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装配式建筑的发展现状和前景分析

三磊l出 装配式建筑的发展现状和前景分析 Development and prospect of prefabricated construction 李海建’冀志江’孙义永 (1中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室。北京100024; 2菏泽城建工程发展集团有限公司,山东菏泽274000) 

摘要:本文首先简述了装配式建筑的定义和优点,然后分析了国内外装配式建筑的发展现状,介绍了新的信息化技术 在装配式建筑的应用,最后针对我国装配式建筑的发展提出自己的建议并时未来的发展方向进行展望。 关键词:装配式建筑;标准体系;建筑工业化 Abstract:This paper first describes the definition and advantages of prefabricated construction and analyzes the development status of domestic and international prefabric ̄ed construction.Then the application of new information technology in prefabricated construction is introduced.Finally,the author puts forward some suggestions for the development of China’ prefabricated construction and prospects the fUture development direction Keywords:prefabricated construction;standard system;construction industrialization 中图分类号:TU208文献标识码:B文章编号:1003—8965 ̄017)03—0072-04 

1前言 当前我国正处于城镇化的快速进程中,到2020年实 现“全面小康”,城镇化水平达到6O%左右,城镇人口 约增加3亿,城镇化住宅建设数量将在较长时间内保持较 高水平。推进建筑工业化、住宅建筑产业化,是实现住宅 建设方式由粗放型向集约型转变、提高住宅质量和节约住 宅能耗的重大举措,是保证建筑业可持续发展的重要途径, 对我国经济及社会发展有着极其深远的意义。2013年1 月1日,国务院办公厅转发了发展改革委和住房城乡建设 部的《绿色建筑行动方案》,明确提出将“推广建筑工业化, 发展绿色建筑”列为十大重大任务。建筑工业化是实现建 筑产品节能环保、质量可靠、生产高效、全生命周期价值 最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。建筑工业化和 住宅产业化以及城镇化建设要求积极推广装配化建筑…。 2016年2月,中共中央国务院发布了《关于进一步 加强城市规划建设管理工作的若干意见》,提出发展新型 建造方式,大力推广装配式建筑,力争用10年左右时间, 使装配式建筑占新建建筑的比例达到30% 。 2装配式建筑 2.1装配式建筑的定义 装配式建筑是用工业流水线的生产方式,将建筑物的 部分或全部构件在工厂内进行预制,再运输到施工现场, 将构件通过可靠的连接方式组装而建成的建筑。这种建筑 特别适用于户型重复率较高的政府保障房、经济适用房等 住宅,被称作产业化住宅或工业化住宅。 2.2装配式建筑的优点 装配式建筑不但改变了建筑行业在国民经济生产中 的地位,同时也促进了建筑行业发展的规模转型。装配式 建筑的发展激发了建筑行业的创新,充分的对新型建筑材 料、新科学技术进行应用,对于未来建筑行业的发展具有 重要的影响,也是新时期建筑行业的重要发展趋势。相比 于传统式建筑方式,装配式建筑具有众多优势。装配式建 筑不仅能符合人们日益增长的居住需求,还能够满足国家 “低碳、四节一环保”的政策,具有良好的经济和环境效 益 。 2.2.1节能减排 装配式建筑构件在工厂生产过程中,可减少现场湿作 业,充分利用工业废料,大幅减少水电、木材、钢材等资 源消耗,减少建筑垃圾,节省劳动力。施工过程能有效减 少污染、粉尘排放和安全事故发生率。 2.2.2提高劳动生产率 装配式建筑主要利用的就是生产加工完成之后的建筑 材料进行主体安装。这种主体安装方式以构件安装为主, 主要依靠机械完成作业,能够提升建筑施工效率,降低生 产成本,使工人的工作量极大的减轻,劳动强度降低,同 时,建筑施工的过程中将湿法作业施工的工作条件降低, 使施工不受到季节温度等因素的影响,可以更合理地安排 施工过程,提高生产效率。 2.2.3提高建筑品质 装配式建筑的应用最大限度上提高了建筑的安全性、 防火性、抗震性和耐用性。能够有效的解决墙体裂缝、渗 漏等质量问题,除此之外,装配式建筑满足绿色建材标准, 可以保证建筑物安全无毒,对人体、环境无害,适应建筑 发展趋势。装配式建筑所代表的环保节能与新时期社会倡 导的节约相联系,有助于人们更加接受装配式建筑 。 2_2_4促进绿色建材的发展。 装配式建筑材料使用的多是绿色建材。装配式建筑材 

基金项目:本文受国家“十二五”科技支撑课题“设施节能与绿色能源利用装备研制与产业化示范(课题编号2014BAD08B02)”资助。 72 堡堕 l 料的首要特点就是采用轻质材料,在重量上实现轻质化, 同时没有影响到建筑质量,材料具有良好的理化综合性能, 能很好的起到防火、抗震、耐腐蚀、隔音等效果;将不同 的组件进行结构化调整,紧密各组件之间的联系,在根本 上提升建筑的兼顾性能,同时还能够充分的发挥建筑材料 的柔性,这种建筑柔性在抗震的过程中发挥着重大的建筑 优势:装配式建筑材料具有低导热性特点,这样能够保证 建筑外墙体保温性能。绿色建筑材料符合生产质量标准的 同时还兼顾环境友好性,并且在拆除建筑之后,建筑材料 还能够二次回收利用,保证绿色建材可持续发展14-5] ̄ 3国内外装配式建筑发展现状 3.1国外装配式建筑发展现状 3.1.1北美装配式混凝土建筑的发展状况 装配式建筑在美国的发展较为领先。美国从20世纪 初就开始研究装配式建筑,并成立了美国预制预应力混凝 土协会(Precast/Prestressed Concrete Institute,PCI), 长期研究和推广装配式建筑。该协会出台了许多关于装配 式建筑的规范和标准,促进了装配式建筑的发展。北美的 预制建筑主要包括建筑预制外墙和结构预制构件两大系 列,预制构件的共同特点是大型化和预应力相结合,可 优化结构配筋和连接构造,减少制作和安装工作量,缩短 施工工期,充分体现工业化、标准化和技术经济性特征。 进入20世纪,北美的预制建筑主要用于低层非抗震 设防地区。由于加州地区的地震影响,近年来非常重视抗 震和中高层预制结构的工程应用技术研究。PCI最近出版 了《预制混凝土结构抗震设计》一书,从理论和实践角度 系统地分析了预制建筑的抗震设计问题,总结了许多预制 结构抗震设计的最新科研成果,对指导预制结构设计和 工程应用推广具有很强的指导意义。PCI还编制了一系列 的技术文件,包括设计方法、施工技术和施工质量控制等 方面 一 。 3.1.2欧洲装配式建筑的发展状况 欧洲是预制建筑的发源地,早在17世纪就开始了建 筑工业化之路。第二次世界大战后,由于劳动力资源短缺, 欧洲更进一步研究探索建筑工业化模式。无论是经济发达 的北欧、西欧,还是经济欠发达的东欧,一直都在积极推 行预制装配建筑的设计施工方式,积累了许多预制建筑的 设计施工经验,形成了各种专用预制建筑体系和标准化的 通用预制产品系列,并编制了一系列预制工程标准和应 用手册,对推动装配式建筑在全世界的应用起到了非常重 要的作用 。 德国今天的公共建筑、商业建筑、集合住宅项目大都 因地制宜,根据项目特点,选择现浇与预制构件混合建造 体系、或钢混结构体系建设实施,并不追求高比例装配率。 而是通过策划、设计、施工各个环节的精细化优化过程, 寻求项目的个性化、经济性、功能性和生态环保性能的综 合平衡。随着工业化进程的不断发展,建筑业工业化水平 不断提升,建筑上采用工厂预制、现场安装的建筑部品愈 来愈多,占比愈来愈大 ̄7-8]0 西班牙不同主体为了完成一个项目会经常坐在~张桌 子上探讨问题,逐渐形成了某种意义上的联合体。这样的 联合体从拿到土地开始一直为项目服务到最后,各个专业 之间紧密合作,保证了项目完成的质量和效率。除了以上 这种服务模式外,产业链上的有些企业还有意识地向上、 下游延伸,成为全产业链企业,将不同企业之间的问题内 化为企业内部问题。经过多年发展,西班牙装配式建筑产 业链条已经非常成熟,为装配式建筑工程项目建设提供了 良好的保证。在西班牙的马德里、巴塞罗那等城市可以看 到,完工多年的装配式建筑现在的品质依然非常好 。 3.1.3日本装配式混凝土建筑的发展状况 日本借鉴了欧美的成功经验,在探索预制建筑的标 准化设计施工基础上,结合自身要求,在预制结构体系整 体性抗震和隔震设计方面取得了突破性进展。日本在装配 式建筑的应用上已经达到了相当高的水平,相关标准和规 范也已相当完善。在几次大的地震中,装配式建筑都发挥 出了其优良的抗震性能,保证了人们的生命财产安全。日 本1968年提出装配式住宅的概念。在1990年的时候, 他们采用部件化、工厂化生产方式,高生产效率,住宅内 部结构可变,适应多样化的需求。而且日本有一个非常鲜 明的特点,从一开始就追求中高层住宅的配件化生产体系。 这种生产体系能满足日本的人口比较密集的住宅市场的需 求,更重要的是,日本通过立法来保证混凝土构件的质量, 在装配式住宅方面制定了一系列的方针政策和标准,同时 也形成了统一的模数标准,解决了标准化、大批量生产和 多样化需求这三者之间的矛盾[101。 3.2我国装配式建筑的发展现状 我国从20世纪五六十年代开始研究装配式混凝土建 筑的设计施工技术,形成了一系列装配式混凝土建筑体系, 较为典型的建筑体系有装配式单层工业厂房建筑体系、装 配式多层框架建筑体系、装配式大板建筑体系等。到20 世纪8O年代装配式混凝土建筑的应用达到全盛时期,全 国许多地方都形成了设计、制作和施工安装一体化的装配 式混凝土工业化建筑模式,装配式混凝土建筑和采用预制 空心楼板的砌体建筑成为两种最主要的建筑体系,应用普 及率达70%以上。 到2O世纪9O年代中期,装配式混凝土建筑已逐渐 被全现浇混凝土建筑体系取代,除装配式单层工业厂房建 筑体系应用较广泛外,其他预制装配式建筑体系的工程 应用极少。究其原因,预制结构抗震的整体性和设计施工 管理的专业化研究不够,造成其技术经济性较差,是导致 预制结构长期处于停滞状态的根本原因14-6]。 近几年来,随着房地产行业的快速发展,政府推动力 度增大,出台配套优惠政策作保证,标准配套基本齐全, 装配式建筑技术成熟,装配式建筑面积增多,构件质量逐 步提高,编制了部分相关标准和规范,装配式建筑重新进 入快速发展的轨道。 

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