王提
摘要:裝配式建筑是建筑行業(yè)領(lǐng)域的熱點,以裝配式建筑作為為研究對象,通過研究裝配式建筑的定義和特征,裝配式建筑的起源、發(fā)展,從國外、國內(nèi)兩方面分析裝配式建筑歷史沿革,通過研究裝配式建筑不同階段的發(fā)展,推測出裝配式建筑在國內(nèi)的發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞:裝配式建筑;起源發(fā)展;前景預(yù)測
引言
裝配式建筑是指把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進行,在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件和配件(如樓板、墻板、樓梯、陽臺等),運輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場,通過可靠的連接方式在現(xiàn)場裝配安裝而成的建筑。
裝配式建筑主要包括預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑等,因為采用標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理、智能化應(yīng)用,是現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)方式的代表。
一、裝配式建筑起源
1.溯源
約5000年前,美索不達米亞人和埃及人將淤泥浸入模具中,用陽光收暴曬得到黏土磚。為了方便材料的生產(chǎn),古希臘教堂制定了嚴格的尺寸要求,規(guī)定石柱為圓筒狀,磚塊之間通過榫榫和金屬銷連接。墻壁也由石塊構(gòu)成,黏土磚平整無粘合劑。一些書籍中描述了用石頭建造的單元建筑,這有助于在邊遠城市地區(qū)建造寺廟??梢钥吹剑@些古老的建筑已經(jīng)包含了簡單的裝配建筑的想法,如組裝,運輸方便,干式連接,設(shè)計標準化等。
2000年前,蒙古游牧民族使用了可以建造或短期拆除的帳篷。在這方面,它們的重量和尺寸考慮到了駱駝運輸?shù)谋憷?,從而便利了牧民在草地上的通行。他們不必收集新的建筑材?它是由柔韌的細木桿,毛毯,動物皮和亞麻布繩制成。在確定材料的數(shù)量條件下,最大的圓面面積可以同時抵御大風(fēng);毛毯能承受零下40℃以下的溫度,外部亞麻布能保證防雨。
2. 木質(zhì)結(jié)構(gòu)
1832年,喬治斯諾發(fā)明了一個輕型框架結(jié)構(gòu)——輕捷骨架結(jié)構(gòu),木柱可以標準化生產(chǎn)并可干燥儲存和運輸,制作完成的標準木柱運輸?shù)浆F(xiàn)場通過鐵釘連接。一段時間后,平臺框架( platform frame )問世,它用的立柱只有一層高,可以用小尺寸木材加工,所以有了更為廣泛的應(yīng)用。即使在今天,這兩種框架結(jié)構(gòu)仍然是許多西方國家最常見的小型住房結(jié)構(gòu)系統(tǒng),并且衍生出類似于以輕鋼為基礎(chǔ)的元素。
3. 鐵質(zhì)結(jié)構(gòu)
工業(yè)革命中新動力的出現(xiàn),推動力制造業(yè)的發(fā)展,繼而推動了建筑工業(yè)化的進程。1796年查爾斯·巴奇(CharlesBage )設(shè)計的Ditherington Flax Mill是最早的、內(nèi)部框架完全由標準化生產(chǎn)鐵柱和托梁構(gòu)成的建筑物之一。
19世紀中期,美國人詹姆斯·博加杜斯(JamesBogardus )在紐約建造了很多種類的建筑,如商場、倉庫等,完全由預(yù)制的標準化鐵柱構(gòu)成。這些建筑系統(tǒng)最初由砌體墻和木板組成,完全由鑄鐵制成。建筑物防護系統(tǒng)越來越專業(yè)化。20世紀20年代初,這一類型的建筑工程達到了頂峰,并帶來了芝加哥學(xué)派的誕生。
二、裝配式建筑的發(fā)展
在工業(yè)革命之后,雖然歐洲各大城市的人口繼續(xù)增長,但住房嚴重短缺,美國西部運動也接近尾聲。所有這一切都要求通過工業(yè)化來設(shè)計建筑,以便在材料、建筑方法、空間和形式方面找到新的途徑。
2.1德國的發(fā)展
在20世紀20年代以前,歐洲的建筑通常是在不同的歷史時期建造的傳統(tǒng)建筑,具有高度的裝飾性元素,需要大量的手工勞動和熟練的手工業(yè)者。隨著歐洲國家進入工業(yè)化和城市化進程,農(nóng)村人口向城市遷移,這需要在較短的時間內(nèi)建造大量的建筑物,例如辦公樓和建筑物。預(yù)制混凝土板的標準化施工工藝可縮短施工時間,降低施工成本,從而首先存活下來。
德國的第一批預(yù)制混凝土板是1926年至1930年在柏林的Lichtenberg,F(xiàn)riedrichsfeld)為戰(zhàn)爭傷殘者建造的。在該項目的框架內(nèi),在2至3層建造了138所住房。該項目目前稱為Splanemann定居點)。該項目采用由預(yù)制混凝土塊組成的多層復(fù)合構(gòu)件,最大重量為7噸。
自1980年代以來,德意志民主共和國政府開始在一些重要的城市地區(qū)開展工作,努力利用傳統(tǒng)的城市空間布局和建筑設(shè)計,打破單調(diào)的建筑風(fēng)格。
在柏林市中心,根達曼市場(Gendarmenmarkt)使用復(fù)雜的預(yù)制板技術(shù),建造了傳統(tǒng)風(fēng)格的建筑。
2.2 國內(nèi)的發(fā)展
發(fā)展初期:1953~1977年,中國工業(yè)化基礎(chǔ)初步建立,進行大規(guī)模的基本建設(shè),技術(shù)學(xué)習(xí)蘇聯(lián),提出建筑工業(yè)化的發(fā)展方向。
發(fā)展起伏期:1978~1998,改革開放后出現(xiàn)發(fā)展熱潮,標準化體系快速建立,后被現(xiàn)澆建筑取代,發(fā)展停滯。
發(fā)展提升期:1999~2010,國家推進住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,然后擴展為建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,裝配式建筑開始緩慢發(fā)展。有企業(yè)開始積極探索,一些地區(qū)編制了“裝配整體式結(jié)構(gòu)體系”的標準或規(guī)范。
快速發(fā)展期:2011~2015,政府主導(dǎo)的保障性住房大規(guī)模建設(shè),各級政府積極推進,現(xiàn)澆建筑成本上升和勞動力短缺,促成裝配式建筑快速發(fā)展。
全面發(fā)展期,2016~ 至今,,國家發(fā)布了促進裝配式建筑發(fā)展的綱領(lǐng)性文件,裝配式建筑技術(shù)體系初步建立,裝配式建筑開工面積大幅度增長。
我國裝配式混凝土建筑出現(xiàn)大約在1950年左右,剛開始缺乏技術(shù),裝配式建筑的結(jié)構(gòu)以預(yù)制大板和工具室模板現(xiàn)澆體系為主,缺少標準的指標,產(chǎn)量不穩(wěn)定。1990年代左右,隨著技術(shù)發(fā)展,裝配式混凝土建筑受到國家政策支持,向工業(yè)化發(fā)展。20世紀以后,環(huán)保、低碳等理念的出現(xiàn),人們將目光轉(zhuǎn)移到裝配式建筑,裝配式建筑的一些優(yōu)點符合可持續(xù)發(fā)展的要求。后來,裝配式建筑成為我國建筑行業(yè)的核心發(fā)展方向,并且隨之出臺了相關(guān)政策體系,法律法規(guī)及標準規(guī)范內(nèi)容不斷完善,這些為裝配式混凝土建筑的發(fā)展提供了保障。
三、裝配式建筑的前景預(yù)測
近年來,隨著環(huán)境保護、節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展等環(huán)保理念的提出,裝配式建筑成為建筑領(lǐng)域的發(fā)展熱門,裝配式建筑對人工需求少、效率高、質(zhì)量好、環(huán)保等優(yōu)點符合國家政策及建筑建造的需求,所以,裝配式建筑前景必定是廣闊的。
參考文獻
[1]國務(wù)院常務(wù)會議為發(fā)展裝配式建筑送去“東風(fēng)”.中國政府網(wǎng)[引用日期2019-11-05]
[2]Ulrich Knaack, Sharon Chung-Klatte, Reinhard Hasselbach. Prefabricated Systems: Principle of Construction[M]. Basel: Birkh?user, 2012.
[3]Ryan E. Smith. Prefab Architecture——A Guide to Modular Design and Construction[M]. Hoboken, New Jersey: Wiley, 2010.
[4]齊寶庫,張陽. 裝配式建筑發(fā)展瓶頸與對策研究[J]. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2015,17(02):156-159.
山東協(xié)和學(xué)院 山東濟南 250200