關(guān)于裝配式建筑發(fā)展與應(yīng)用的淺析

王東旭 賈鵬程 劉春雷 付路路

【摘要】不管是經(jīng)濟(jì)水平的飛速增長，亦或是生產(chǎn)技術(shù)的飛速前進(jìn)，房屋制造也進(jìn)入了“流水線作業(yè)”階段，裝配式建筑應(yīng)時而出，裝配式建筑的建筑構(gòu)件經(jīng)過工廠的預(yù)加工后，見生產(chǎn)完成的建筑構(gòu)件在施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝完成，相較于傳統(tǒng)建筑，裝配式建筑具有施工效率高、工期短、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，必將成為未來建筑發(fā)展的主角。本文通過對裝配式建筑的概念及特別描述，分析了現(xiàn)存的主要發(fā)展問題并提出相關(guān)措施及建議，最后闡述了裝配式建筑如何在未來更好的發(fā)展與應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;節(jié)能環(huán)保;經(jīng)濟(jì)效益;EPC;信息化

1、引言

1.1裝配式建筑概念

裝配式建筑定義不同于傳統(tǒng)的建筑，隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，建造房屋需要的各種部件預(yù)先制作好，將這些預(yù)先已經(jīng)制作好的房屋部件，在建筑工地直接裝配進(jìn)而形成建筑，而形成的建筑就成為裝配式建筑[1]。

裝配式建筑是指施工工藝的角度定義而非結(jié)構(gòu)性能角度去定義。

1.2裝配式建筑特點(diǎn)

1.2.1裝配式建筑的構(gòu)件都是由專業(yè)的工廠進(jìn)行加工制造的，制作完成的建筑部件會被運(yùn)送到施工現(xiàn)場，并對建筑部件進(jìn)行組裝施工，相較于傳統(tǒng)的建筑施工，裝配式建筑并不會受到天氣、施工工序等因素的影響[1]，因此裝配式建筑不會出現(xiàn)工期延誤問題，同時，由于裝配式建筑是由建筑部件直接組裝的，現(xiàn)場施工作業(yè)相較于傳統(tǒng)施工作業(yè)也比較少，因此裝配式建筑的施工周期相對較短，施工速度也較快，即使是在冬季也不會影響建筑施工。

1.2.2裝配式建筑的建筑構(gòu)件是由工廠統(tǒng)一進(jìn)行加工的，因此裝配式建筑的自重相較于傳統(tǒng)建筑要輕，因此，對于建筑地基承載力的要求也相對較低，同時裝配式建筑具有較高的抗震性和耐火性。在施工現(xiàn)場，裝配式建筑部件的安裝時根據(jù)相應(yīng)的施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行組裝的，相較于傳統(tǒng)施工作業(yè)，裝配式建筑現(xiàn)場材料損耗基本不存在，施工環(huán)境也更為整潔，施工精確度高，因此建筑質(zhì)量也得到了一定的保證，施工勞動投入也降低了，安全環(huán)保，施工成本也有所降低。

1.2.3一般在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中，承重墻的占比都比較多，因此房間空間不能所以進(jìn)行分隔，相較而言，裝配式建筑可以根據(jù)住戶的實(shí)際生活需要，利用隔板對房屋空間進(jìn)行靈活的劃分，自由選擇房屋空間的規(guī)劃，完全滿足了住戶的實(shí)際需求。

1.2.4裝配式建筑相較于傳統(tǒng)建筑施工，施工廢料較少，同時，裝配式建筑可以二次拆裝利用，完全符合可持續(xù)發(fā)展的要求，綠色環(huán)保。

2、裝配式建筑現(xiàn)有問題分析

2.1成本不具優(yōu)勢

目前裝配式建筑及建筑工業(yè)化項(xiàng)目過少，尚未形成規(guī)模效益，且從建造成本造價(jià)上來看，裝配式建造的工業(yè)化住宅項(xiàng)目要比目前常規(guī)采用的全現(xiàn)澆住宅略高[2]，其主要原因有以下幾點(diǎn)：

（1）我國目前工業(yè)化住宅建設(shè)尚處于試驗(yàn)推廣階段，總體來說規(guī)模較小，而預(yù)制構(gòu)件開模的費(fèi)用較高，從而造成構(gòu)件預(yù)制的費(fèi)用較高。

（2）目前的產(chǎn)業(yè)工人對裝配式建造工藝不熟悉，導(dǎo)致施工效率較低。

（3）裝配式建筑工業(yè)化建造方式所需的專業(yè)技術(shù)工人和專業(yè)機(jī)械的成本也較高，這些都制約了裝配式建筑及建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

2.2專業(yè)人才和產(chǎn)業(yè)工人嚴(yán)重缺失

制約裝配式建筑及建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的因素中，除建造成本因素、施工技術(shù)因素外，人才缺乏也是建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要瓶頸[2]。我國的建筑工業(yè)化尚處于探索階段，在設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化、通用化方面還有許多問題需解決，相關(guān)各方面的技術(shù)人才極為稀缺。

目前從事建筑產(chǎn)業(yè)化的人才數(shù)量較少，整體素質(zhì)不高，普遍缺乏預(yù)制構(gòu)件廠家或裝配式施工現(xiàn)場的技術(shù)工人，技術(shù)管理復(fù)合型人才更是少之又少。

2.3裝配式建筑節(jié)點(diǎn)連接質(zhì)量控制難

裝配式建筑從設(shè)計(jì)角度，設(shè)計(jì)規(guī)范角度可完全等同于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，且采用工廠化標(biāo)準(zhǔn)工藝流水線式生產(chǎn)，構(gòu)件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。但目前存在的問題在于現(xiàn)場施工隊(duì)質(zhì)量管理難度較大。

2.3.1豎向構(gòu)件連接問題

目前豎向構(gòu)件的連接形式基本采用灌漿套筒連接，還有高校，科研企業(yè)在研究空心構(gòu)件，通過后灌混凝土的形式將豎向結(jié)構(gòu)形成整體，等同現(xiàn)澆。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、受力分析上看都能達(dá)到等同現(xiàn)澆的效果，但問題在于現(xiàn)場施工管理流域現(xiàn)澆形式的管理方式，質(zhì)量控制難度較大。

灌漿套筒連接時，安裝對準(zhǔn)不到位、灌漿飽滿度不足、未達(dá)到灌漿強(qiáng)度要求對構(gòu)件有擾動、灌漿料失效等情況以及空心構(gòu)件后灌混凝土的工作性能和振搗功效都會造成豎向構(gòu)件連接存在質(zhì)量問題和安全隱患。

2.3.2水平構(gòu)件連接問題

目前書平構(gòu)件預(yù)制樓梯部分地標(biāo)設(shè)計(jì)采用固結(jié)連接，需要預(yù)留后澆帶，預(yù)制梁構(gòu)件采用梁柱搭接，全灌漿套筒等形式，依然存在灌漿飽滿度不足影響鋼筋搭接性能的質(zhì)量隱患[3]。而疊合板均采用外伸胡子鋼筋搭接梁或墻上，但雙向疊合板有后澆帶的地方根據(jù)設(shè)計(jì)要求，錨固長度至少300mm，在安裝和運(yùn)輸過程中可能會造成超限采取彎折的方式，造成受力鋼筋的性能損傷，影響整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

2.4構(gòu)件生產(chǎn)配套產(chǎn)業(yè)不完善

2.4.1產(chǎn)業(yè)鏈條配套不完善

目前針對裝配式建筑的發(fā)展趨勢來看，各地區(qū)都在大力推行建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，但還難以形成滿足裝配式建筑發(fā)展所配套的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，大部分地區(qū)無法形成專業(yè)的構(gòu)件部品生產(chǎn)所需的配套產(chǎn)品，如灌漿套筒、吊裝埋件、支撐埋件、保護(hù)層專用墊塊、模具加工等相關(guān)產(chǎn)業(yè)，隨目前有供應(yīng)商，但是檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，質(zhì)量參差不齊、個別地區(qū)無供應(yīng)商，導(dǎo)致采購成本增加。

2.4.2監(jiān)督檢測標(biāo)準(zhǔn)不完善

目前雖然對裝配式部品部件有規(guī)范要求，但各地的檢測標(biāo)準(zhǔn)、型式檢驗(yàn)?zāi)芰θ笔В瑱z測數(shù)據(jù)難以真正顯示構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能是否滿足標(biāo)準(zhǔn)。國家也提出預(yù)制構(gòu)件駐場監(jiān)理制，雖能保證預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程的質(zhì)量監(jiān)督真是可靠，但未考慮到構(gòu)件生產(chǎn)存在多個項(xiàng)目，不同地區(qū)，駐場監(jiān)理過多難以形成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的檢測依據(jù)，使構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)無法做到降本增效，間接影響裝配式建筑的成本增量。

3.5 EPC+信息化實(shí)現(xiàn)管理的精細(xì)化

3.5.1大力推行EPC工程總承包

裝配式建筑隨著國家“十三五”規(guī)劃的出臺，發(fā)展的前景廣闊，但其發(fā)展仍然存在著難以突破的瓶頸。靠政策性強(qiáng)制推行即使可以助推裝配式建筑短期推廣，但從其可持續(xù)發(fā)展的角度來看，只有發(fā)展模式的質(zhì)變才能決定未來建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展高度。而工程總承包（EPC）作為設(shè)計(jì)、采購、施工為一體的發(fā)展模式，能夠成功突破傳統(tǒng)施工建設(shè)模式、整合產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源的新型發(fā)展模式值得大力發(fā)展[6]。

3.5.2利用好BIM+信息化的管理手段

裝配式的發(fā)展BIM信息作為設(shè)計(jì)、管理、協(xié)同平臺來說都是不可或缺的。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和企業(yè)管理的信息化、生產(chǎn)過程控制的智能化、制造裝備的數(shù)控化以及咨詢服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化，全面提升企業(yè)的競爭力，有了BIM信息就離不開互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)作用[7]。通過裝配式體系、BIM應(yīng)用體系并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)信息化手段全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，實(shí)現(xiàn)建筑的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維全生命周期的“多、快、好、省、專”將成為裝配式建筑新的發(fā)展方向[8]。

結(jié)語：

裝配式建筑在發(fā)達(dá)國家發(fā)展順風(fēng)順?biāo)m然在我國裝配式建筑發(fā)展起步相對較晚，但是裝配式建筑在我國仍是未來建筑發(fā)展的必然趨勢。對于未來裝配式建筑的發(fā)展，國內(nèi)建筑企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)更新，在根本上解決裝配式建筑的技術(shù)問題，同時，做好裝配式建筑相關(guān)人才的引用和儲備，組建高水平的人才隊(duì)伍，從方方面面保證裝配式建筑的科學(xué)良性發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)未來裝配式建筑更具中國特色的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]訚軍.裝配式建筑進(jìn)入規(guī)模發(fā)展期[J].施工企業(yè)管理，2019（02）

[2]徐雅玲.裝配式建筑的發(fā)展與應(yīng)用[J].居舍，2019（01）

[3]張偉鋒，賴鴻達(dá)，宋苗苗，嚴(yán)振豪，林洋藝，許天鴻，游學(xué)敏.裝配式建筑發(fā)展研究[J].廣東土木與建筑，2018（12）

[4]簡春國.裝配式建筑現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].四川水泥，2018（12）

[5]駱文進(jìn)，王麗英，劉于剛.裝配式建筑發(fā)展瓶頸與對策研究[J].綠色環(huán)保建材，2018（12）

[6]金晨晨.基于裝配式建筑項(xiàng)目的EPC總承包管理模式研究[D].山東建筑大學(xué)，2017.

[7]陳煌鑫.福建省裝配式建筑發(fā)展制約因素及其對策研究[D].福建工程學(xué)院，2018.

[8]鄭玉婷.裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展評價(jià)研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2018.