淺談PC建筑的優缺點及發展建議

畢文哲

（山東科技大學 青島 266000）

1 引言

2016年2月6日《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》中提出，10年內，我國新建建筑中，裝配式建筑比例將達到30%。2018年2月1日起實施的裝配式建筑評價標準中規定裝配率不低于50%。而目前，我國建筑以鋼筋混凝土結構為主，住宅建筑95%以上是鋼筋混凝土結構。發展裝配式建筑是建筑產業現代化的重要內容，是建筑走向工業化、信息化和智能化的前提條件，在我國的建筑產業革命中具有帶動性作用。

2 裝配式建筑的概念

裝配式建筑是由預制混凝土構件通過可靠的連接方式裝配而成的混凝土結構，包括裝配式混凝土結構、全裝配混凝土結構等。裝配式混凝土結構建筑，即PC建筑，相當于把現澆混凝土結構拆成一個個預制構件，再裝配起來。根據連接方式不同，PC建筑分為“裝配整體式混凝土結構”和“全裝配式混凝土結構”。其中，裝配整體式混凝土結構是由預制混凝土構件通過可靠的方式進行連接并與現場后澆混凝土、水泥基灌漿料形成整體的，以“濕連接”為主要方式，具有較好的整體性和抗震性。而全裝配混凝土結構的PC構件靠干法（如螺栓連接、焊接等）形成整體，施工簡單但整體性較差。

3 PC建筑的優點

3.1 提高建筑質量

PC化使設計深入、細化，提高了建筑的精度。澆筑、振搗和養護是保證混凝土密實和水化反應充分、進而保證混凝土強度和耐久性的非常重要的環節，現場施工質量很大程度上受環境、工人技術等因素的影響，而PC構件在工廠模臺上和精致的模具中生產，不受外部環境的制約。同時，PC化是實現建筑自動化和智能化的前提，減少了對人、對責任心等不確定因素的依賴，由此可以避免人為錯誤，提高產品質量。

3.2 提高生產效率

裝配式建筑將工地作業為主的建造方式變為工廠制造為主，PC構件制作可以實現機械化、自動化，只需要提供模板就可以依賴工業技術，對構件進行批量生產，減少勞動力消耗，縮短工期。同時，工業化生產不受氣象條件的制約，風雨無阻。

3.3 功能更優

裝配式建筑相比傳統的鋼筋混凝土建筑在功能上更加強大。在外墻上增加的保溫層起到了冬暖夏涼的作用，減少了空調的使用。同時，PC建筑外墻保溫可采用夾芯保溫方式，即“三明治板”，比常規的粘貼外保溫板鋪網刮薄漿料的工藝安全性和可靠性大大提高，外保溫層不會脫落，防火性能得到保證，避免了一些高層建筑外保溫層大面積脫落和火災事故的發生。

3.4 節能環保

目前我國大力推行環保政策，PC化則正好順應了這一發展趨勢。裝配式建筑不僅可以節約原材料，降低能源消耗，而且可以大幅度減少工地建筑垃圾、揚塵，減輕施工噪聲污染。裝配式建筑所選用的材料為可循環建設材料，預制工廠養護用水可以循環使用，PC建筑節約用水20～50%，具有較好的生態效應。

3.5 減少人力消耗，優化工作環境

PC化把一部分工地勞動力轉移到工廠，部分加工過程可以實現自動化或半自動化，構件制作生產線自動化程度高，會大幅度節省人工。同時，這使建筑業農民工向產業工人轉化，有利于集中培養技術型人才，提高工人素質。他們從施工現場走向加工工廠，從高空作業轉移到地面進行，不再受風吹日曬，工作環境大大改善。

3.6 有利于安全

PC化將部分現場工作轉移到廠房內進行，現場工作人員減少，高處、高空和腳手架上的作業大幅度減少；工廠作業更利于環境和安全管理；PC生產線的自動化和智能化進一步提高了生產過程的安全性；工人更集中，便于統一培訓與管理。

4 PC建筑的缺點

4.1 尺寸要求的局限性

PC建筑對構件尺寸的精細化程度要求較高，如果尺寸未達到精細化要求，預制構件尺寸一旦出現偏差，開展拼裝工作時縫隙會出現不對應現象，那時已經無法更改，會造成很大的損失，影響工期。

4.2 與個性化的沖突

PC化是建立在規格化、模數化和標準化的基礎上，而這會與個性化的建筑產生沖突，對于不規則建筑，實現起來有些困難。

4.3 PC建筑成本較高

我國目前處于裝配式起步階段，裝配式配套體系不夠完善和成熟。成本高的因素包括：PC化初期工廠的建設、技術研發或聘請專家的投入、人員培訓方面的投入、有些配套產品或因為稀缺而價格較高的材料等增加的成本，稅賦等。

4.4 人才缺乏，技術待完善

剪力墻PC技術有待成熟：提高或確認剪力墻結構連接節點的可靠性和便利性，是亟須解決的重點技術問題。結構連接節點問題：結構連接點是PC建筑的關鍵點，其在制作、施工和使用過程中必須謹慎對待，我國目前這方面技術還需進一步完善。另外，我國裝配式建筑部品部件標準種類繁多，構件間存在模數不協調的問題，給施工帶來困難。

4.5 產業管理不完善

裝配式建筑項目包括勘察、設計、生產、施工、后期維護等環節，我國裝配式建筑剛剛起步，成熟企業較少，普遍缺乏完善的管理體系，缺乏配合的設計單位及施工企業形成整個產業鏈，無法滿足建筑產品項目開發需要。目前，國內建筑產業化現代化企業標準體系呈多樣化，結構體系及企業標準不同，沒有形成市場統一化。有些企業無資質，構件質量良莠不齊，監管不到位，導致構件質量存在較大的安全隱患。

5 PC建筑的發展建議

5.1 國家推行鼓勵政策

雖然政府近年來大力推進裝配式建筑，但有些政策不利于裝配式結構體系的推廣。由于構件制作企業的增值稅抵扣后仍比商品混凝土企業高出6%以上稅率，裝配式建筑較之傳統建造方式增加了很多稅賦。造成成本偏高，這就使裝配式建筑發展受阻。政府應發揮其導向作用，完善相關的政策及法律法規，設立專門的部門負責裝配式建筑的完善及推廣，出臺更多鼓勵裝配式建筑發展的政策，如資金補貼、技術獎勵等。

5.2 發揮建設單位在PC化中的積極作用

在PC化過程中，建設單位的作用是第一重要的，是實現設計、制作和施工目標的關鍵因素。目前我國推廣裝配式建筑，雖然也是政府主導，但項目大多數不是政府項目，具體的決策者是項目建設單位。一些建設單位沒有意識到裝配式建筑帶來的企業長遠利益，被動執行政府規定，勉強應付湊合。裝配式建筑是建筑業轉型的必然，建設單位應當融入和適應轉型過程，順勢解決傳統建筑方式存在的問題。

5.3 完善技術體系

由于我國的PC建筑還處于發展初期，技術體系還不夠完善，許多發達國家發展較早，形成了獨特的裝配式建筑結構體系，我國也應積極借鑒，盡快發展具有本土特色的裝配式建筑結構體系。此外，我國的PC建筑技術有待成熟，還存在諸多問題需解決與完善。比如：在裝配式建筑中，各節點之間與現澆節點存在較大差距，無法實現傳統建筑的抗震效果；施工過程中，有的PC構件連接節點灌漿不飽滿，有的PC構件灌漿料孔道堵塞，工人鑿開灌漿部位塞填漿料，這都存在很大的安全隱患。產業轉型，人才現行，我國應加大研究資金的投入，注重工人技術的培訓以及高素質人才的培養。

5.4 提倡PC建筑與BIM技術相結合

BIM具有三維可視化、協調性、模擬性、優化性等特點，而PC建筑的裝配式特性特別強調各個環節各個部件之間的協調性，BIM的應用會為PC設計、制作和安裝帶來很大便利。設計者可在BIM技術的支持下，對PC構件進行預拼裝，對復雜的建筑形態和建筑結構進行模擬，之后拆分進行模塊設計，有效減少了資源與能源的消耗，有利于實現基于BIM技術下的綠色建筑。同時，可以利用BIM進行建筑、結構、裝飾、水暖電設備各專業間的信息檢測，實現設計協同，避免出現“撞車”和疏漏，避免專業間的信息孤島。也可利用BIM技術進行整個PC工程的優化等。

6 結束語

綜上所述，在當前我國裝配式建筑蓬勃發展的形式下，PC建筑面臨越來越多的發展機遇和挑戰。本文通過對裝配式建筑的優缺點進行分析，給出了一些發展建議。筆者希望更多的專業人士能投入到課題研究中，為以后裝配式建筑能夠更好的在建筑行業中的運用提供參考。

[1]張波.裝配式混凝土結構工程.

[2]齊寶庫.裝配式建筑發展瓶頸與對策研究.