裝配式建筑的應用和發展

陶澍

（江西同濟建筑設計咨詢有限公司 江西南昌 330000）

工廠對配件與構件進行預制，在施工的現場利用機械進行裝配完成的建筑，我們稱作裝配式建筑。這種工廠化的生產以及機械裝配作業，體現出建筑的現代化以及產業化特點。此種建筑形式使建設速度增快，施工現場的環境污染降低，建設效率有效提升。裝配式建筑發展與應用對現代化建筑業發展有關鍵性意義。

1 裝配式建筑應用分析

國外的應用分析：

從開始美洲移民時代的木結構拼裝房屋，直至二戰之后，為處理日本、歐洲等國家房荒的現象而發展使用的裝配式建筑，由于建設速度較快，且生產成本較低在全球范圍內得到廣泛推廣。

歐洲屬于工業革命的源頭，建筑的工業化非常發達，裝配式建筑的運用時間早，相對應用比較廣泛。西歐發達國家，如英國、法國，裝配式建筑已經得到重點發展，生產施工中建筑構件的使用經驗得到不斷積累，建設起一套適合裝配式建筑使用的體系。其中法國大板建筑技術較為先進，非地震地區最高能夠建設25層，地震區可以建設10～12層建筑物。

1991年美國在PCI會議提出把預制裝配型建筑發展視作美國的建筑業發展機遇，由此使得預制裝配型建筑在美國得到有效發展。如今的美國，其混凝土構造建筑中的裝配型建筑占比可以達到約35%。而且其抗震性能也可以完全滿足使用要求，采取高強度硅砌塊的13層建筑（加州希爾飯店遭受大地震之后仍舊完整；被稱作美國最高模塊建筑物的希爾頓帕拉西奧德爾里奧酒店，于1968年進行設計建設，目前依舊正常使用，也有效說明了預制構造的強力耐久性。

在二戰之后經濟不斷發展的日本，其建筑的工業化處在全球領先水平，日本的裝配型建筑發展在亞洲一直是一馬當先。現今日本建筑中的很大比例房屋都屬于裝配型建筑，這和日本在立法中為裝配型建筑的技術支持以及在財政方面提供的支持是密切相關的。

2 我國的應用研究

在20世紀60年代，我國針對裝配式建筑的應用研究構造才開始進行，其中廣泛應用的屬于預制屋面板、吊車梁、大板建筑、預制空心樓板以及預制屋面梁，然而我國的裝配型建筑技術較為滯后，預制構件的整體性比較差，承載能力比較低，延性較差且構件跨度很小，因為以上在功能以及物理性能方面的局限性，直至90年代的中期，全現澆混凝土建筑體系不斷發展后逐步代替預制裝配型混凝土建筑。之后十年的經濟發展，預制裝配型施工技術以及管理水平得到增強，勞動力的成本不斷增長，加上預制構件加工的質量以及精度不斷提升，預制裝配型建筑的應用得以再次得到發展，加上國家也有相關政策支持，發展較為迅速。現今我國很多知名建筑企業，如上海萬科以及南通建工所開發的很多項目都采取預制裝配型建筑，已經有非常不錯的實踐價值。

我國的臺灣、香港地區裝配型建筑的應用較為廣泛，香港屋宇署已經制定出健全的預制建筑施工設計規范，其高層建筑多采取預制外墻、預制樓梯以及疊合樓板等形式建設，廠房類的建筑通常采取裝配型框架結構以及鋼結構進行建設。臺灣地區的建筑體系與韓國、日本較為相似，裝配型結構節點連接結構與隔震、抗震技術的應用研究比較成熟，且裝配框架梁柱以及預制外墻掛板之類構件得到廣泛運用，預制建筑的專業化管理水平非常高，裝配型建筑的高質量以及短工期優點得以顯著體現。

3 裝配型建筑分類與發展

裝配型建筑分類：

預制裝配式建筑應用不斷發展，已經發展出了砌塊建筑、板材建筑、模塊建筑、輕板框架建筑以及升層、升板建筑這五種形式：

（1）砌塊建筑。

墻體主要是預制塊狀材料所砌成建筑我們稱作砌塊建筑。大部分使用其建設3～5層高度建筑。其中建筑砌塊分為大型、中型以及小型，而且分成實心以及空心兩種，砌塊建筑的優勢很多，其生產技術很簡單，且施工較為方便，造價非常低。

（2）板材建筑。

板材建筑稱作大板建筑，主要是預制大型的內外墻板、屋面板以及樓板之類的板材配制組成。大部分在全裝配型建筑中使用。此建筑能夠有效減輕構造重量，使建筑物使用面積擴大，提高建筑物的抗震能力。板材建筑內墻板大部分是鋼筋混凝土實心板以及空心板。外墻板大部分是有保溫層附帶的一種鋼筋混凝土復合板，又或是泡沫混凝土，大孔混凝土，另外還能采取輕骨料混凝土材料來制作外飾面墻板。

大板建筑一定程度上對建筑布局以及造型起到限制性作用，內部欠缺靈活分隔。在設計過程中必須特別重視節點的問題。確保連接整體性。處理好外墻板的接縫防水與角部樓縫熱工處理的問題。

（3）模塊建筑。

模塊建筑主要是在板材建筑基礎上不斷發展而成的裝配型建筑。此建筑的工廠化程度非常高，安裝速度很快。其中盒式建筑裝配的形式包含：①整體模塊型，是承重盒子相互重疊構成建筑。②板材模塊型，把小開間樓梯間、衛生間以及廚房制成承重盒子，然后和墻板與樓板共同構成建筑。③核心體模塊型，將承重衛生間盒子用作核心，周圍利用骨架、墻板以及樓板構成建筑。④骨架模塊型，采取輕質材料來制作住宅單元以及單間盒子，將其支承到承重骨架而形成的建筑物。另外還有使用輕質材料來制作包含管道與設備的衛生間盒子，將其安裝到別的結構形式建筑之中。盒子建筑的工業化程度非常高，然而投資金額很高，運輸很不便利，而且必須運用重型吊裝裝置，所以，其發展較為受限。

（4）輕板框架建筑。

這種建筑構成部分為預制骨架以及板材，能夠用木、鋼制成骨架與板材的組合，然而大部分采取鋼筋混凝土構造來用作承重骨架。其中承重結構包含兩種：①框架構造，承重框架主要由梁和柱構成，然后配合非承重的樓板以及內外墻板板。②板柱結構，樓板與柱子進行承重，內外墻板都屬于非承重。骨架板材構造能夠降低建筑自重，其內部空間的分隔較為靈活，非常適合多層建筑以及高層建筑。這種結構的裝配形式包含兩類：全裝配型、現澆與預制互相結合的整體裝配式。確保骨架板材結構剛度要求以及整體性的要點在于構件之間的連接，板、梁與柱之類節點的連接非常關鍵，詳細施工過程中應當將結構需求以及施工條件作為前提，采取什么方法必須通過計算之后選擇。

（5）升層、升板建筑。

升板建筑就是在底層混凝土的地面對各層的樓板以及屋面板進行重復性澆筑，將預制的鋼筋混凝土柱豎立起來，柱作為導桿，利用放到柱上的千斤頂將屋面板以及樓板增至要求高度，然后進行固定處理。外墻主要采取幕墻、輕質組合墻板、預制外墻版、砌塊墻以及磚墻等。另外可在增高樓板過程中提高澆筑外墻以及滑動模板。升板建筑通常柱距非常大，樓板的承載能力非常強，大部分用于多層車庫、工廠、倉庫以及商場等建筑。升層建筑要在地面上升板建筑各層樓板內外的預制墻體安裝好之后，再共同提高，此建筑方法能夠提升施工的速度，對場地限制性較高的地區十分適用。

4 裝配式建筑發展

為了不斷推動城市建筑的現代化以及產業化，我國需要參考西方國家做法，強化基礎性的研究，不斷完善健全裝配型建筑的技術規范體系，深入研究裝配建筑的推廣中對目前的施工設計帶來良性影響，學習成熟先進技術的應用，加大投入，推動科技創新，形成完善的現代化的裝配建筑體系。

5 結束語

我國目前已經具備不少先進的預制裝配建筑工程以及示范項目，裝配建筑與建筑的可持續發展觀念相符，將會成為我國建筑建設發展的重要趨勢，有著廣闊的前景。