浅谈PC建筑的优缺点及发展建议

2018-02-15毕文哲

建材与装饰 2018年16期

毕文哲

（山东科技大学青岛 266000）

1 引言

2016年2月6日《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中提出，10年内，我国新建建筑中，装配式建筑比例将达到30%。2018年2月1日起实施的装配式建筑评价标准中规定装配率不低于50%。而目前，我国建筑以钢筋混凝土结构为主，住宅建筑95%以上是钢筋混凝土结构。发展装配式建筑是建筑产业现代化的重要内容，是建筑走向工业化、信息化和智能化的前提条件，在我国的建筑产业革命中具有带动性作用。

2 装配式建筑的概念

装配式建筑是由预制混凝土构件通过可靠的连接方式装配而成的混凝土结构，包括装配式混凝土结构、全装配混凝土结构等。装配式混凝土结构建筑，即PC建筑，相当于把现浇混凝土结构拆成一个个预制构件，再装配起来。根据连接方式不同，PC建筑分为“装配整体式混凝土结构”和“全装配式混凝土结构”。其中，装配整体式混凝土结构是由预制混凝土构件通过可靠的方式进行连接并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的，以“湿连接”为主要方式，具有较好的整体性和抗震性。而全装配混凝土结构的PC构件靠干法（如螺栓连接、焊接等）形成整体，施工简单但整体性较差。

3 PC建筑的优点

3.1 提高建筑质量

PC化使设计深入、细化，提高了建筑的精度。浇筑、振捣和养护是保证混凝土密实和水化反应充分、进而保证混凝土强度和耐久性的非常重要的环节，现场施工质量很大程度上受环境、工人技术等因素的影响，而PC构件在工厂模台上和精致的模具中生产，不受外部环境的制约。同时，PC化是实现建筑自动化和智能化的前提，减少了对人、对责任心等不确定因素的依赖，由此可以避免人为错误，提高产品质量。

3.2 提高生产效率

装配式建筑将工地作业为主的建造方式变为工厂制造为主，PC构件制作可以实现机械化、自动化，只需要提供模板就可以依赖工业技术，对构件进行批量生产，减少劳动力消耗，缩短工期。同时，工业化生产不受气象条件的制约，风雨无阻。

3.3 功能更优

装配式建筑相比传统的钢筋混凝土建筑在功能上更加强大。在外墙上增加的保温层起到了冬暖夏凉的作用，减少了空调的使用。同时，PC建筑外墙保温可采用夹芯保温方式，即“三明治板”，比常规的粘贴外保温板铺网刮薄浆料的工艺安全性和可靠性大大提高，外保温层不会脱落，防火性能得到保证，避免了一些高层建筑外保温层大面积脱落和火灾事故的发生。

3.4 节能环保

目前我国大力推行环保政策，PC化则正好顺应了这一发展趋势。装配式建筑不仅可以节约原材料，降低能源消耗，而且可以大幅度减少工地建筑垃圾、扬尘，减轻施工噪声污染。装配式建筑所选用的材料为可循环建设材料，预制工厂养护用水可以循环使用，PC建筑节约用水20～50%，具有较好的生态效应。

3.5 减少人力消耗，优化工作环境

PC化把一部分工地劳动力转移到工厂，部分加工过程可以实现自动化或半自动化，构件制作生产线自动化程度高，会大幅度节省人工。同时，这使建筑业农民工向产业工人转化，有利于集中培养技术型人才，提高工人素质。他们从施工现场走向加工工厂，从高空作业转移到地面进行，不再受风吹日晒，工作环境大大改善。

3.6 有利于安全

PC化将部分现场工作转移到厂房内进行，现场工作人员减少，高处、高空和脚手架上的作业大幅度减少；工厂作业更利于环境和安全管理；PC生产线的自动化和智能化进一步提高了生产过程的安全性；工人更集中，便于统一培训与管理。

4 PC建筑的缺点

4.1 尺寸要求的局限性

PC建筑对构件尺寸的精细化程度要求较高，如果尺寸未达到精细化要求，预制构件尺寸一旦出现偏差，开展拼装工作时缝隙会出现不对应现象，那时已经无法更改，会造成很大的损失，影响工期。

4.2 与个性化的冲突

PC化是建立在规格化、模数化和标准化的基础上，而这会与个性化的建筑产生冲突，对于不规则建筑，实现起来有些困难。

4.3 PC建筑成本较高

我国目前处于装配式起步阶段，装配式配套体系不够完善和成熟。成本高的因素包括：PC化初期工厂的建设、技术研发或聘请专家的投入、人员培训方面的投入、有些配套产品或因为稀缺而价格较高的材料等增加的成本，税赋等。

4.4 人才缺乏，技术待完善

剪力墙PC技术有待成熟：提高或确认剪力墙结构连接节点的可靠性和便利性，是亟须解决的重点技术问题。结构连接节点问题：结构连接点是PC建筑的关键点，其在制作、施工和使用过程中必须谨慎对待，我国目前这方面技术还需进一步完善。另外，我国装配式建筑部品部件标准种类繁多，构件间存在模数不协调的问题，给施工带来困难。

4.5 产业管理不完善

装配式建筑项目包括勘察、设计、生产、施工、后期维护等环节，我国装配式建筑刚刚起步，成熟企业较少，普遍缺乏完善的管理体系，缺乏配合的设计单位及施工企业形成整个产业链，无法满足建筑产品项目开发需要。目前，国内建筑产业化现代化企业标准体系呈多样化，结构体系及企业标准不同，没有形成市场统一化。有些企业无资质，构件质量良莠不齐，监管不到位，导致构件质量存在较大的安全隐患。

5 PC建筑的发展建议

5.1 国家推行鼓励政策

虽然政府近年来大力推进装配式建筑，但有些政策不利于装配式结构体系的推广。由于构件制作企业的增值税抵扣后仍比商品混凝土企业高出6%以上税率，装配式建筑较之传统建造方式增加了很多税赋。造成成本偏高，这就使装配式建筑发展受阻。政府应发挥其导向作用，完善相关的政策及法律法规，设立专门的部门负责装配式建筑的完善及推广，出台更多鼓励装配式建筑发展的政策，如资金补贴、技术奖励等。

5.2 发挥建设单位在PC化中的积极作用

在PC化过程中，建设单位的作用是第一重要的，是实现设计、制作和施工目标的关键因素。目前我国推广装配式建筑，虽然也是政府主导，但项目大多数不是政府项目，具体的决策者是项目建设单位。一些建设单位没有意识到装配式建筑带来的企业长远利益，被动执行政府规定，勉强应付凑合。装配式建筑是建筑业转型的必然，建设单位应当融入和适应转型过程，顺势解决传统建筑方式存在的问题。

5.3 完善技术体系

由于我国的PC建筑还处于发展初期，技术体系还不够完善，许多发达国家发展较早，形成了独特的装配式建筑结构体系，我国也应积极借鉴，尽快发展具有本土特色的装配式建筑结构体系。此外，我国的PC建筑技术有待成熟，还存在诸多问题需解决与完善。比如：在装配式建筑中，各节点之间与现浇节点存在较大差距，无法实现传统建筑的抗震效果；施工过程中，有的PC构件连接节点灌浆不饱满，有的PC构件灌浆料孔道堵塞，工人凿开灌浆部位塞填浆料，这都存在很大的安全隐患。产业转型，人才现行，我国应加大研究资金的投入，注重工人技术的培训以及高素质人才的培养。

5.4 提倡PC建筑与BIM技术相结合

BIM具有三维可视化、协调性、模拟性、优化性等特点，而PC建筑的装配式特性特别强调各个环节各个部件之间的协调性，BIM的应用会为PC设计、制作和安装带来很大便利。设计者可在BIM技术的支持下，对PC构件进行预拼装，对复杂的建筑形态和建筑结构进行模拟，之后拆分进行模块设计，有效减少了资源与能源的消耗，有利于实现基于BIM技术下的绿色建筑。同时，可以利用BIM进行建筑、结构、装饰、水暖电设备各专业间的信息检测，实现设计协同，避免出现“撞车”和疏漏，避免专业间的信息孤岛。也可利用BIM技术进行整个PC工程的优化等。