淺談裝配式建筑發(fā)展趨勢(shì)及前景

李 超 肖耀廷

(湖北文理學(xué)院建筑工程學(xué)院， 湖北 襄陽 441053)

0 引言

德國(guó)于2013年提出工業(yè)4.0的概念，研究智能工廠和智能生產(chǎn)兩大主題，解析了新的技術(shù)將對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)造成很大沖擊的發(fā)展趨勢(shì)問題，這與中國(guó)現(xiàn)當(dāng)代正大力發(fā)展的建筑工業(yè)化--裝配式建筑如出一轍。自改革開放以來，我國(guó)建筑業(yè)開始探索從經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)與現(xiàn)場(chǎng)澆筑，向工業(yè)精細(xì)化和現(xiàn)場(chǎng)拼裝實(shí)施的轉(zhuǎn)變道路。

裝配式建筑是指施工現(xiàn)場(chǎng)的建筑材料完全是由工廠事先生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配式施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應(yīng)用為主要特征，節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)時(shí)、節(jié)省人工，并可以大幅減少建筑垃圾和揚(yáng)塵，實(shí)現(xiàn)環(huán)保目的的新型建筑方式[1]。

1 國(guó)內(nèi)外裝配式建筑的現(xiàn)狀分析

發(fā)達(dá)國(guó)家建筑工業(yè)化體系發(fā)展的較為成熟，用工業(yè)化生產(chǎn)方式建造了大量的預(yù)制型裝配式建筑產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑。如美國(guó)的住宅建設(shè)以低層木結(jié)構(gòu)和輕鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅為主，居民可通過產(chǎn)品目錄選擇住宅建設(shè)所需部品；瑞典裝配式建筑在模數(shù)協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上形成“瑞典工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”（SIS），實(shí)現(xiàn)了部品的尺寸、連接等標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，使構(gòu)件之間容易替換，瑞典裝配式建筑的市場(chǎng)份額達(dá)到 80%；日本制定了發(fā)展裝配式建筑的政策和住宅性能認(rèn)定制度，并形成了KSI（都市再生機(jī)構(gòu)骨架+填充住宅建筑體系）建筑體系，現(xiàn)在日本裝配式建筑占建筑市場(chǎng)份額50%以上[2]。

我國(guó)的裝配式建筑起步于上世紀(jì)50年代，較長(zhǎng)一段時(shí)間都處于向前蘇聯(lián)學(xué)習(xí)工業(yè)化的階段，發(fā)展較為滯緩，究其原因，在于我國(guó)當(dāng)時(shí)建設(shè)能力和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的限制，再者由于消費(fèi)者對(duì)于產(chǎn)業(yè)化不了解不關(guān)注，開發(fā)商不愿意改變現(xiàn)有的利益鏈。近年來，在國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、住房城鄉(xiāng)建設(shè)等部門的轉(zhuǎn)型和改革下，加快推動(dòng)了建筑工業(yè)化，沈陽、北京、上海、深圳、合肥等城市積極出臺(tái)了推進(jìn)裝配式建筑的指導(dǎo)性政策和建議，在大部分保障房中采用裝配式施工來建設(shè)。

舉例來說，沈陽市的標(biāo)準(zhǔn)配套齊全，引進(jìn)的技術(shù)論證嚴(yán)謹(jǐn)，結(jié)構(gòu)類型品種較多，構(gòu)件廠設(shè)備自動(dòng)化程度高。北京、上海出臺(tái)配套優(yōu)惠政策作保證，標(biāo)準(zhǔn)配套齊全，部分裝配的剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)成熟，出臺(tái)了相關(guān)完善的地方標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)管理文件。深圳由于裝配式建筑工作開展較早，裝配式建筑面積較多，構(gòu)件質(zhì)量高，編制了產(chǎn)業(yè)化住宅模數(shù)協(xié)調(diào)等11項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范[3]。

同時(shí)，越來越多國(guó)內(nèi)的大型房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)、總承包企業(yè)和預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)也紛紛行動(dòng)起來，開始參與裝配式建筑的探索。

2 裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于依賴廉價(jià)勞動(dòng)力、勞動(dòng)強(qiáng)度大、現(xiàn)場(chǎng)管理混亂等粗獷型的傳統(tǒng)建筑施工方式來說，裝配式建筑具有以下較為明顯的優(yōu)勢(shì)。

（1）新型建筑材料的使用，更加規(guī)范的工程承包模式和監(jiān)督機(jī)制，在保障整體安全性的同時(shí)，進(jìn)一步提高工程質(zhì)量及品質(zhì)。由于裝配式建筑構(gòu)件是在預(yù)制工廠統(tǒng)一規(guī)范生產(chǎn)， 其預(yù)制尺寸已固定，保障了施工時(shí)尺寸的精確度，提高了安裝時(shí)的準(zhǔn)確性。裝配式建筑材料使用的多是綠色建材，其首要特點(diǎn)就是采用輕質(zhì)材料，實(shí)現(xiàn)了建筑的輕質(zhì)化，其次，建筑材料具有良好的綜合性能，能很好的起到防火、抗震、耐腐蝕、隔音等效果，然后，將不同的組件進(jìn)行結(jié)構(gòu)化調(diào)整，緊密各組件之間的聯(lián)系，在根本上提升建筑的整體性能，同時(shí)還能夠充分的發(fā)揮建筑材料的柔性，這種建筑柔性在抗震的過程中發(fā)揮著重大的建筑優(yōu)勢(shì)，再者，裝配式建筑材料具有低導(dǎo)熱性特點(diǎn)，這樣能夠保證建筑外墻體保溫性能[4]。最后，在規(guī)范工程承包機(jī)制后，建筑的研發(fā)設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、施工裝配、運(yùn)營(yíng)管理等環(huán)節(jié)實(shí)行一體化的現(xiàn)代化企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理監(jiān)督模式，可以最大限度的提高建筑工程的質(zhì)量和品質(zhì)。

（2）全新的生產(chǎn)、安裝方式，提高建設(shè)生產(chǎn)效率。上面提到，裝配式建筑的構(gòu)件是由預(yù)制工廠批量生產(chǎn)的，然后依靠機(jī)械進(jìn)行主體安裝工作，降低天氣氣候的影響，降低了生產(chǎn)成本和工人勞動(dòng)強(qiáng)度，從而大大提高建筑施工效率和時(shí)間利用率。無論在廉租房還是公共適用房，裝配式建筑既可以快速解決服務(wù)于日益嚴(yán)重的人口居住問題，在特定的環(huán)境下，也具有其獨(dú)特的特點(diǎn)，如嚴(yán)寒地區(qū)生產(chǎn)能夠保溫隔熱的構(gòu)件，保證快速安裝，再者，解決施工現(xiàn)場(chǎng)工人居住的惡劣環(huán)境問題，甚至能夠在“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略中解決落后地區(qū)的住房緊缺問題。

（3）綠色、環(huán)保的建筑材料，符合可持續(xù)發(fā)展要求。綠色建筑材料符合生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)還兼顧環(huán)境友好性，并且在拆除建筑之后，建筑材料還能夠二次回收利用，保證綠色建材可持續(xù)發(fā)展。有數(shù)據(jù)表明，相較于傳統(tǒng)的施工方式，裝配式建筑可使每平方米建筑面積用水節(jié)約65%，能源節(jié)約37%，鋼材節(jié)約2%，木材節(jié)約85%，垃圾減少59%，污水排放減少65%，施工能耗降低40%，生產(chǎn)施工過程中基本消除了粉塵和噪音對(duì)環(huán)境的影響，符合綠色、低碳、節(jié)能、環(huán)保施工的建筑要求，是未來建筑的發(fā)展趨勢(shì)。

（4）模數(shù)化設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)建筑壽命。上文提到，嚴(yán)格的監(jiān)督機(jī)制會(huì)提高工程質(zhì)量，從模數(shù)方面考慮，亦是如此。裝配式建筑進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，首先對(duì)戶型進(jìn)行優(yōu)選，在選定戶型的基礎(chǔ)上進(jìn)行模數(shù)化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。這種設(shè)計(jì)方式大大提高生產(chǎn)效率，對(duì)大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)尤為適合。此外，由于采用靈活的結(jié)構(gòu)形式，住宅內(nèi)部空間可進(jìn)一步改造，延長(zhǎng)了住宅使用壽命[5]。

3 結(jié)語

近年來，隨著城市化的發(fā)展和裝配式建筑的技術(shù)日趨成熟，國(guó)家和地方對(duì)裝配式建筑逐漸加以重視，相繼出臺(tái)了很多指導(dǎo)性的政策，綠色環(huán)保、建筑節(jié)能等概念也開始滲透到建筑工程中，裝配式建筑迎來了快速發(fā)展期，其適用范圍和市場(chǎng)前景日漸廣闊。隨著人們對(duì)建筑材料的可持續(xù)性和環(huán)保的關(guān)注日益升溫，裝配式建筑在中國(guó)高速發(fā)展的建筑市場(chǎng)上全面普及指日可待。

[1] 趙林，修龍，蔣德英.對(duì)裝配式建筑發(fā)展的認(rèn)識(shí)和思考[J].建筑技藝，2016（8）：92-94.

[2] 王鈺馳，陳榮華，李旗，陳濤，張維超.裝配式建筑發(fā)展綜述及前景展望[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017（4）：162，192.

[3] 顧泰昌.國(guó)內(nèi)外裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀[J].工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化，2014（8）：48-51.

[4] 李海建，冀志江，孫義永.裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀和前景分析[J].中國(guó)建筑科技 2017（3）：72-75.

[5] 于龍飛，張家春.裝配式建筑發(fā)展研究[J].低溫建筑技術(shù)，2015（9）：40-42.