谈装配式建筑的发展前景

2017-04-07 01:21屈晓丹
山西建筑 2017年9期
关键词:装配式住宅建筑

屈晓丹 王 旭

(1.河南理工大学土木工程学院,河南 焦作 454000;2.河南中建工程设计咨询有限公司,河南 郑州 450000; 3.平顶山天安煤业股份有限公司,河南 平顶山 467000)



谈装配式建筑的发展前景

屈晓丹1,2王 旭3

(1.河南理工大学土木工程学院,河南 焦作 454000;2.河南中建工程设计咨询有限公司,河南 郑州 450000; 3.平顶山天安煤业股份有限公司,河南 平顶山 467000)

通过装配式建筑与传统建筑方式的对比,概括了装配式建筑的优点,总结了国内外装配式建筑的研究现状,提出了我国装配式建筑发展中存在的问题,指出装配式建筑是我国建筑行业转型的主要方向之一,国家应大力促进装配式建筑健康持续发展。

装配式建筑,发展现状,节能环保,使用性能

0 引言

改革开放以来,随着我国城市建设的迅猛发展,带来了住宅建设的大发展,使得建筑行业成为支撑国民经济快速发展的重要部分。但是长期的工程建设造成资源浪费严重、能源消耗量快速增加,对环境产生比较大的影响。目前我国的建筑行业主要采取现场施工的方式,这种施工方式的缺点是劳动强度大,劳务成本高,管理模式混乱。在这种情况下,传统现场施工模式已经远远不能满足新的形势对于建筑业转型升级的需求,装配式建筑具有绿色、低碳、施工工期短、减少现场人工作业、建筑质量高的优点[1-3]。

1 装配式建筑的概念

装配式建筑[4]指的是建筑物的各个组成结构构件,不需要现场制作,而是预先在预制场或加工厂里制作好,送到现场进行起吊、安装、连接等工作。换句话来说,就如同搭“积木”一样,将预制构件配搭起来成为整体的建筑物,这种方法的特点是施工速度快、劳动强度低。

装配式住宅具有施工装配化、设计多样化、结构强度高等特点,且易于拆除,并可以多次重复利用,整个过程机械化操作程度高。改进以往的住宅生产方式,推动以装配式住宅为主的产业化住宅建设,是现代社会发展与建设所迫切需要的[5]。

2 装配式建筑突出优势

1)节能环保,污染少。装配式建筑考虑了建筑钢模板的循环使用的特点,不需要脚手架、尼龙防护网、模板等设施。建筑节能比传统现场施工方式高出50%以上;可回收率占60%以上;产生的建筑垃圾比传统现场施工模式减少80%以上;混凝土损耗比传统现场施工模式减少35%。

2)保证质量。由于许多的装配式建筑部件产品是在工厂里生产制造,避免由于人为因素造成的不可控后果,可以按照严格的作业流程控制产品质量,每一个环节全部采取自动化和信息化的机械操作,可以较好地处理传统建筑方法广泛存在的隔音差、不隔热、精度低等质量问题。

3)降低成本。由于建造装配式建筑物机械化程度高,需要的工人数量也相对较少,由此而产生的人工费用及劳动强度均大大降低。同时,采取装配式技术施工主体和外装饰的总工期比传统现场施工模式减少约70%,也减少了现场混凝土浇筑量、抹灰量和砌筑量,因此大大的降低了成本。

4)减少浪费。由于装配式建筑建造所需的材料工厂化、操作机械化和人工简约化,降低了因人为因素所形成的与装配式建筑相关联的水电原材料等的浪费。

5)使用性能好。装配式建筑实现了构件的装配式结合,体现出较高的结构强度,良好的抗震性能。在进行装配式建筑建造时,使用大批保温性能较好的材料,冬暖夏凉,保温节能效果明显。另外,由于混凝土预制构件与板之间留设有一定量的裂缝宽度,可以及时释放应力,进而防止了由于热胀冷缩、地基不均匀沉降等缘故造成外墙出现不必要的裂缝。

3 国内外发展现状

3.1 国外发展现状

装配式建筑在美国、日本和英国等等一些发达国家发展的较为迅速。下面将针对经济水平较高的国家修建的装配式建筑的研究近况进行综述,为我国修建装配式建筑提供参考和技术支持。

1)美国。早在20世纪70年代初,美国的装配式建筑得到了飞速的进步,由美国当局建立的预制/预应力混凝土协会(PCI)用于装配式建筑的持久推行和探索。之后,该协会又出台了一系列推进装配式建筑发展的政策,20世纪70年代末,又发布了国家产业化建造建筑及安全技术标准规范。另外,美国的装配式住宅目前主要是被轻钢结构和底层木结构装配式住宅所代替,具有特点鲜明、多样式的特点[6]。

2)日本。日本在20世纪60年代初就提出了装配式住宅的定义。20世纪90年代初,为了顺应居民对有差别中高层的需求,引导了以部件化、产业化的生产方式、提高生产效能、改变房屋内部结构的新型住宅生产体系。另外,在日本装配式建筑的进步与使用过程中,将装配式建筑运用到地震频发区的高层和超高层中,在经历几回突发地震后,装配式建筑物保存良好,体现出其突出的抗震性能。

3)英国。英国政府通过积极的引导、大力的财政支持和严格的技术规范要求,来促进装配式建筑健康、良好发展。为了实现“减少成本,紧缩时间,降低缺陷率,降低事故发生率,提升劳动生产率,提升产值利润率”的详尽目标,英国当局确定提出通过开拓新技术、组织集约化和生产工业化的办法鼓励本国装配式建筑成长。

4)法国。法国装配式建筑在世界上推行较好,其装配式建筑多以混凝土预制构件为主,再辅助于钢结构和木结构。法国的装配式住宅多以平面布置较为灵活和较大空间面积的框架体系为主,结构构件与设备、装修工程分开,减少预埋,生产和施工质量高等特点。

5)新加坡。新加坡当局通过实行建筑工业化的生产模式,变更新设备,创新新技术,提升了建筑业的生产能力。

3.2 国内发展现状

我国早在开国初期就提议发展装配式建筑,但因为当时经济底子薄和建设能力不够限定了装配式建筑的进步。20世纪60年代,在上海瑶兴大厦的建设中采用预制混凝土块结构进行建造,尚属国内首次,并从此开始了一种新兴的建筑方式。到20世纪80年代末,装配式建筑如雨后春笋般得到了广泛推广,据不完全统计,1985年我国装配式建筑占比已经达到所有建筑量的35.1%[7]。20世纪90年代初,我国开始关注建筑产品本身所特有的优良功能,创建成立装配式建筑办公室,负责整个装配式建筑的推动工作。21世纪初,我国在关注以往装配式建筑机械化程度高、施工工期短和设计多样化的基础之上,开始倾向于关心装配式建筑的绿色、美观和舒适的性能,从而实现房屋建设的可持续发展。

近些年来,很多城市在装配式建筑发展方面成果显著,如沈阳通过引进成熟的装配式建筑技术,具有配套齐全标准、自动化程度高的预制构件厂设备、繁多的结构类型特点。北京通过完备装配式建筑标准准则,恰当部署预制构件生产企业,推广工程总承包形式,健全相应的制度和控制模式,大力发展装配式建筑,为首都打造更多的精品建设工程。上海通过将更多的装配式建筑应用到工程建设当中,为上海的装配式建筑发展起到示范作用,政府也加大政策的支持力度,构件生产企业的信心也得到了极大的增强。郑州通过拟定中长期发展规划,与高校和科研院所相结合建立严格的装配式建筑标准体系,积极推介装配式建筑全装修模式。

4 装配式建筑发展进程中存在的不足

4.1 装配式技术标准规范支撑不够

不能形成完备的混凝土预制装配技术规范系统,关键体现在建筑的生产、计划、施工、查收等环节。另外,市场上没有符合装配式施工的定额可供参考,同时可以娴熟控制装配式施工技术的施工单位也比较少。我国的装配式建筑部品标准数目远远没有达到发达国家程度,确定完备的技术体系是发展装配式建筑亟待解决的问题。

4.2 不完善的产业管理

在推行混凝土预制装配式产品项目时,需使设计、生产、施工、后期养护等环节共同作用。国内仅有少数几家拥有可以生产高质量建筑预制构件产品的实力。同时,产业管理不完善,施工单位与设计单位之间缺乏有效的配合,无法满足装配式建筑日益发展的需求。装配式建筑生产全过程包括建筑产品的前期研发、设计,到施工、后期维护,涉及到的企业没有形成一条完备的产业链,严重的限定了装配式建筑的进展。

4.3 政府支持力度不够

近些年来政府通过大力推进装配式建筑发展,并开展了一些试点工作,但有些政策在装配式结构体系的推广方面不能起到积极的作用。同时,因为国内现有建筑行业采取对设计、生产及施工分开的管理制度,没有考虑集设计、生产及施工一体化经营方式的管理机制,限定了装配式建筑的进一步向前发展。

5 结语

本文通过对比传统住宅方式突出了装配式住宅低碳、环保、节能的可持续发展理念。在此基础上通过研究国外装配式建筑的现状,提出制约装配式建筑发展的因素。为缓解我国因人口老龄化造成的劳动力短缺的问题和适应快速推进的新型城镇化建设对于建筑物建造的需求。指出装配式建筑应该符合当前对于绿色、环保的发展思想的追求,国家应该选取对应的办法来促进装配式建筑的健康、可持续发展。

[1] 贾晓英.建筑工业化与工业化建筑[J].科技信息,2012(22):435.

[2] 张传生,张 凯.工业化预制装配式住宅建设研究与应用[J].住宅产业,2012(6):26-30.

[3] 刘东卫,蒋洪彪,于 磊.中国住宅工业化发展及其技术演进[J].建筑学报,2012(4):10-18.

[4] 梁桂保,张友志.浅谈我国装配式住宅的发展进程[J].重庆理工大学学报(自然科学版),2006,20(9):50-52.

[5] 梁留科,吴次芳.住宅产业化——新的经济增长推动力[J].经济界,2003(2):35-38.

[6] 刘志峰.以住宅需求为导向面向百姓面向未来促进住宅建设的持续健康发展[J].住宅科技,2002(3):14-17.

[7] 何正凯.装配式建筑的发展综述及发展前景探究[A].建筑科技与管理学术交流会[C].2014.

Discussion on the development prospect of assembly building

Qu Xiaodan1,2Wang Xu3

(1.SchoolofCivilEngineering,HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454000,China;2.HenanZhongjianEngineeringDesignConsultingLimitedCompany,Zhengzhou450000,China;3.PingdingshanTian’anCoalLimitedbyShareLtd,Pingdingshan467000,China)

This paper summarizes the advantages of the assembled building by comparing the traditional architecture with the traditional one. It summarizes the present situation of the domestic and international research on the assembly building. In view of the problems existing in the assembly building in our country. It is pointed out that the development of assembly building is one of the main directions of the transformation of China’s construction industry country should promote the healthy and sustainable development of the assembly building.

prefabricated building, development situation, energy saving and environment protection, usability

1009-6825(2017)09-0007-02

2017-01-14

屈晓丹(1984- ),男,在读工程硕士,工程师

TU241.99

A

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