装配式结构在建筑工业化中的发展探索

2021-04-10梁曦

新型工业化 2021年2期

梁曦

（中海油石化工程有限公司，山东青岛 266000）

0 引言

我国具有世界上最大的建筑市场，而且建筑市场的规模还处于不断扩大的过程中。在我国大部分建筑工程施工的过程中，很多时候还是采取了粗犷的建筑模式，整体建筑效率相对比较低下，工业化程度相对比较低，难以保证工程建设质量，在实际建设的过程中，容易对环境造成比较大的污染，施工周期也相对比较长。装配式建筑凭借其集约化建造形式，颇受社会各界的欢迎。在装配式建筑实际建造的过程中，建筑阳台、楼梯和外墙都是在工厂完成生产的，然后再运输到现场完成装配。我国为了鼓励这种建筑技术的发展和应用，专门出台了相应的政策文件，很多大型中央企业也纷纷进入到了该领域。

1 国内外配式结构在建筑工业化中的发展应用

国外装配式建筑结构在建筑工业化中的实际应用。我国建筑行业发展相对比较早，而西方国家在上个实际60年代左右就已经开始进行建筑生产的工业化，这是建筑工业化发展的初级阶段，各种建筑工业化体系相继完成。上个实际70-80年代是国外工业建筑技术发展的黄金时期，各种建筑工业化生产技术不断产生，对提升工业建筑质量和水平，起到了非常大的作用。在进入到20世纪90年代之后，该技术逐渐成熟，建筑的能耗和建造成本也逐步得到了降低。各种装配式建筑结构在建筑工业化的进程中应用越来越普遍，且装配式建筑工业化当前正在走可持续发展的道路[1]。

德国建筑工业化的发展。德国在经过世界第二次大战之后，很多房屋都遭受到了不同程度地损坏，房屋居住问题已经成为阻碍德国发展的重大问题，该问题对德国工业体系的完善和发展，带来了非常直接的影响。德国当前大部分的建筑构件都是在工厂中完成预制的。在工厂中，承重混凝土部件与内隔墙、屋顶与天花板、楼梯等结构都有自己的编码，并对这些结构的使用，有着比较详细的说明。德国当前建筑工业化发展的现状为：（1）建筑的科技含量比较高，在建筑设计的过程中，对计算机辅助技术的应用不断增加，会直接使用计算机来建立建筑结构模型，然后在此基础上来研究材料的物理特性，各种新型建筑材料在建筑中的使用不断增加[2]。（2）粘结技术和安装质量比较先进。为了避免建筑在实际使用的过程中，屋面发生渗漏和墙体发生开裂的情况，就需要在门窗的接缝处、实心屋顶等地方采用新型的防水材料。德国预制吊顶安装技术属于世界一流水平，各种构件安装精良，上下管道应能集中布置，在施工结束后，常常看不到管道。（3）在工程施工过程中，对绿色施工的应用相对比较多，各种绿色环保建材在工程中的使用已经变得比较普遍，建筑能耗得到了有效地降低，环境建造过程中的环保性得到了有效的增强。

美国建筑工业化的发展。美国在十八世纪就已经开始建筑工业化体系的建设，无论在建筑装配方面还是预制构件方面，都已经取得了非常大的成绩。美国当前装配式建筑工业化的发展现状为：（1）建筑的标准化程度比较高，在建筑设计、施工、节能、防风、采暖和管道系统中，都采用了比较详细的标准。（2）美国当前已经建立了比较完备的建筑体系，客户可以根据住宅产品目录，来选择自己所喜欢的材料和房屋建造形式，也可以委托专门的公司来进行建设。（3）当前美国很多装配式建筑都采用了木结构或者轻型钢制结构，其中木结构建筑可以在两周之内完成建设。

日本建筑工业化的发展。在二次世界大战结束之后，日本的建筑工业发展非常迅速。在上个世纪90年代，日本装配式结构在建筑工业化中的应用比例已经超过了百分之三十。日本当前装配式建筑工业的发展现状为：（1）装配式建筑技术标准化应用程度已经相对比较高，在实际开展建筑结构设计的过程中，经常会对相关设备、材料、性能、生产、结构等标准进行详细研究，然后在此基础上来确定部品的标准和行业的标准。（2）日本在装配式建筑技术发展的过程中，采用的是科研生产一体化的建筑工业化道路，日本建筑的大多数载体是企业集团，科技在建筑工业化发展的过程中，发挥着非常重要的作用。（3）非常重视建筑质量。而日本在建造装配式建筑的过程中，还十分重视开展建筑质量检查工作，对各种建筑质量，有非常严格的质量认证体系，这对日本建筑业的发展，大有裨益。

国内装配式在建筑工业化的发展。从上个世纪70年代开始，我国开始从西方国家引进的装配式结构体系，但大部分都集中在预制内外墙和楼板工厂建设上。经过一段时间的发展，在上个世纪80年代，装配式结构体系在建筑行业的应用，已经形成了一定的规模。但这种建筑结构形式在上个实际90年代的应用过程中，却出现了不少的问题，在民用建筑领域中的应用量大为减少，这对我国建筑工业化的发展速度，带来了不小的应用。最近几年，装配式建筑已经成为建筑行业发展的热点。从城市各种年代的建筑中，都可以看到建筑工业化的影子。当前我国装配式建筑发展现状为：（1）建筑产业化，在建筑工程当中对预制装配体系的应用不断增加。通过在建筑工程当中采用专项设计，可以提升建筑设计的模块化效果，让建筑的寿命得到更进一步的延长性，通过填充体分离独立规划，保证后期管线和装饰面改造中不影响建筑结构的安全。（2）建筑品质更加优良。通过在建筑内部采用毛细管空调系统、毛细管仿生复合外墙板等，可以进一步提升建筑的舒适性。（3）提升建筑的绿色节能效果。通过将各种绿色施工技术和手工材料应用到实际施工的过程中，进一步提升了建筑的节能效果。

2 装配式结构体系的特点

我国在推进装配式建筑技术发展的过程中，赋予了越来越多的力量，这对促进建筑施工方式变革、提升建筑施工安全、促进建筑行业转型升级发挥出了非常重要的作用。装配式结构在实际应用的过程中，具有如下的一些特点：（1）居室设计多样化程度比较高。建筑的开间变得更加灵活。（2）建筑工程成本得到了有效的降低。从工程预算来看，通过开展装配式建筑施工和设计，可以有效减少建筑建造过程中劳动需求量，保证设备的安装更加精确，这对降低工程建造成本是非常有益的。（3）建筑的环保性能更强。通过采用工业化的建筑建造形式，可以有效减少建筑垃圾的排放，施工过程中的噪音也相对比较低，污水排放量相对比较少。（4）建筑结构更加安全。装配式建筑同以往的建筑结构相比，构件的精准化程度更高，可以有效避免建筑墙体渗漏和开裂问题，对提升建筑使用安全性可以起到非常大的好处。（5）对市场更加快速进行调节[3]。根据相关统计显示，装配式建筑的建筑速度要比传统建筑建设速度提升百分之三十左右，这对调整建筑供给关系，对建筑房价进行调控，是非常有利的。（6）建筑的功能越来越现代化。各种先进的建材在发达国家装配式建筑中的应用不断增加，如硅酸盐材料、硬泡聚氨酯等，这样可以有效降低建筑使用过程中的空调系统能耗。在建筑保温材料的实际使用过程中，还能起到非常不错的保温性能，给人们创造出一个比较好的居住环境。

3 发展方向展望

随着我国经济高速发展和科学技术的不断进步，建筑技术高速发展，各种装配式结构在建筑设计中的应用不断增加，有效提升了建筑材料的使用效率，建筑的环保效益也可以得到保证，在具体的施工过程中，通过装配式结构施工，可以进一步提升施工的集约化程度，提升劳动生产效率，让建筑产业和信息技术更加有效融合在一起，这对促进建筑行业的发展，可以起到非常有利的作用，在信息技术不断发展的今天，促进这种建筑装配式结构得到不断的发展。随着信息技术的不断发展和推广使用，我们已经真正走入到了信息时代，可以将需要生产的建筑部件信息输入到信息系统当中，工厂在得到这些信息之后，可以直接开展产品生产工作，还可以依据这些数据对部件进行生产质量检查，更加及时、准确发现部件生产中存在的问题，并及时应对措施，避免出现严重的生产质量问题。在当前装配式部件实际生产的过程中，越来越朝着集约化的生产方向进行发展[4-5]。

在城市化高速发展的今天，对各种建筑的需求量不断增加，装配式建筑在新建建筑中的比例不断增加，对装配式建筑的需求也在不断增加。由于装配式建筑部件的生产效率比较高，且能够保证生产的质量，可以进一步提升生产的集约化程度，满足装配式建筑的具体要求。由于装配式建筑结构是最近几年新出现的建筑结构形式，行业在发展的过程中，还存在较多的不规范现象，相关部件生产规范并没有及时出台。很多装配式建筑构件生产厂家在实际开展生产的过程中，往往都会制定自己的生产标准和规范，直接导致装配式建筑构件的生产质量和性能差异很大，这对装配式建筑行业的长远发展，构成了非常不利的影响，建筑企业辨别企业水平的难度较大。为了有效解决这个问题，我国相关部门应该尽快出台相关的行业规范和标准，让相关企业开展生产的过程中，真正做到有据可依。在开展装配式建筑结构的设计过程中，应该有效体现出来建筑的抗震、抗风、抗裂缝、防渗水设计优势，满足建筑相关使用的具体要求。为了保证对装配式建筑的设计质量，应该有效把握施工图纸设计、生产方案、施工方法等因素，在设计技术的应用上不断进行创新，加强装配式建筑结构各专业领域的合作，进一步提升设计的合理性。