淺談我國裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢

文/管強(qiáng) 上海臨港萬祥經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限公司 上海 200000

如今，我國的城市化建設(shè)腳步正在不斷加快，在建筑領(lǐng)域，施工技術(shù)也得到了不斷加強(qiáng)與更新，不僅施工質(zhì)量大幅提高，在整體上，也明顯提升了建筑物的經(jīng)濟(jì)效益。目前，裝配式技術(shù)在建筑行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，如，工業(yè)廠房、別墅、大型公共建筑，尤其是多高層住宅等，幾乎均不同程度采用該項(xiàng)技術(shù)。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部想要力爭通過10年時(shí)間，讓裝配式建筑占新建建筑比例達(dá)到30%，以此為目標(biāo)，我們應(yīng)在建筑現(xiàn)代化的時(shí)代中，分析裝配式建筑存在的各種問題，并深入研究，從而找到有效的解決措施，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的新發(fā)展。

1、裝配式建筑的特點(diǎn)

1.1 預(yù)制生產(chǎn)

在裝配式建筑施工的過程中，需要應(yīng)用大量的建筑構(gòu)件予以吊裝拼接，這些構(gòu)件都來自于工廠的預(yù)制生產(chǎn)。對(duì)于預(yù)制構(gòu)建來說，可應(yīng)用于內(nèi)外墻板、疊合樓板、樓梯、陽臺(tái)，也可以應(yīng)用在空調(diào)板，以及預(yù)制梁柱等諸多部位。例如，在裝配式建筑中，以外墻板構(gòu)件為例，經(jīng)過制作相應(yīng)的模具，采用工廠內(nèi)的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，再實(shí)施機(jī)械化噴涂，可以達(dá)到預(yù)期的外墻板規(guī)范要求。不僅如此，對(duì)于建筑物來說，耐火性、抗凍融性，以及防火防潮等諸多方面，均具有明確的指標(biāo)要求，在工廠的生產(chǎn)過程中，通過一系列的管理把控以及數(shù)據(jù)記錄，質(zhì)量能夠得到有效控制。

1.2 裝配式作業(yè)

預(yù)制構(gòu)件在工廠加工完后運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆作業(yè)相比，裝配式建筑更多的是依靠專業(yè)吊裝隊(duì)伍，通過大型機(jī)械設(shè)備及預(yù)留在構(gòu)件上的吊鉤，將構(gòu)件逐一拼接。項(xiàng)目管理人員重點(diǎn)立足于現(xiàn)場指揮管理，從測量到吊裝，再到連接等。由于每塊構(gòu)件都有其相應(yīng)的編號(hào)及部位說明，使得吊裝作業(yè)可以有序進(jìn)行，如同搭積木般方便。吊裝前排架的搭設(shè)和吊裝后支撐系統(tǒng)的設(shè)置，則為裝配式作業(yè)提供了強(qiáng)有力的安全防護(hù)體系。

1.3 個(gè)性化特征

在傳統(tǒng)的建筑中，具有較多的承重墻，而且，開間也相對(duì)較小，人們?cè)诰幼〉臅r(shí)候，往往無法按照自己的喜好劃分居住空間。但是，隨著裝配式建筑的出現(xiàn)，對(duì)輕質(zhì)隔墻進(jìn)行了廣泛應(yīng)用，明顯增大了開間，充分滿足了廣大住戶的實(shí)際需求，體現(xiàn)了建筑物的個(gè)性化特征。比如，將輕鋼龍骨與石膏板進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，選擇一些輕型板材作為隔墻，這些都是裝飾裝修類常用的建材，但在實(shí)用性及個(gè)性化方面發(fā)揮了重要的作用。

2、裝配式建筑的種類

2.1 砌塊建筑

對(duì)于砌塊建筑而言，主要指的是對(duì)塊狀材料進(jìn)行預(yù)先制作，以此砌成墻體，構(gòu)建出裝配式建筑，這種方式一般應(yīng)用在3-5層的建筑物中，總高度相對(duì)較低。由于受到結(jié)構(gòu)承載力及功能性等方面的限制，此類建筑目前運(yùn)用的較少。

2.2 板材建筑

對(duì)于板材建筑而言，主要的材料包括：大型的內(nèi)外墻板、樓板，以及屋面板等，這些板材都是預(yù)先制作的。這種建筑往往在工業(yè)化體系的建筑中發(fā)揮了重要作用，也是目前裝配式建筑的常用類型。

2.3 盒式建筑

對(duì)于盒式建筑而言，它基于板材建筑，經(jīng)過不斷的發(fā)展，進(jìn)而形成了一種裝配式建筑形式。在該類建筑模型內(nèi)，可以將所有專業(yè)的功能設(shè)備安裝到位，現(xiàn)場只需進(jìn)行吊裝拼接。但由于需要投入大量的資金，該類建筑目前還停留在概念試驗(yàn)階段。

3、裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)

3.1 縮短工期

與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆方式相比較，在裝配式建筑中，無需現(xiàn)場進(jìn)行構(gòu)件的澆筑，在養(yǎng)護(hù)工作方面，也不會(huì)花費(fèi)較多的時(shí)間，可以及時(shí)展開下一道工序。預(yù)制構(gòu)件都是被運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場之后，由大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行吊裝，在首層完成的情況下，標(biāo)準(zhǔn)層的施工速度與效率更是大大提高。因?yàn)槭∪チ嗽S多傳統(tǒng)工藝的施工步驟，在根本上，可以縮短施工工期，也明顯提高了施工效率。

3.2 降低勞動(dòng)力成本

在我國的建筑行業(yè)中，對(duì)于傳統(tǒng)的施工作業(yè)，一方面勞動(dòng)力比較緊缺，另一方面人工費(fèi)用呈反比不斷增加，使勞動(dòng)力成本呈現(xiàn)了遞增趨勢。經(jīng)過裝配式建筑的發(fā)展，充分彌補(bǔ)傳統(tǒng)施工的短板，通過機(jī)械化的裝配施工方式，不僅減少了現(xiàn)場施工人員，也緩解了管理人員的工作壓力，人工費(fèi)用也得到了明顯減少，勞動(dòng)力成本大大降低。

3.3 提高安全性

傳統(tǒng)的建筑行業(yè)，現(xiàn)場各個(gè)工種的施工班組人員較多，特殊工種、高空作業(yè)、帶電作業(yè)等交叉施工現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，同時(shí)不少施工環(huán)節(jié)都需要在露天環(huán)境中完成。在實(shí)際施工的過程中，存在較多的安全隱患，嚴(yán)重威脅了施工人員的人身安全。隨著裝配式建筑的應(yīng)用，交叉作業(yè)面明顯減少，現(xiàn)場只需配備吊裝、安裝工人，管理人員也相對(duì)減少，從而可以有效降低施工現(xiàn)場的安全隱患，在根本上，為相關(guān)施工人員的生命安全提供了可靠保障。

3.4 環(huán)保降耗

傳統(tǒng)施工現(xiàn)場，在混凝土結(jié)構(gòu)施工階段，往往會(huì)浪費(fèi)大量的鋼筋、混凝土、模板等建筑材料，同時(shí)現(xiàn)場堆積大量的材料，不但存在損耗問題，場容場貌也受到影響。通過采用裝配式建筑，混凝土構(gòu)件在工廠中即可完成預(yù)制，現(xiàn)場不需要進(jìn)行攪拌以及振搗等工藝，除了有效避免材料浪費(fèi)等現(xiàn)象，還能提升現(xiàn)場文明施工的形象。同時(shí)，可以有效控制揚(yáng)塵、防止噪音擾民現(xiàn)象的出現(xiàn)。

4、裝配式建筑的現(xiàn)狀

4.1 結(jié)構(gòu)形狀單一

建筑物的外觀造型某種程度上決定了其是否稱之為精品之作，獨(dú)特的外觀造型會(huì)令人印象深刻，各個(gè)地方的地標(biāo)性建筑亦是如此。而這是裝配式建筑目前遇到的最大困難，構(gòu)件結(jié)構(gòu)形狀比較單一，更多的是標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件模具。若根據(jù)建筑物的形狀來制定特殊復(fù)雜的生產(chǎn)模具，則會(huì)花費(fèi)昂貴的費(fèi)用，同時(shí)部分小型預(yù)制構(gòu)件加工廠也沒有此項(xiàng)工藝技術(shù)，由于成本過高，裝配式建筑無法取得預(yù)期良好的經(jīng)濟(jì)效益。為此，應(yīng)在滿足預(yù)制裝配率的前提下，將裝配式與傳統(tǒng)建筑工藝進(jìn)行融合，對(duì)于平面中不規(guī)則的形狀，可以通過現(xiàn)澆形式或者鋼結(jié)構(gòu)的方式等來施工，以達(dá)到預(yù)期外觀效果。

4.2 管線預(yù)埋遺漏

由于目前有資質(zhì)的裝配式建筑設(shè)計(jì)單位較少，許多裝配式深化圖紙都不夠完善，預(yù)埋管線遺漏的現(xiàn)象非常普遍，實(shí)際施工現(xiàn)場，存在構(gòu)件后開槽后開洞，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性。隨著裝配式建筑施工技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)水平也應(yīng)隨之進(jìn)步，裝配式建筑圖紙不僅僅只是給予工廠的構(gòu)件加工圖，而是一套完整的滿足功能需求的正式施工圖。裝配式建筑設(shè)計(jì)單位也應(yīng)配備各專業(yè)的設(shè)計(jì)人員，優(yōu)化圖紙預(yù)埋部分內(nèi)容，確保深化圖紙的完整性。

4.3 生產(chǎn)運(yùn)輸問題

傳統(tǒng)的建筑形式中，現(xiàn)場工程質(zhì)量由監(jiān)理人員進(jìn)行驗(yàn)收，而在裝配式建筑中，由于構(gòu)件均由加工廠直接運(yùn)至現(xiàn)場，對(duì)于構(gòu)件質(zhì)量的把控則稍顯不足。因此，考察構(gòu)件廠實(shí)力以及選派駐場監(jiān)理等措施，則能有效將工程質(zhì)量的控制前置于生產(chǎn)階段。在構(gòu)件的運(yùn)輸過程中，開裂現(xiàn)象也比較常見，選擇更好的減震措施能相應(yīng)減少損失。同時(shí)，盡可能確保當(dāng)天構(gòu)件當(dāng)天完成吊裝，避免二次搬運(yùn)造成的構(gòu)件損壞。對(duì)于無法及時(shí)吊裝的構(gòu)件，需單獨(dú)劃分裝配式構(gòu)件堆放區(qū)域，設(shè)置專用擱置堆架。而這些具體措施，受資金、場地、管理水平等影響，是目前裝配式建筑工地現(xiàn)場，普遍難以全面落實(shí)的，需要相關(guān)各方加大投入力度，使其更具規(guī)范性。

4.4 構(gòu)建節(jié)點(diǎn)隱患

對(duì)于裝配式建筑的構(gòu)件，其接縫、節(jié)點(diǎn)處是比較容易出現(xiàn)質(zhì)量通病的地方，如果未能處理妥善，不僅影響實(shí)際的使用效果，還會(huì)影響結(jié)構(gòu)的使用安全。在節(jié)點(diǎn)處理方面，目前采用最多的工藝是下層構(gòu)件預(yù)留鋼筋與本層構(gòu)件套筒相連接，后期澆灌高強(qiáng)度灌漿料進(jìn)行密實(shí)封閉。雖然過程中會(huì)有專業(yè)人員進(jìn)行灌漿并留有影像資料，但構(gòu)件本身的強(qiáng)度及密實(shí)度還有待驗(yàn)證。對(duì)于外墻板來說，由于其表面比較光滑，對(duì)于后期傳統(tǒng)的外墻工藝，會(huì)帶來一定的質(zhì)量及安全風(fēng)險(xiǎn)。目前，外墻反打技術(shù)已逐漸成熟，應(yīng)進(jìn)一步推廣并加以應(yīng)用。而在構(gòu)件連接接縫部位，開裂及滲水現(xiàn)象也是比較常見的，實(shí)際現(xiàn)場的處理方式也不盡相同。這些技術(shù)問題，應(yīng)在裝配式深化設(shè)計(jì)階段會(huì)同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的詳圖一一細(xì)化，通過圖紙會(huì)審，進(jìn)一步完善圖紙質(zhì)量。同時(shí)圖集規(guī)范也應(yīng)全面補(bǔ)充關(guān)于裝配式建筑的各類節(jié)點(diǎn)詳圖，確保沒有施工盲點(diǎn)區(qū)域。

5、未來發(fā)展

5.1 專業(yè)人才培養(yǎng)

隨著裝配式建筑的廣泛應(yīng)用，對(duì)于專業(yè)人才的需求逐漸加大。設(shè)計(jì)人員、現(xiàn)場吊裝人員、管理人員，乃至構(gòu)件廠的一線工人等，這些相關(guān)人員都需要從傳統(tǒng)的建筑模式中予以職責(zé)演變。因此，系統(tǒng)化的人才培養(yǎng)，是裝配式建筑是否可持續(xù)化發(fā)展的一個(gè)重要基礎(chǔ)。參考已經(jīng)成熟的傳統(tǒng)建筑人才培訓(xùn)機(jī)制，結(jié)合自身特點(diǎn)，裝配式建筑領(lǐng)域未來必將成為又一塊人才聚集高地。

5.2 一體化發(fā)展

在建筑業(yè)的發(fā)展中，實(shí)現(xiàn)一體化的發(fā)展目標(biāo)是大勢所趨，裝配式建筑也同樣如此。實(shí)施各專業(yè)間一體化發(fā)展、設(shè)計(jì)-加工-裝配一體化發(fā)展、技術(shù)-管理-市場一體化發(fā)展，將是對(duì)裝配式建筑一次飛躍式的提升。從工程項(xiàng)目規(guī)劃階段至項(xiàng)目運(yùn)營階段，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面統(tǒng)籌控制，這樣可以在根本上，保證建筑工程的整體施工質(zhì)量，還能夠提升資源的利用率，讓建筑工程達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。

5.3 健全規(guī)范體系

在現(xiàn)階段來說，對(duì)于裝配式建筑，除了明確首件驗(yàn)收要求，其余主要還是延續(xù)了傳統(tǒng)的規(guī)范體系。由于這兩種施工方式存在諸多的不同之處，需要有一套針對(duì)裝配式建筑的整體規(guī)范要求，包括隱蔽資料、中間驗(yàn)收、材料檢測、竣工驗(yàn)收、圖紙歸檔等，從而更好的發(fā)揮行業(yè)指導(dǎo)性作用。所以，針對(duì)裝配式建筑，相關(guān)部門構(gòu)建一套完整的規(guī)范體系十分必要。

5.4 建筑信息化

隨著科技的進(jìn)步，我國的建筑行業(yè)也迎來了大數(shù)據(jù)時(shí)代。BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得建筑模型更加的數(shù)字化、具體化。作為裝配式建筑，通過結(jié)合BIM技術(shù)，可以在構(gòu)件加工階段對(duì)預(yù)埋管線進(jìn)行合理布局，同時(shí)模擬現(xiàn)場吊裝作業(yè)，以制定出最優(yōu)吊裝方案。對(duì)每一個(gè)構(gòu)件都賦予數(shù)字化信息，形成裝配式構(gòu)件數(shù)據(jù)庫，從而達(dá)到信息資源共享，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化管理。通過建筑信息化等先進(jìn)技術(shù)，將大大提高裝配式建筑的工程質(zhì)量及施工效率，同時(shí)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

結(jié)語：

綜上所述，為了加快我國裝配式建筑的發(fā)展進(jìn)程，需考慮各方面因素，掌握預(yù)制構(gòu)件的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，確保各道工序的順利實(shí)施，以滿足建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)范要求。同時(shí)，需要相關(guān)各方加大投入力度，重點(diǎn)推動(dòng)先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用，整合有效的建筑資源，從而真正建造出成本低、工期短、綠色環(huán)保的裝配式建筑。