浅谈装配式混凝土建筑的发展

宋柯贤　王天鹏　贾其萃　马子昌

摘要：装配式混凝土建筑由于具有施工快、污染小、质量高等特点受到了市场的青睐，同时近年来也在国家政策的扶持下得到了迅猛的发展。但在中国，其仍处于发展阶段，相关体系还不够完善，存在着诸多问题。主要阐述了中国装配式混凝土的现状与相关建议。

关键词：装配式混凝土建筑;建筑行业;混凝土;屋盖

中图分类号：TU741

文献标识码：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.11.027

1 前言

近年来，中国建筑业深化改革不断推进，装配式混凝土建筑由于具有高效减排、绿色低碳、构件生产质量高、大大减少了劳动力等特点，不仅可以满足中国宏观政策的要求，也在中国建筑行业可持续发展的道路上助力前行。虽然在其推进过程中，相比于欧美国家、日本等发达国家，中国的装配式混凝土建筑还处于初步发展阶段，产业化水平较低，因此还需要对其进行进一步研究。

2 國内外装配式混凝土建筑发展状况

2.1 国外发展概况

以美国和加拿大[1]为代表的北美国家在20世纪20年代开始着眼于预制混凝土的开发与应用。到20世纪中叶，预制混凝土技术已经大规模使用，使其充分发挥了施工快、质量优、环境友好等优势。此外，在美国与加拿大，相关预制混凝土结构的规范和标准也已十分成熟。

欧洲[2]国家的装配式混凝土建筑的发展也经历了时间的考验，在技术上积累了大量的经验。尤其是北欧国家，更注重设计、材料、工艺与施工的完美结合。此外，欧洲国家的装配式混凝土结构与可持续的理念相结合得更早，并且形成了一定的理论体系。

从亚洲来看，日本[3]在二战之后到20世纪末，装配式混凝土建筑急速发展。此外，日本的许多装配式混凝土建筑应用震区，该技术也达到了世界一流水平。日本有关装配式建筑的规范体系也已相当完备，具有很高的水平。

2.2 国内发展概况

20世纪五六十年代，装配式建筑进入中国，并在部分地区展开应用。但由于种种原因，装配式建筑在中国的发展停滞了一段时间。“十二五”之后，随着“建筑工业化、住宅产业化”的不断发展，国内众多学者开展了预制装配式混凝土结构的研究工作，装配式混凝土结构在中国的应用开始走出低谷，并呈上升趋势，在实际工程中大量应用，取得了不错的效果，相关规范也在不断完善。

3 装配式混凝土建筑优点

3.1 构件质量好

装配式混凝土建筑的构件主要有预制梁、预制屋盖、预制剪力墙、预制柱、预制屋面板、预制阳台、预制楼梯等。预制构件均在工厂大批量生产加工，且预制构件在原材料的选取，混凝土浇筑、养护等环节都有严格的质量管理制度，在构件出厂前，还会进行质量抽查，以保证预制构件的质量。

3.2 施工周期短

装配式混凝土预制构件在工厂预制[4]成之后运输到现场进行安装，极大程度地缩减了施工复杂环节。此外，传统施工中，不同季节的温度对施工质量的影响很大，而采用预制构件则能避免温度问题对构件的浇筑、养护、拆模等造成影响，不仅能够保证工期，减少施工人员的数量，还能保证构件的质量，提高施工的效率。

3.3 施工精度高

装配式混凝土建筑在现场施工时，通常会与BIM[s]技术相结合。BIM技术能够预先模拟出全施工过程，保证施工方案的合理性，尽可能地减少在施工过程中出现的问题，完善施工方案。在施工过程中，BIM技术可以辅助施工人员进行施工定点，保证施工的精度，极大地辅助了人员施工。

3.4 环境影响小

传统的施工作业中，其建筑材料均在现场堆放，很容易对周围的环境造成不良影响。而装配式混凝土建筑则减少了现场作业，这使得扬尘、噪声和废弃物的排放也得到了减少，对周围环境的影响降低，是一项环境友好型工程。其与传统施工相比，用水量[6]只有传统施工的40%，木材的用量更是只有传统施工的20%。同时，也大大减少了建筑垃圾。

4 装配式混凝土建筑发展的制约条件

4.1 技术体系不成熟

装配式混凝土构件全部在工厂中生产[7-10]，而工厂机器加工专业化的管理和机械操作水平较低，这使得加工时的精度有时会出现偏差，这也是现阶段预制构件工厂普遍存在的问题，进而导致现场不能有效完成拼装，降低了施工质量。此外，预制混凝土构件之间连接节点的密实性也难以得到保证。预制构件之间通常采用灌浆套筒进行连接，而灌浆后其内部的密实性存在很大的问题，现有的无损检测法操作起来十分复杂，不适合在施工现场进行操作。密实度难以保证，极大程度上影响了建筑的安全性。

不同的地域对于装配施工有不同的要求，而中国目前没有一套可应对不同地区、构造情况的施工体系。这使得装配式混凝土结构因地制宜能力差，严重阻碍了其发展。

4.2 建造成本高

装配式混凝土建筑在前期进行预制构件的预制时，企业需要投入大量的资金在预制构件生产厂上。此外，预制混凝土构件由于规格的不统一性，导致模板的利用率低，空间占用率高，这都提高了构件的生产成本。而中国目前对标准化预制构件的规格要求没有相关的规范，这也导致了预制构件无法进行大批量生产，使其成本反而会高于现浇的混凝土建筑，从而使得很多企业不会采用装配式混凝土建筑。

4.3 施工水平有待提高

装配式混凝土结构虽然有施工高效的优点，但其对于施工的工艺也有极高的要求。目前，施工人员水平参差不齐，而装配式结构的施工是需要进行专业培训才可进行操作，尤其是预制构件节点的连接施工，更是需要技术娴熟的工人进行操作。但是现阶段施工人员的培训还不太到位，培训的方法还不够成熟，施工人员的操作水平不达标，对于结构安全性的影响巨大。

5 推进装配式混凝土结构的发展措施

5.1 技术体系方面

加快裝配式混凝土建筑的通用体系和专用体系研究，使其能够因地制宜，满足不同状况下的需求。同时应采用BIM技术辅助设计与施工，反复改进，最终达到标准化水平。通过BIM技术能够提前划分模块，尽可能多地寻找标准构件，降低成本。在模板的建造上，可以对3D打印技术进行融合，提高模板的精度，以保证现场施工的质量。同时，也极大地缩短了开模周期，提高了材料利用率。

5.2 建造成本方面

国家应当对装配式构件厂进行规划，包括厂址、服务范围、交通情况等，以保证构件厂能够满足不同区域的需求。部分装配式混凝土公寓应有一套较为详尽的模板，这能够极大地提高模板的利用率，从而提高生产速度、降低成本。此外，预制构件厂之间也应搭建平台进行交流，以保证不同厂家的构件之间能够有一定的相容性。在预制构件的运输上，也要做出一定的改进来保证构件的安全性，减少损坏量。

5.3 施工水平方面

施工企业需要建立和健全人才培养机制，培养一批施工水平高的施工人员，并且要定时开展技术考核，不断地学习新技术;要成立施工小组，进行新老帮扶，加大施工班子的建设力度;进行定期考核整改，施工小组间也要相互学习，提高施工水平;企业还应当与研究院一同加大新技术的研发力度，以解决目前施工中常遇见的问题，降低施工难度，方便施工，提高施工的质量。

6 结论

综上所述，在中国装配式混凝土结构的发展上，虽然已经取得了一定的进步，但还是面临着诸多的问题。现阶段是中国建筑行业发展的关键期，装配式混凝土结构作为传统建筑业，正在向绿色建筑业转型，应加大对装配式混凝土结构发展的支持，攻克难题。这不仅仅是推广装配式混凝土建筑的需求，更在施工效率的保证、绿色低碳的生产、新时代生产方式的崛起上具有划时代的意义。

参考文献：

[1]李晓明.装配式混凝土结构关键技术在国外的发展与应用[J].住宅产业，2011（ 6）： 16-18.

[2]叶浩文，周冲，黄轶群.欧洲装配式建筑发展经验与启示[J].建设科技，2017（ 19）：51-56.

[3]邓文敏.日本装配式建筑发展的启示[J].工程经济，2018.28（lO）：44-46.

[4]赵玉，秦丽荣，张宇航，等.浅谈装配式建筑的发展[J].居舍，2019（ 11）： 68.

[5]马跃强，施宝贵，武玉琼.BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用研究[J].上海建设科技，2016 （4）： 224-225.

[6]徐驰，庄二飞，苏京，等.装配式建筑对绿色施工的影响[J].建筑安全，2018（8）：15-17.

[7]顾小娟.装配式建筑发展制约因素及对策分析[J].江西建材，2018（ 13）：7-8.

[8]李文，韩云峰.装配式建筑发展制约因素及对策分析[J1住宅与房地产，2018 （28）： 25.

[9]梅彬，张哨军，夏萌.装配式建筑发展的制约因素及其推广措施[J].工程经济，2018 （7）： 48-51.

[10]辜蜀嘉.装配式建筑发展的制约因素及其推广措施浅谈[J].建材与装饰，2018（ 44）：162-163.