浅谈装配式建筑的发展与应用

文/祁明浩、夏顶顶、伏阳阳、申昊冲、杨红 徐州工程学院 江苏徐州 221000

中国传统现浇建筑工艺在环境污染、施工占地面积、资源利用等方面都存在严重不合理的状况，如果采用在工厂里预制的构件运输到工地装配而成的建筑手段，即装配式建筑，可以有效缓解这些问题。装配式建筑不仅符合绿色建筑的要求，其优越性还体现在保证工程质量，降低安全隐患，提高生产效率等方面。现如今，装配式建筑在国外某些国家发展已趋于成熟，但是在国内，由于生产体系、施工体系、管理体系的不完善等因素，阻碍了装配式建筑的发展，因此还没有被现代建筑广泛使用。

1、装配式建筑国内外的发展状况

预制混凝土本起源于英国，先后传到法国、德国和美国，尤其在二战之后，很多国家出现劳动力缺乏，住房不足，为解燃眉之急，只能利用预制装配建造方式来为诸多“无家可归”的人提供低价住房，这一现象在欧洲极为明显。20世纪中后期，英法德等国家的建筑业发展兴起了一阵建造浪潮，城市住宅的类型也以装配式混凝土结构和钢结构为主。政府通过政策、财政、规范方面的引导与支持，大力促进了装配式建筑的发展。在建筑设计、生产管理、运输施工方面融入软件与信息化工具，形成了预制与现浇结合或全装配式的综合高效体系。其中，法国作为世界上推行装配式建筑较早较好的国家，以预制混凝土装配式与钢结构、木结构相辅相成，注重全装配式大板块模式，住宅以灵活的平面布置形成较大空间面积的框架体系。而在以美国为主的北美地区，早在20世纪50年代，因为住房需求装配式建筑如雨后春笋般遍地发展，到70年代，美国成立预制混凝土协会（PCI）使得美国装配式建筑得到很好的改善，加上国家先后颁发了一系列控制装配式建筑规范应用的条例标准，美国建筑界呈现一片欣欣向荣的景象。到了21世纪，美国装配式住宅应用已趋于成熟，不仅在防震抗震方面效果显著，还具有多样式、低碳环保的优点。在亚洲，日本装配式住宅的发展与应用一直居于前列，基于日本地震频发的特点，装配式建筑物的抗震性能尤为突出，80、90年代装配式建筑占总数的25%左右。

在国内，早在开国初期就生出发展装配式建筑的萌芽，在对装配式建筑的设计、生产、施工、安装进行专门研究之后，形成了一种新兴的建筑体系。70、80年代，装配式建筑的观念渐渐被人们所接受，从起初的设计较为简单的预制屋面梁和板已经发展成设计、施工、安装一体化的建筑模式，当时国内的两大建筑体系便是装配式建筑和预制空心楼板砌体建筑。可是好景不长，由于国内建筑水平的局限性和受市场经济影响，装配式建筑不能得到更好的推广应用，发展速度严重落后于整个建筑行业的需求，到了90年代，装配式建筑已逐渐被现浇混凝土结构所取代。不过现在装配式建筑东山再起，在政府强烈号召下，各省各地都颁发相应政策文件大力扶持装配式建筑的发展，前景一片看好。

2、装配式建筑发展所面临的挑战

装配式建筑较传统的建筑业来讲拥有节能环保、降低人力成本、提高建筑质量等优势，但在实际应用中也存在一些挑战。其一就是每个人都重视的安全问题。现场安装的安全问题能否得到保障，各个构件的连接是否稳定可靠，节点在承载力、刚度、延性方面能否满足建筑物的质量要求，这也是部分企业处于观望态度的原因之一。其二，施工水平不高制约了装配式建筑的发展。施工人员的参差不齐，技术不专业，不管是生产、安装、验收，装配式建筑都应该有一系列完整的规范标准，其间的各个工序都需要施工人员具有较高的专业水平。[1]其三，由于国内装配式建筑发展还未形成一定的规模，所以在某些方面相对于传统建筑经济成本要高得多。目前生产装配式建筑的厂商比较少，而装配式建筑就是将在工厂预制好的构件运输到施工现场进行安装连接而成，这就直接增加了运输成本。施工现场又需要高水平的技术人员，所以施工人员的成本要比普通现浇施工单位的高。而且很多施工单位的管理水平都无法达到装配式建筑的需求，进行必要的管理培训自然会增加管理成本。其四，装配式建筑设计的单一，影响了大众的审美需求，死板的布局很难得到大众的青睐，而且装配式建筑一旦完工就不能随便更改房间布局。

3、装配式建筑发展的思考与建议

首先，培养专业人才。对施工人员开展施工技术培训，对管理人员开展管理培训，只有专业的人才才能完成出色的任务，也间接解决了施工安全问题，高水平的施工人员也是缩短工期、提高工作效率的保证。然后，控制经济成本。一方面需要大力发展装配式建筑工业化生产，能按照就近原则选择合适的厂商生产构件就能降低运输成本。另一方面，合理的降低预制构件在销售过程中的增值税可以在一定程度上促进预制构件的规模化生产，从而降低生产成本。[2]最后，针对消费者对房间布局的主观需求，可以安排服务人员采纳设计想法反馈给设计师，设计出消费者心中的“理想家园”。另外在选择装修材料和施工安装过程中都可以和消费者进行衔接。[3]

随着中国建筑业的飞速发展，绿色住宅的观念不断加深，装配式建筑作为住宅产业化的一大发展方向不仅能缓解传统建筑的高能耗问题，而且在工程质量、生产效率等方面都有优势。目前国内在装配式建筑结构体系的研究上有了一定的成果，不过还是有一些不可避免的问题亟需解决。发展装配式建筑，符合可持续发展的观念，更是中国建筑行业的重大变革。