裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑

劉美榮 安徽藝源建筑藝術(shù)設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司

一、什么是裝配式建筑

裝配式建筑是指在施工現(xiàn)場(chǎng)用裝配式構(gòu)件組裝而成的建筑。這種建筑具有施工速度快、受氣候條件限制少、節(jié)省勞動(dòng)力、提高建筑質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于傳統(tǒng)建筑組裝的優(yōu)勢(shì)，第一，組裝式建筑的構(gòu)件可以在工廠進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，構(gòu)件相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)就可以直接安裝。可以說(shuō)方便快捷，尤其是在爭(zhēng)分奪秒搶工期的施工領(lǐng)域；其次，零部件在工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，質(zhì)量比現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)更有保證，更能有效控制；第三，周轉(zhuǎn)使用的材料量相對(duì)減少，降低了租賃成本；第四，減少野外作業(yè)對(duì)環(huán)境保護(hù)非常有利；第五，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)可以節(jié)約材料，減少浪費(fèi)；第六，零部件的高標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械化程度減少了現(xiàn)場(chǎng)人員的配備，這在勞動(dòng)力成本和安全生產(chǎn)方面是有幫助的。

二、傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)

對(duì)于建筑來(lái)說(shuō)，它的主要組成部分包括基礎(chǔ)、墻體、梁、板和柱。現(xiàn)代建筑一般都是鋼筋混凝土。而且這些主要構(gòu)件的施工需要現(xiàn)場(chǎng)綁扎下料，非常煩瑣。而且現(xiàn)代建筑的高度一般在三米左右，不方便工人使用更多的工具，上下樓梯。而且這些主要構(gòu)件需要模板，然后澆筑混凝土。而且傳統(tǒng)施工工藝普遍采用木模板，造成資源嚴(yán)重浪費(fèi)（雖然有所改進(jìn)，但木模板改為鋼模板、鋁模板等。），且回收性能差，強(qiáng)度不高，容易灌漿、脹模、控制困難，工人操作復(fù)雜。而且墻柱混凝土需要在現(xiàn)場(chǎng)施工，現(xiàn)在需要用混凝土攪拌車運(yùn)輸澆筑，工人數(shù)量多，時(shí)間間隔長(zhǎng)，施工時(shí)容易產(chǎn)生冷裂紋，混凝土在現(xiàn)場(chǎng)凝固，使其強(qiáng)度達(dá)不到要求，容易造成混凝土蜂窩麻面、爛根、離析等質(zhì)量通病，難以控制，工人使用振搗棒操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而且在傳統(tǒng)的施工過(guò)程中，每棟建筑的施工過(guò)程中使用了很多工人，他們還需要等待混凝土凝固，導(dǎo)致時(shí)間和成本很高。

三、裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)

（1）確保工程質(zhì)量。傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)施工受到工人素質(zhì)參差不齊的限制，質(zhì)量事故時(shí)有發(fā)生。裝配式建筑構(gòu)件在裝配式工廠生產(chǎn)，在生產(chǎn)過(guò)程中可以控制溫度和濕度，因此更容易保證構(gòu)件的質(zhì)量。（2）減少安全隱患。傳統(tǒng)施工多在露天、高空進(jìn)行，存在很大的安全隱患。裝配式建筑構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，由專業(yè)安裝團(tuán)隊(duì)嚴(yán)格按照工藝進(jìn)行組裝，大大提高了工程質(zhì)量，減少了安全隱患。（3）提高生產(chǎn)效率。裝配式建筑的構(gòu)件在裝配式廠采用鋼模批量生產(chǎn)，減少了腳手架和模板的數(shù)量，所以生產(chǎn)成本相對(duì)較低，尤其是生產(chǎn)形式復(fù)雜的構(gòu)件時(shí)，優(yōu)勢(shì)更加明顯；同時(shí)省略了相應(yīng)的施工過(guò)程，大大提高了時(shí)間利用率。（4）降低人工成本。目前，中國(guó)建筑業(yè)勞動(dòng)力、技術(shù)人員、老年工人短缺，成本不斷上升，使得傳統(tǒng)的建筑方法不可持續(xù)。組裝式建筑采用組裝式工廠施工和現(xiàn)場(chǎng)組裝施工，機(jī)械化程度高，現(xiàn)場(chǎng)施工和管理人員減少近10倍。節(jié)省可觀的人工成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。（5）節(jié)能環(huán)保，減少污染。裝配式建筑的循環(huán)經(jīng)濟(jì)特征顯著。由于鋼模板可以回收利用，節(jié)省了大量腳手架和模板作業(yè)，節(jié)約了木材資源。此外，由于組件在工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)很少進(jìn)行濕法作業(yè)，大大降低了噪音和煙霧，對(duì)環(huán)境影響不大。（6）模塊化設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)建筑物使用壽命。在裝配式建筑的建筑設(shè)計(jì)中，首先對(duì)戶型進(jìn)行優(yōu)化，在選擇戶型的基礎(chǔ)上進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。這種設(shè)計(jì)方法大大提高了生產(chǎn)效率，特別適合大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。此外，由于結(jié)構(gòu)靈活，可以進(jìn)一步改造房屋的內(nèi)部空間，延長(zhǎng)房屋的使用壽命。

四、裝配式建筑的結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)

對(duì)于各種標(biāo)準(zhǔn)裝配式構(gòu)件的建筑結(jié)構(gòu)，可采用標(biāo)準(zhǔn)圖集的詳細(xì)設(shè)計(jì)圖及其施工方法。如果結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)文件不夠詳細(xì)，需要深化設(shè)計(jì)。深化設(shè)計(jì)的計(jì)算應(yīng)包括設(shè)計(jì)文件規(guī)定的荷載和施工過(guò)程中堆垛、脫模、運(yùn)輸、吊裝等各種工況下荷載的不利組合驗(yàn)算，并應(yīng)考慮施工順序和支架拆除順序的影響。深化設(shè)計(jì)完成單位可以是原設(shè)計(jì)單位，也可以是其他有設(shè)計(jì)能力的相關(guān)單位。深化設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)得到原設(shè)計(jì)單位的批準(zhǔn)，以便與結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)。深化設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)工作的進(jìn)一步延續(xù)。作為施工依據(jù)的設(shè)計(jì)文件和深化設(shè)計(jì)成果應(yīng)包括以下內(nèi)容：1.組裝部件的設(shè)計(jì)詳圖，包括平面圖、立面圖、剖面圖、預(yù)埋掛件和其他預(yù)埋件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖等；2.裝配式構(gòu)件的裝配詳圖，包括構(gòu)件的裝配位置、相關(guān)節(jié)點(diǎn)的詳圖、臨時(shí)斜撐和臨時(shí)支撐的設(shè)計(jì)結(jié)果等；3.施工方法，包括構(gòu)件制作和組裝的施工、驗(yàn)收方法、組裝順序要求、臨時(shí)支撐和臨時(shí)支撐拆除順序要求等。對(duì)于仍處于開發(fā)階段的裝配設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)在于優(yōu)化板材組件，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)和簡(jiǎn)單快速安裝。

五、裝配式建筑的發(fā)展趨勢(shì)

隨著現(xiàn)代建筑業(yè)的快速發(fā)展，裝配式建筑的民族化趨勢(shì)是必然和必要的，國(guó)家也鼓勵(lì)和大力支持這一項(xiàng)目。由于我國(guó)傳統(tǒng)建筑存在壽命短、抗震性能低等固有缺陷，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，英國(guó)建筑平均壽命為100年，美國(guó)為50年，中國(guó)僅為35年。雖然這些建筑的使用壽命很短，但它們的環(huán)境污染卻極其嚴(yán)重。建筑垃圾的數(shù)量占城市垃圾總量的30%~40%，約為發(fā)達(dá)國(guó)家的兩倍。但是對(duì)于裝配式建筑來(lái)說(shuō)，已經(jīng)不是問(wèn)題了。因?yàn)樵谘b配式建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，準(zhǔn)確的建筑構(gòu)件保證了建筑具有良好的抗震性能和防腐性能。工廠流水線上生產(chǎn)的建筑構(gòu)件只能在現(xiàn)場(chǎng)安裝，在施工過(guò)程中造成了大量的環(huán)境污染。設(shè)計(jì)的標(biāo)注和管理的信息化提高了生產(chǎn)效率，組件的統(tǒng)一降低了成本。通過(guò)數(shù)字化管理，裝配式建筑的性價(jià)比得到了提高。裝配式建筑作為一種綠色建筑技術(shù)，具有避免重復(fù)維修、壽命長(zhǎng)、免維護(hù)、技術(shù)性和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在大力推廣綠色建筑、保護(hù)環(huán)境和改善環(huán)境的趨勢(shì)下，將獲得更多的發(fā)展空間，并將逐步取代傳統(tǒng)的建筑方法和建筑理念。

六、結(jié)語(yǔ)

作為一種新的建筑模式，組裝式構(gòu)件必須在生產(chǎn)速度和質(zhì)量上得到保證，以確保施工的順利進(jìn)行。目前能制造大量組裝式構(gòu)件的廠家不多，可能成為阻礙組裝式建筑發(fā)展的問(wèn)題。因此，發(fā)展組裝型零部件制造企業(yè)尤為重要。此外，在目前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，裝配式建筑的發(fā)展仍然需要政府、建筑工人和建筑工程師的不斷研究和發(fā)展，充分發(fā)揮裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)，盡量避免裝配式建筑的缺點(diǎn)，盡快建設(shè)適合我國(guó)國(guó)情的裝配式建筑。