住宅產(chǎn)業(yè)化中預(yù)制裝配式混凝土建筑的前景探析

于歌 劉闖

摘要：近年來(lái)，全國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)會(huì)議都提出了，發(fā)展和推動(dòng)裝配式建筑有關(guān)工作要求。為適應(yīng)住宅建設(shè)的要求，解決我國(guó)大量人口的居住問題，就必須要推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化，預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化理想的結(jié)構(gòu)體系，并且已經(jīng)成為一些國(guó)家的主要建造形式，然而國(guó)內(nèi)預(yù)制裝配式高層住宅混凝土結(jié)構(gòu)研究起步較晚，目前主要在解決結(jié)構(gòu)方面問題，相關(guān)規(guī)范不成熟，有關(guān)研究專著也較少，還需要進(jìn)一步進(jìn)行全面分析研究?；诖?，本文將要對(duì)預(yù)制裝配式混凝土建筑在住宅產(chǎn)業(yè)化中的發(fā)展與前景進(jìn)行詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：預(yù)制裝配式混凝土建筑;住宅產(chǎn)業(yè)化;發(fā)展歷程;前景

一、預(yù)制裝配式混凝土建筑的分類

1.1全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)

全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)是指所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件均由工廠內(nèi)生產(chǎn)，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配。全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)通常采用柔性連接技術(shù)，所謂柔性連接是指連接部位抗彎能力比預(yù)制構(gòu)件低，因此，地震作用下彈塑性變形通常發(fā)生在連接處，而梁柱構(gòu)件本身不會(huì)破壞，變形在彈性范圍內(nèi)，因此結(jié)構(gòu)恢復(fù)性能好，震后只需對(duì)連接部位進(jìn)行修復(fù)即可繼續(xù)使用，具有較好的經(jīng)濟(jì)性能。

1.2預(yù)制裝配整體式結(jié)構(gòu)

預(yù)制裝配整體式結(jié)構(gòu)是指部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件均由工廠內(nèi)生產(chǎn)，如：預(yù)制外墻、預(yù)制內(nèi)隔墻、半預(yù)制露臺(tái)、半預(yù)制樓板，半預(yù)制梁、預(yù)制樓梯等預(yù)制構(gòu)件運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，與主要豎向承重構(gòu)件（預(yù)制或現(xiàn)澆梁柱、剪力墻等）通過疊合層現(xiàn)澆樓板澆筑成整體的結(jié)構(gòu)體系。預(yù)制裝配整體式結(jié)構(gòu)通常采用強(qiáng)連接節(jié)點(diǎn)，由于強(qiáng)連接的裝配式結(jié)構(gòu)在地震中依靠構(gòu)件截面的非彈性變形耗能能力，因此能夠達(dá)到與現(xiàn)澆混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相同或相近的抗震能力，具有良好的整體性能，具有足夠的強(qiáng)度、剛度和延性，能安全抵抗地震力且具有良好的經(jīng)濟(jì)性。

二、我國(guó)預(yù)制裝配式混凝土建筑與住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展歷程

2.1? 二十世紀(jì)50至 80年代的創(chuàng)建和起步期

20世紀(jì)50年代我國(guó)提出向蘇聯(lián)學(xué)習(xí)工業(yè)化建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化、模數(shù)化的方針，在建筑業(yè)發(fā)展預(yù)制構(gòu)件和預(yù)制裝配件方面進(jìn)行了很多關(guān)于工業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化的討論與實(shí)踐。20世紀(jì)五六十年代開始研究裝配式混凝土建筑的設(shè)計(jì)施工技術(shù)，形成了一系列裝配式混凝土建筑體系，較為典型的建筑體系有裝配式單層工業(yè)廠房建筑體系、裝配式多層框架建筑體系、裝配式大板建筑體系等。六七十年代借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)和結(jié)合國(guó)情，引進(jìn)了南斯拉夫的預(yù)應(yīng)力板柱體系，即后張預(yù)應(yīng)力裝配式結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)一步改進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)化方法，在施工工藝、施工速度等方面都有一定的提高。20世紀(jì)80年代提出了“三化一改”方針，即：設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)配件生產(chǎn)與工廠化、施工機(jī)械化和墻體改造，出現(xiàn)了用大型砌塊裝配式大板、大模板現(xiàn)澆等住宅建造形式，但由于當(dāng)時(shí)產(chǎn)品單調(diào)、造價(jià)偏高和一些關(guān)鍵技術(shù)問題未解決，建筑工業(yè)化綜合效益不高。這一時(shí)期可以說是在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)形式下政府所推動(dòng)，以住宅結(jié)構(gòu)建造為中心的時(shí)期。

2.2? 二十世紀(jì)80年代至2000年的探索期

20世紀(jì)80年代開始住房開始實(shí)行市場(chǎng)化的供給形式，住房建設(shè)規(guī)?？涨把该停@個(gè)階段我國(guó)工業(yè)化方向做了許多積極意義的探索，例如模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)與工業(yè)化緊密相關(guān)，1987年我國(guó)制定了GBJ2—1986《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，主要用于模數(shù)的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。部品與集成化也開始在20世紀(jì)90年代的住宅領(lǐng)域中出現(xiàn)，這個(gè)時(shí)期相對(duì)主體的工業(yè)化，主體結(jié)構(gòu)外的局部工業(yè)化較突出，同時(shí)伴隨住房體制的改革，對(duì)住宅產(chǎn)業(yè)理論進(jìn)行了相關(guān)研究，主要以小康住宅體系研究為代表，但是這個(gè)時(shí)期住宅產(chǎn)業(yè)化與房地產(chǎn)建設(shè)的發(fā)展脫節(jié)。

2.3? 2000年至今的快速發(fā)展期

這個(gè)時(shí)期關(guān)于住宅產(chǎn)業(yè)化和工業(yè)化的政策和措施相繼出臺(tái)。在政策方面，2006年原建設(shè)部頒布了《國(guó)家住宅產(chǎn)業(yè)化基地實(shí)施大綱》，2008年開始探索SI住宅技術(shù)研發(fā)和“中日技術(shù)集成示范工程”;在裝修方面，進(jìn)一步倡導(dǎo)了全裝修的推進(jìn)。近年來(lái)，地方政府關(guān)于住宅工業(yè)化的政策也相繼出臺(tái)，其中北京、上海、深圳、沈陽(yáng)等城市也專門制定了規(guī)范。2013年 1月國(guó)家發(fā)改委和住建部聯(lián)合發(fā)布了《綠色建筑行動(dòng)方案》（國(guó)辦發(fā)〔2013〕1號(hào)），明確將推動(dòng)建筑工業(yè)化作為十大重點(diǎn)任務(wù)之一。在大力推動(dòng)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和大力推動(dòng)節(jié)能減排工作的背景下，北京、上海、沈陽(yáng)、深圳、濟(jì)南、合肥等城市地方政府以保障性住房建設(shè)為抓手，陸續(xù)出臺(tái)支持建筑工業(yè)化發(fā)展的地方政策。國(guó)內(nèi)的大型房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)、總承包企業(yè)和預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)也紛紛行動(dòng)起來(lái)，加大建筑工業(yè)化投入。

從全國(guó)來(lái)看，以新型預(yù)制混凝土裝配式結(jié)構(gòu)快速發(fā)展為代表的建筑工業(yè)化進(jìn)入了新一輪的高速發(fā)展期。這個(gè)時(shí)期是我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)真正進(jìn)入全面推進(jìn)的時(shí)期，工業(yè)化進(jìn)程也在逐漸加快推進(jìn)，但是總體來(lái)看與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距還很大。

快推進(jìn)，但是總體來(lái)看與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距還很大。

三、預(yù)制裝配式混凝土建筑的發(fā)展和前景

3.1? 從閉鎖體系向開放體系發(fā)展

西方國(guó)家裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展，已從閉鎖體向開放體系轉(zhuǎn)變，致力于發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化的功能塊、設(shè)計(jì)上統(tǒng)一模數(shù)，這樣易于統(tǒng)一又富于變化，方便了生產(chǎn)和施工，也給設(shè)計(jì)者更大自由度。

3.2? 從濕體系向干體系發(fā)展

現(xiàn)在又廣泛采用現(xiàn)澆和裝配式相結(jié)合的體系。濕體系又稱法國(guó)式。其標(biāo)準(zhǔn)較低，所需勞力較多，接頭部分大都采用現(xiàn)澆混凝土，但防滲性能好。干體系又稱瑞典式，其標(biāo)準(zhǔn)較高，接頭部分大都不用現(xiàn)澆混凝土，但防滲性能稍差。

3.3? 加強(qiáng)信息化管理

通過信息化技術(shù)搭建住宅產(chǎn)業(yè)化的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和管理各環(huán)節(jié)中的信息交換平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的信息平臺(tái)支持。以“信息化”促進(jìn)“構(gòu)件化”，是實(shí)現(xiàn)住宅全生命周期部件質(zhì)量責(zé)任可追溯管理和滿足多樣化需求的重要手段。

3.4? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面更趨多模式發(fā)展趨勢(shì)

例如填充式結(jié)構(gòu)可根據(jù)家庭構(gòu)成和居住者的生活方式的變化，改變房間布局和內(nèi)部裝修，這種居住體每10至 30年就可更新一次，具有更新性。該結(jié)構(gòu)具有耐久性更高的構(gòu)造，便于維修、更新的公用設(shè)備，可維持100年以上的結(jié)構(gòu)體，耐久性優(yōu)異。

3.5? 展望

住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的目的，是用最經(jīng)濟(jì)的方式，先進(jìn)技術(shù)手段，建設(shè)高品質(zhì)的建筑，實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件技術(shù)建設(shè)住宅的方式體現(xiàn)了住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的方向，也是技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)進(jìn)步的必然結(jié)果。它符合建筑可持續(xù)發(fā)展的理念，是實(shí)現(xiàn)綠色建筑、綠色施工的重要途徑。有資料表明，住宅的預(yù)制率達(dá)37%時(shí)，可以節(jié)水36%，節(jié)電31%，垃圾減少83%，材料損耗減少60%，節(jié)約能源50%以上。逐步推廣綠色裝配式住宅，將有助于構(gòu)建低碳型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在整個(gè)工業(yè)化建筑模式中，逐漸形成設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；⒐芾砑s化、施工專業(yè)快速化，將裝配式建筑發(fā)展為高品質(zhì)的建筑。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)必將取代傳統(tǒng)建筑方式，在中國(guó)的建筑領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在建筑住宅中應(yīng)用的愈加廣泛，預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的研究也在不斷深化。我國(guó)作為一個(gè)人口眾多的發(fā)展中國(guó)家，正處于城鎮(zhèn)化、城市化快速發(fā)展的歷史時(shí)期，解決廣大城鄉(xiāng)居民的住房問題，將是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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