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浅谈装配式建筑的现状及发展

2020-02-25

福建质量管理 2020年11期
关键词:预制构件装配式混凝土

(扬州大学 江苏 扬州 225000)

一、装配式建筑的定义

装配式建筑是指在工厂或现场生产预制建筑部品和构配件,在现场采用机械化施工技术装配而成的建筑物。这种建筑的施工方法与传统的现浇结构不同,先生产或加工建筑的主要部品或构配件,如梁、板、墙、柱、阳台、楼梯、雨篷等,再通过运输工具将预制构件运送到建设现场,最后采用不同的连接方式将其拼装成不同结构形式。其中“预制”和装配的概念早已有之,例如在古希腊时代就曾有大量预制大理石柱部件,我国古代模数化、标准化、定型化的预制木结构体系也已经达到很高的水平。

二、装配式建筑优点

与传统建筑相比,装配式建筑具有以下优越性:(1)生产效率高。装配式建筑通常采用定型化和标准化的预制构件,这些预制构件可以通过高度机械化和半自动化的预制生产线进行工业化生产;预制构件的现场安装也可充分利用现代化的机械系统和先进的生产技术。这些都有效降低了工时消耗,加快了施工进度,从而提高了生产效率。(2)建设周期短。传统建筑的各建造工序在时间上是依次进行的,一道工序完成再转入下一道工序,建设周期长;各工序的衔接不善或其中某道工序的拖延都可造成建设周期的增加。而装配式建筑由于构件预制,除安装之外的工序可同时进行;施工现场工作的减少,也降低了管理、环境、设施等对施工周期的影响。(3)产品质量好。预制构件工厂化、标准化生产,可以避免人为因素,避免施工上的转包行为,质量易于控制。(4)环境影响小。工制作预制构件可以严格控制废水、废料和噪声污染。(5)可持续发展。预制构件通过严格的设计和施工,可大大减少材料用量。(6)工人劳动条件好。在工厂中生产预制构件多采用机械化和自动化的生产设备,工人劳动条件好于现场施工方式。现场安装阶段多采用机械化的施工方式,极大地降低了工人的劳动强度。

三、装配式建筑的现状

(一)国外的情况。欧洲作为实行装配式建筑最早的国家,最早人们使用木架组装房屋,这是装配式建筑最早的雏形。欧洲装配式建筑以多层为主,主要是框架结构,也有预制永久性混凝土模板建造的剪力墙结构(双面叠合剪力墙)。欧洲制作混凝土构件的自动化程度很高,装配式建筑装备制造业非常发达,居于世界领先地位。日本是世界上装配式混凝土建筑运用得最为成熟的国家,高层、超高层钢筋混凝土结构建筑多是装配式。日本装配式混凝土建筑多为框架结构、框-剪结构和筒体结构,质量非常高。目前,日本在装配式建筑中的应用已经非常完善,以装配式住宅为主的工业化建筑模式已经形成,并且实践证明,在几次大地震中,装配式建筑都能够发挥良好的抗震能力。韩国、新加坡等地的装配式混凝土建筑技术与日本接近,应用比较普遍,但是总体占比不高。目前,亚洲的装配式建筑发展正处于上升期。北美装配式混凝土建筑较欧洲和日本少。因为北美住宅大多是别墅和低层建筑,多用木结构建造。北美木结构建筑的木材与配件工厂化、标准化程度较高,但组件和部件集成化的比例不高。

(二)中国的情况。我国装配式混凝土建筑的历史从20世纪50年代就开始了,到80年代达到高潮,预制构件厂星罗棋布。许多工业厂房为预制钢筋混凝土柱单层厂房,柱子、吊车轨道梁和屋架都是预制的。90年代后,工业厂房主要采用钢结构建筑。

20世纪90年代以前,砖混结构住宅和办公楼等建筑大量使用预制楼板、过梁和楼梯等,一些地区还建造了一些预制混凝土大板楼、混凝土盒子楼。但这些装配式混凝土建筑由于抗震、漏水、透寒等问题没有很好地解决,日渐式微,装配式的尝试停了下来。90年代初期,预制厂销声匿迹,现浇混凝土结构开始成为建筑舞台的主角。

我国早期装配式过程出现的问题在发达国家装配早期阶段也都出现过,但他们并没有因出现问题而放弃装配式,而是致力于解决问题,使装配式技术日趋完善成熟。

进入21世纪后,我国重新启动了装配式混凝土建筑的进程,近10年来取得了非常大的进展,引进了国外成熟的技术,自主研发了一些具有中国特点的技术,并建造了一些装配式建筑,积累了宝贵的经验。

按照我国政府的要求,装配式建筑在2026年将达到新建建筑的30%,按照目前建筑业总产值与增长速度计算,届时建筑业总产值约为33万亿,装配式建筑产值将达10万亿以上。

四、发展装配式建筑的建议和路径

(一)政策方面。一方面,政府需要完善装配式建筑行业的顶层设计,并从技术研发、财政补贴、金融支持、行政审批等方面加强政策的扶持力度,与市场结合实现协同作战。另一方面,政府应不断完善行业相关政策,采取一些优惠政策鼓励装配式建筑的发展,从而让建筑商、地产集团从被动变化为主动,积极开展装配式建筑的开发建设。

(二)经济方面。一般来说,经济成本是阻碍装配式建筑发展的最大障碍。但若通过减少预制建筑单元之间的差异,对于简单的建筑物,减少预制构件的差异,并在构件的生产阶段提高模具的重复利用率,从而使预制构件的生产更加标准化,则可以提高生产效率,并且可以降低成本。其次各单位需要制定合理的预制生产体系。在现阶段,我国的装配式建筑技术体系仍不成熟,而盲目追求高预制率将不可避免地增加建筑成本。因此,有必要根据项目规模和公司自身技术条件,确定合理的预制率。

(三)人才方面。我国装配式建筑行业的发展需要专业人才的支撑,只有加强人才培养,才能让装配式建筑在设计、施工、管理等方面实现良性发展。首先,落实技术方面的培训。施工单位的主管部门需要定期做好对人员的新技术培训,让设计人员、施工人员和管理人员等都能得到及时有效的培训,同时努力加强落实装配式建筑的宣传工作,让更多的工作人员可以掌握相关的施工技术。其次,适当引进专业人才。作为装配式建筑单位,需要考虑到人才招聘因素,尽可能拓宽人才招聘渠道,放宽眼界,提升人才的引进力度。最后,注重人才的培养。装配式建筑的相关单位应针对现有的人才开展针对性培养工作,努力提升其专业程度。

(四)技术方面。建筑房地产业是我们国家的重要产业之一,拥有着不计其数的数据和信息。时至当下,建筑业、互联网三者并没有有效结合起来,很多信息没有加以利用起来。BIM技术是建筑行业的一种信息化技术,它以的根基是装配式建筑的生命周期,通过对数据的总结归类分析,建立一个虚拟的建筑工程三维模型,贯穿于整个建筑的各项工作。装配式建筑的全寿命包括构件的生产、输送、储存、安装等诸多方面,这就要通过物联网对构件进行合理调配,满足库存归零,及时化的要求。

五、结语

随着我国经济和产业结构的转变,装配式建筑的发展是建筑业未来发展的必然趋势,面对机遇与挑战,结合装配式建筑物的优缺点,制定适合预制建筑物发展的战略,例如增加政策支持、增加研发投入、培养专业人才、完善产业链等,促进装配式建筑健康快速发展。

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