得到很好的改善，加上國家先后頒發了一系列控制裝配式建筑規范應用的條例標準，美國建筑界呈現一片欣欣向榮的景象。到了21世紀，美國裝配式住宅應用已趨于成熟，不僅在防震抗震方面效果顯著，還具有多樣式、低碳環保的優點。在亞洲，日本裝配式住宅的發展與應用一直居于前列，基于日本地震頻發的特點，裝配式建筑物的抗震性能尤為突出，80、90年代裝配式建筑占總數的25%左右。

在國內，早在開國初期就生出發展裝配式建筑的萌芽，在對裝配式建筑的設計、生產、施工、安裝進行專門研究之后，形成了一種新興的建筑體系。70、80年代，裝配式建筑的觀念漸漸被人們所接受，從起初的設計較為簡單的預制屋面梁和板已經發展成設計、施工、安裝一體化的建筑模式，當時國內的兩大建筑體系便是裝配式建筑和預制空心樓板砌體建筑。可是好景不長，由于國內建筑水平的局限性和受市場經濟影響，裝配式建筑不能得到更好的推廣應用，發展速度嚴重落后于整個建筑行業的需求，到了90年代，裝配式建筑已逐漸被現澆混凝土結構所取代。不過現在裝配式建筑東山再起，在政府強烈號召下，各省各地都頒發相應政策文件大力扶持裝配式建筑的發展，前景一片看好。

2、裝配式建筑發展所面臨的挑戰

裝配式建筑較傳統的建筑業來講擁有節能環保、降低人力成本、提高建筑質量等優勢，但在實際應用中也存在一些挑戰。其一就是每個人都重視的安全問題。現場安裝的安全問題能否得到保障，各個構件的連接是否穩定可靠，節點在承載力、剛度、延性方面能否滿足建筑物的質量要求，這也是部分企業處于觀望態度的原因之一。其二，施工水平不高制約了裝配式建筑的發展。施工人員的參差不齊，技術不專業，不管是生產、安裝、驗收，裝配式建筑都應該有一系列完整的規范標準，其間的各個工序都需要施工人員具有較高的專業水平。[1]其三，由于國內裝配式建筑發展還未形成一定的規模，所以在某些方面相對于傳統建筑經濟成本要高得多。目前生產裝配式建筑的廠商比較少，而裝配式建筑就是將在工廠預制好的構件運輸到施工現場進行安裝連接而成，這就直接增加了運輸成本。施工現場又需要高水平的技術人員，所以施工人員的成本要比普通現澆施工單位的高。而且很多施工單位的管理水平都無法達到裝配式建筑的需求，進行必要的管理培訓自然會增加管理成本。其四，裝配式建筑設計的單一，影響了大眾的審美需求，死板的布局很難得到大眾的青睞，而且裝配式建筑一旦完工就不能隨便更改房間布局。

3、裝配式建筑發展的思考與建議

首先，培養專業人才。對施工人員開展施工技術培訓，對管理人員開展管理培訓，只有專業的人才才能完成出色的任務，也間接解決了施工安全問題，高水平的施工人員也是縮短工期、提高工作效率的保證。然后，控制經濟成本。一方面需要大力發展裝配式建筑工業化生產，能按照就近原則選擇合適的廠商生產構件就能降低運輸成本。另一方面，合理的降低預制構件在銷售過程中的增值稅可以在一定程度上促進預制構件的規模化生產，從而降低生產成本。[2]最后，針對消費者對房間布局的主觀需求，可以安排服務人員采納設計想法反饋給設計師，設計出消費者心中的“理想家園”。另外在選擇裝修材料和施工安裝過程中都可以和消費者進行銜接。[3]

隨著中國建筑業的飛速發展，綠色住宅的觀念不斷加深，裝配式建筑作為住宅產業化的一大發展方向不僅能緩解傳統建筑的高能耗問題，而且在工程質量、生產效率等方面都有優勢。目前國內在裝配式建筑結構體系的研究上有了一定的成果，不過還是有一些不可避免的問題亟需解決。發展裝配式建筑，符合可持續發展的觀念，更是中國建筑行業的重大變革。