混凝土結構裝配式建筑發展現狀及存在問題

鄭敏麗，宋 光

1.盤錦職業技術學院，遼寧 盤錦 124010；2.盤錦市公共采購交易中心，遼寧 盤錦 124010

1 混凝土結構裝配式建筑的定義

混凝土結構裝配式建筑，是以工廠化生產的鋼筋混凝土預制構件為主，并通過現場裝配的方式設計建造的混凝土結構類房屋建筑。目前，是歐洲、日本等發達國家建筑工業化最重要的方式。具有減少施工污染、節約能源、提升勞動生產率等優點，我國目前隨著經濟快速發展，工業化技術改造在建筑業也在進行著，預制混凝土結構裝配式建筑在我國將有著廣闊的發展前景。

2 混凝土結構裝配式建筑的分類

2.1 大板結構體系

我國在20 世紀70 年代，預制裝配式混凝土結構主要是采用大板住宅體系，大板結構體系多用于多層和低層建筑。預制構件主要包括樓梯、預制圓孔板、槽形板等。

2.2 剪力墻結構體系

預制裝配式剪力墻結構體系是我國裝配式建筑的主要結構形式。它可以分為四種：⑴裝配整體式剪力墻結構；⑵多層裝配式剪力墻結構；⑶雙面疊合剪力墻結構；⑷單面疊合剪力墻結構。

2.3 框架結構體系

這種結構是指部分或全部的柱、框架梁采用預制構件構建成的裝配式混凝土結構。框架結構中部分或全部梁、柱在預制構件廠制作好后，運輸至現場進行安裝，再進行節點區及其他結構部位后澆混凝土的澆筑形成裝配式混凝土框架結構。

2.4 盒子結構體系

這種結構體系是工業化程度較高的一種裝配式建筑形式，預制化程度能達到90%多。這種體系是將房間的樓板和在工廠中進行連接，先預制成箱型整體，甚至包括廚房、衛浴、門窗、電器、家具等其內部設備的裝修工作都已經在箱體內完成，之后運至現場，再直接進行整體組裝。

2.5 預制外掛墻板體系

安裝在主體結構上，起圍護、裝飾作用的非承重預制混凝土外墻板成為預制外掛墻板，簡稱外掛墻板。預制外掛混凝土墻板被廣泛應用于混凝土或鋼結構的框架結構中。一般情況下預制外掛墻板作為非結構承重構件可起圍護、裝飾、外保溫的作用。

3 混凝土結構裝配式建筑的特點

3.1 優點

3.1.1 施工周期會縮短

裝配式安裝施工時間比較短，由于大量建造過程可以不受外界氣候影響，而在廠房里就可以進行，所以這種建造方式，很適于寒冷地區室外施工時間較短的情況。運用裝配式施工，不僅較大幅度地縮短了現場安裝施工周期，同時對于勞動力方面的資金投入也在降低，提高了施工機械化的程度，也大大降低了勞動強度。根據有關數據統計，低層和多層建筑可以縮短50%以上工期，高層建筑可以縮短1/3 左右。

3.1.2 結構質量有保證

采用機械自動化、信息化管理的流水線生產，避免了施工現場很多人為因素的破壞及施工上的轉包行為，質量得到控制。解決了傳統建造模式中普遍存在的漏水、隔音及隔熱效果差等的質量通病。

3.1.3 資源浪費減少

由于裝配式建造所需要的預制構件都是在工廠進行流水線生產加工的，流水線生產可以將模具和生產機器進行循環使用，這樣就較大地減少了就使得資源的消耗。

3.1.4 環境負荷降低

由于大部分預制構件是在工廠內加工生產的，所以較大減少了在施工中產生建筑垃圾，現場作業量也得到降低。同時，作業過程中的產生粉塵污染、建筑噪音、污廢水等也大幅度地降低。運用裝配式建造，在建筑材料的堆放、運輸和裝卸過程中，使得揚塵污染大量減少。對于裝配式施工，夜間施工時間縮短、施工速度高效等方面也可以有效減少光污染。

3.2 缺點

3.2.1 個性化降低

對于采用工業化預制建造技術的建設項目，需要先行設計完成電氣安裝、預埋件、建筑設備等，需要在工廠里就安裝在混凝土大板里。標準化的組件使得個性化設計降低，所以只適合于大量重復建造的標準化單元。

3.2.2 整體性較差

預制混凝土結構由于其本身的構件拼裝特點，決定了其連接節點設計和施工質量非常重要，它們在結構的整體性能和抗震性能上起到了決定性作用。我國屬于地震多發區，對建筑結構的抗震性能要求高，如果要運用預制混凝土結構，則必須加強節點連接和保證施工質量。

3.2.3 建設成本較高

工業化建筑產品成本，在預制建筑出現的初期低于傳統建筑。而對于目前采用預制混凝土大板形式建造的辦公大樓和住宅，其建設成本通常高于常規建造的建筑物。

4 我國混凝土結構裝配式建筑發展現狀

4.1 裝配式建筑穩步推進

以試點示范城市和項目為引導，部分地區呈現規模化發展勢頭。據不完全統計，截止2015 年底，全國累計建設裝配式建筑面積約8000 萬m2，再加上鋼結構、木結構建筑，大約占新開工建筑面積的5%。

4.2 行業內生動力持續增強

建筑業面對生產成本不斷上升、勞動力與技能工人日漸短缺的現狀，越來越多的開發企業、施工企業把裝配式建造作為降低成本、提高工作效率的途徑，促使企業參與的主動性、積極性不斷提高。通過投入大量人力、物力開展裝配式建筑技術研發，萬科、遠大等一批龍頭企業已在行業內形成了較好的品牌效應。裝配式建筑設計以及構配件、部品的施工、配套、生產運輸等能力不斷增強。

根據不完全統計，截止到2014 年底全國PC 構件生產線已經超過200 條，產能超過2000 萬m3，如按預制率50%和20%分別測算，可供應裝配式建筑面積8000 萬m2和20000 萬m2。目前裝配式建筑發展的內生動力不斷增強，標準化設計，社會化、專業化大生產模式已成為今后發展的方向。

4.3 逐步建立政策支撐體系

國家《綠色建筑行動方案》、《我國國民經濟和社會發展“十二五”規劃綱要》中都明確提出，推動裝配式建筑發展，推進建筑業結構優化，轉變發展方式；2016 年國家發布的《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，“大力推廣裝配式建筑，力爭用10 年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%。

4.4 初步建立技術支撐體系

隨著裝配式建筑試點項目不斷推廣和科研投入的不斷加大，經過多年不懈的研究，國家陸續出臺裝配式建筑相關規范標準，各類技術體系日趨完善，陸續出臺。《裝配式混凝土結構技術規程》、《裝配整體式混凝土結構技術導則》、《工業化建筑評價標準》等已陸續發布實行。

在建筑結構方面，鋼結構體系、預制裝配式混凝土結構體系等都得到一定程度的開發和應用，框架外掛板、裝配式剪力墻等結構體系施工技術不斷成熟，設計、施工、裝修一體化項目比例日益提升。外墻、屋面以及門窗等一體化保溫技術產品越來越豐富，同時建筑垃圾循環利用、節水與雨水收集技術以及生活垃圾處理技術等也得到了較多應用。裝配式技術的應用，不僅提高了住宅的品質、質量和性能，同時也提升了整體節能減排效果，促使工程建設科技水平整體提升。

5 我國混凝土結構裝配式建筑發展存在的問題

5.1 生產過程存在脫節

裝配式建筑比較適合采用設計、生產、施工裝修一體化，但在目前，生產過程中各環節存在條塊分割，上下貫穿的產業鏈尚沒有形成，造成部品構件生產與建造、設計與生產施工、工程建造與運維管理使用等方面的脫節，從而使工程質量性能難以保障、責任難以認定。

5.2 建造成本高影響推廣

在裝配式建筑初期發展階段，在沒有進行大規模、廣泛應用的市場環境下，裝配式建造成本和現澆混凝土建造方式相比，大體高于200～500 元/m3。隨著裝配式建筑規模化的推廣，加上政策引導和扶持，裝配式建筑帶來越來越大社會效益和環境效益和，性價比的綜合優勢逐漸顯現出來。

5.3 有待完善技術體系

當前，對于裝配式建筑的技術體系探索的和實踐應用，出現了多種多樣的技術體系，成熟的、易推廣的還相對較少。目前迫切需要成熟可靠的裝配式建筑技術體系，作為各地試點項目的可供參考依據。

5.4 有待健全標準規范

目前我們缺少和裝配式建筑相匹配的、獨立的標準規范體系。構配件及部品的產品標準和工業化設計標準需要進一步完善。由于缺乏對模數化的強制要求，由于工業化建造的系列化、標準化和通用化程度不高，所以它的的綜合優勢沒有充分顯現。

5.5 監管機制不匹配

當前必須加快探索新型的建設管理部門監管制度，建立與裝配式建筑發展相匹配的監管機制。現有的建設行業管理機制不能完全適應裝配式建筑發展的需要，甚至阻礙了工程效率提升和建設進度；也有在有些關鍵環節出現監管真空的現象，容易誘發新的質量安全隱患。

5.6 裝配式建筑人才不足

目前，存在裝配式建筑發展與裝配式人才供給不匹配的情況，在設計、施工、生產、安裝等各環節都存在專業人才不足，是裝配式建筑的發展中亟需解決的。