装配式建筑对现代建筑设计的影响分析

李 瑞 榆林职业技术学院副教授

装配式起源于欧洲，繁荣于日本。日本是应用装配式建筑最早、也是最广的国家之一，由于日本地震频发，而装配式建筑在应对地震方面具有一定的优势，因此该建筑模式在日本比较受欢迎。改革开放后，随着预制部品的不断应用和开发，预制部品建筑逐渐出现在中国建筑行业[1]。近年来，预制构件建筑成为我国建筑业的主要建筑结构，推动现代建筑设计的发展。装配式建筑对于我国社会发展具有不可替代的作用。相比于传统建筑来说，从施工效率、施工质量等方面都有了明显的提升。装配式建筑具有较多的特性，比如环保、高效、低成本等特点，使其逐渐成为我国建筑设计的主流，并且还在通过不断融合中国文化特色进行创新。因此，理清装配式建筑对于现代建筑设计的影响，对于建筑企业把握装配式建筑的内涵，并优化实际应用过程中出现的问题，具有较大的借鉴作用。

1 装配式建筑概述

1.1 装配式建筑的内涵

装配式建筑主要是指预制装配式建筑，就是将一部分的建筑构件在工厂进行预先生产，然后使用运输工具将其运输到一线施工现场，在现场使用专业工具将这些构件进行装配，使其起到一定使用功能的建筑物[2]。这种方法十分简便，能极大地提升效率，而且针对性较强。

从装配式建筑的施工过程来看，主要分为两个阶段。一是进行建筑构件预制生产，预制生产的构件仍旧没有脱离传统建筑材料，需要将一些钢筋、水泥等原始材料送到工厂进行加工，在利用相关专业设备对钢筋水泥进行处理后，得到混凝土建筑构件成品，如楼梯、楼板等[3]。当然，这些预制构件的完成过程与传统方式并没有较大的区别，只不过是在建筑施工方案的基础上，提前准备一些建筑构件的成品，没有体现出装配式建筑的真正内涵和优势，要想装配式建筑真正向着标准化、规范化、合理化发展，还需要建筑设计单位结合实际情况来进行精细设计，深入把握建筑结构标准，让装配式建筑发挥出内在价值，满足时代发展的需求。二是进行装配工作[4]。这个阶段主要是在现场拼接预制构件，通过运输车将所有预制构件运输到施工现场并进行合理堆放，然后依据设计的要求将其吊装到合适的位置，组装完成后再进行测量与纠偏工作，对浇筑灌浆的地方需要进行填缝灌浆，所有的部位都要严格按照设计方案的要求，最后完成整个建设。

1.2 装配式建筑的优势

从装配式建筑的内涵来看，其主要具有两个方面的优势。首先是施工效率的优势，相比于传统施工工艺来看，装配式建筑依据施工图纸，提前进行建筑构件的准备，具有较强的灵活性，参建单位可以将不同的建筑构件交给不同的厂家进行生产，可以在生产完成之后，立即送往施工现场进行装配，这极大地节省了时间，提升了效率[5]。其次，对于建筑质量的提升也有较大的帮助，正是因为大部分的建筑构件由不同厂家生产，这就给施工单位有了较多的选择性，生产厂家为了保住订单，只能对构件进行仔细打磨，确保构件质量，才能维持自身的品牌形象，获得更多的订单。

此外，在预制构件到达施工现场之后，对构件进行装配也十分轻松，这给施工人员留下了更多观察和思考的时间，可以充分地对建筑缺陷进行弥补，从而提升建筑质量。与传统工法相比，组装工法有两种迅速性。一种是工厂快速拼装，另一种是当场快速组装。整个过程避免了传统的上装和其他步骤，可以不受天气的影响[6]。今天，在中国经济发展的背景下，速度可以说就是金钱。在拼装建筑的新型田园地区，建筑、建造和装饰的综合过程非常快，帮助人们能够用最短的时间实现入住。

总之，相比于传统施工方法来说，装配式建筑最大的优势在于缩短施工时间和提升建筑质量，利用传统施工方法至少需7 ～9 d 的时间来完成每层浇筑工序，而装配式建筑则只需要4 ～6 d 左右，这种效率上的优势让装配式建筑得到了极为广泛的应用。

此外，装配式建筑符合环保理念，有效减少了环境破坏。因为建筑构件的生产是在工厂中完成，所需时间较少，建筑垃圾的数量也随之减少，而且各种各样的噪音污染也得到了有效解决。这种施工工序完全符合环保发展理念，是建筑行业可持续发展的重要路径[7]。由于零件在工厂成型，组装现场的施工次数大幅减少，工作效率大幅提高。与传统施工方法相比，预制装配式建筑可节约40%以上的能源、80%的水、20%的土地以及20%的材料，这种没有灰尘和噪音的方法实现了安静的施工环境。而且比较容易被忽视的一点是，由于施工时间大大缩短，施工人员根本不需要进行夜间施工，所造成的光污染也大大减少。

1.3 装配式建筑的发展现状

从2000 年开始，我国装配式建筑就处于飞速发展时期，关于住宅产业和工业化政策相继出台，比如2006 年建设部颁布了《国家住宅产业化基地实施大纲》，2008 年与日本合作开展技术研发工作，并构建了“中日技术集成示范工程”。

在国家不断重视的情况下，各个地方政府也纷纷响应，特别是在一些一线城市，如北京、上海等地率先制定了相关规范。而且，在2013 年之后，国家发改委发布了《绿色建筑行动方案》，让装配式建筑得到了进一步发展。此后，在绿色发展理念的驱动下，节能减排工作也逐渐实施起来，各个地方政府纷纷以保障性住房建设为抓手，先后出台了较多支持建筑工业化发展的政策，这些政策的发布让房地产开发企业以及预制构件生产企业也大力行动起来。目前，装配式建筑已经不只是在城镇中有所应用，它的发展有目共睹，在符合绿色发展理念的前提下，极大便利了人们的生活，缩减了建筑成本。

2 装配式建筑对现代建筑设计的影响

装配式建筑对于现代建筑设计的影响，主要体现在理念、成本、施工、能耗、构件产业化等五个方面。

2.1 理念

装配式建筑是建筑行业的重大变革，比较符合现代发展理念。目前我国正在大力提倡绿色环保发展，无论是哪个行业都需要秉持“低碳环保、减少污染”的原则，来调整自身的发展战略规划。装配式建筑的深度应用是建筑行业的一次创新尝试，也是在时代背景下必须做出的变革。相比于传统建筑方式来说，装配式建筑明显在各个方面都进行了污染控制如噪音污染，由于建筑构件是在工厂内完成生产，居民听到的噪音已经大大减少。再如建筑垃圾，传统建筑方式实行的是现场预制、现场浇筑，装配式建筑已经在施工之前解决了预制问题和部分浇筑问题，只需要针对实际情况，来进行测量和纠偏工作，并进行填缝灌浆，建筑垃圾很少遗留现场，基本做到了无污染[8]。

此外，装配式建筑在对建筑进行组装作业时，不必再搭建脚手架，也不会像传统建筑那样在施工现场产生许多建筑垃圾，导致周边环境质量差的问题。建筑构件的工厂化与产业化使建筑行业施工过程中的构件有了一样的标准，可以对各项建筑构件进行通用，也可以对建筑构件进行回收利用，避免建筑原料的浪费，大大节约了资源与成本。除此之外，装配式建筑的建设也大大降低了工作人员的劳动强度，投入的劳动人工也大幅度减少，实现了双赢。

2.2 设计

装配式建筑主要分为两个部分，一是建筑构件预制，二是现场组装。其中每个环节都需要严格按照施工图纸来进行，特别是构件预制部分，一定要十分合适细致，做到与施工图纸标记的比例一致，才能保证在组装的时候不会因为出现比例不造成返工的现象。因此装配式建筑的前期准备工作十分重要，需要从建筑功能、成本、环境等多种角度来进行综合考虑，并听取多方意见，来让自身的设计方案达到完美。当然，施工方案的规范化和标准化固然重要，但是建筑的个性化和特色化也不能丢弃，要在两者之间取得平衡，切实地发挥出装配式建筑的内在价值。

2.3 成本

装配式建筑与传统建筑有着本质的区别，两者在成本结构上都有所不同，装配式建筑的成本主要集中在预制构件方面，而传统建筑的成本则体现在多方面，成本风险并没有这么集中，因此具有一定优势。因为装配式建筑的成本风险范围大大缩小，更加有利于进行风险管控。但是预制构件的成本影响因素并不少，比如经济政策、国家税收政策等宏观因素，还有具体的构件数量、尺寸、需求等微观因素等都对其成本影响较大。此外，将预制构件生产完毕后，在进行现场装配时，也存在着一定的人力成本，这是不可避免的。可见装配式建筑的成本变动空间较大，但是成本风险范围大大缩小，从整体上来看仍具有传统建筑不可比拟的成本优势。

2.4 能耗

针对能耗方面，传统建筑方式往往是在施工完成、建筑物即将验收时进行总体能源消耗量，并没有进行预先设计。在此过程中必定会出现较多的能源浪费现象。而装配式建筑则与此不同，在施工的初始阶段就将能源消耗纳入了整体考虑范围，利用相关技术对能源消耗量有一个初步的把握，并结合现场施工测量数据对建筑材料进行合理选择，确保以最低的能耗达到最好的建筑效果，以此提升建筑的性价比[9]。装配式建筑降低能耗的方式十分多样，并不仅是进行提前规划，而是在施工过程中实行动态评价策略，在装配过程中不断地发现能耗问题，然后针对性地采取措施补救。从这个方面来说，装配式建筑促使现代建筑设计向低能耗转变，并灌输了提前进行能耗考虑的思想。

2.5 构件产业化

装配式建筑的出现让构件预制生产厂家得到了发展。而建筑物需求量的增大，让这些厂家出现了产业集群化的趋势。从这方面来看，装配式建筑对构件厂家的影响主要体现在两个方面。

一是促使其产业集群化发展。装配式建筑需要进行集中的构件生产，生产模板的质量必须要得到保证，为了保证其有序良好的发展，必须发挥市场竞争机制，让生产厂家从细节入手，打造高质量、高品质构件。在此过程中，厂家与厂家之间只有不断相互借鉴，相互学习，形成产业集群化，才能推动自身的可持续发展，为装配式建筑发挥内在价值奠定基础。

二是回收利用率明显变高。正是因为产业集群化导致构件质量大大提升的情况下，一些构件的零部件可以进行重复利用，因为这些零部件同样是采用质量较好的部件，比如定型钢制模板，就是一种质量较好、价格昂贵的生产模板，这种模板相比于传统现浇模板来说，利用率明显提升了不少[10]。

3 结语

装配式建筑的出现是时代发展的需求，是贯彻绿色发展理念的重要路径。针对建筑企业，这种建筑方式极大地提升了施工效率和质量，减少了环境污染，对现代建筑设计的影响也十分凸显。当前的建筑设计应当尽力吸取装配式建筑中的部分理念，如环保理念、设计理念、成本理念等，才能让现代建筑的发展趋向于多元化和多样化，让创新设计不再是一句空话。

装配式建筑虽然比传统建筑有更多优点，但预制构件的施工仍存在很多问题，因此需要开发新技术和新材料来解决现有问题。当前中国正处于全面推进生态文明建设、加快新型城镇化进程的危机时期。预制构件建筑以其绿色、节能、低碳的特点日益受到关注，将不断推动建筑行业的转型升级。随着中国科学技术的不断完善和发展，预制装配式建筑将成为未来建筑的主要结构形式。