鲁成磊
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摘要：装配式建筑顾名思义就是用装配的方式来建造房屋，准确的说就是建筑的部分或全部构件在工厂预制完成后运输到施工现场，并通过可靠的连接方式将构件组装而建成的房屋。在欧美及日本这种建筑也被称为产业化住宅或工业化住宅。本文分析了装配式建筑的机遇与挑战。
关键词：装配式建筑；机遇；挑战
1装配式建筑的发展历史
最早的装配式建筑的雏形出现在法国，距今已有130年的历史，法国1891年就已实施了装配式混凝土的构件，德国及其他欧洲发达国家装配式建筑起源于上世纪20年代，在此之前，欧洲建筑通常呈现为传统建筑形式，套用不同历史时期的建筑样式，因此类建筑大量应用装饰构件，需大量人工劳动，而随着欧洲国家迈进工业化，大量人口涌向城市，对建筑的需求急剧增加，预制混凝土大板技术应运而生。二战结束后，因大量房屋被毁导致德国住宅严重紧缺，于是大量用预制混凝土大板建造的住宅被大量建造并快速投入使用。瑞典和丹麦也早在20世纪50年代开始就有大量企业开发了混凝土、板墙装配的部件。美国因上世纪70年代的能源危机，于是开始实施配件化施工和机械化生产。美国城市发展部出台了一系列严格的行业标准规范，一直沿用至今，并与后来的美国建筑体系逐步融合。而日本则是在1968年提出装配式住宅的概念。在1990年的时候，他们采用部件化、工厂化生产方式，高生产效率，住宅内部结构可变，适应多样化的需求。而且日本有一个非常鲜明的特点，从一开始就追求中高层住宅的配件化生产体系。这种生产体系能满足日本的人口比较密集的住宅市场的需求，更重要的是，日本通过立法来保证混凝土构件的质量，在装配式住宅方面制定了一系列的方针政策和标准，同时也形成了统一的模数标准，解决了标准化、大批量生产和多样化需求这三者之间的矛盾。
2装配式建筑技术分析
2.1我国现有的装配式技术
（1）PC预制装配式混凝土结构技术。这个技术是我国万科集团就参考国外装配式建筑和我国建筑技术的特点相结合创造的新技术。施工时采用的是全预制混凝土构件，主要对阳台，楼梯和内隔板墙进行施工。
（2）PCF半预制装配式混凝土结构技术。该技术是叠合式楼板混凝土预制技术与剪力墙外墙模混凝土预制技术的结合，有效的解决了预制板结构的建造问题，有效的提升了外围脚手架和模板支设的安全性，降低了模板和脚手架支设的成本。
（3）NPC技术。这是我国中南集团在研发时充分借鉴了国内外相关的预制混凝土施工技术，目前已经形成了比较完善的施工技术体系。采用NPC技术进行结构设计和建造时，填充墙等全部进行预制与安装，梁、板等采用叠合式的预制安装形式。
2.2装配式技术与BIM技术的结合
近年以来，BIM技术即建筑信息模型技术得到了很大的发展，而且装配式建筑技术往往需要先进行模型建立，因此BIM技术和装配式技术的相结合发展成为了一大趋势。这种技术结合的有点有以下几方面的优点。
（1）精密的工业化制造。建筑工业化需要全面进行“精密制造”，要全面实现精细化设计、产品化加工和精密化装配。而BIM应用的优势，从可视化和3D模型的层面与建筑工业化“紧密制造”的特点高度契合。而传统的建筑生产往往精度掌握不够，导致误差频繁出现。
（2）集成的建筑系统信息平台。新型建筑工业化具备五大特点：标准化设计、工业化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理。装配式建筑的核心是“集成”以上五个特点，BIM是“集成”的主线，串联设计、建设、维护、装修和管理的全过程，服务于整个建设周期。
3国内装配式建筑的发展及现状
目前，在国内装配式建筑主要还是以轻钢结构为主，以木结构、轻钢―木结构、轻钢―钢筋混凝土结构和轻钢―钢结构为补充的装配式住宅结构体系一系列的实践，并未得到规模性的推广，发展仍存在瓶颈。究其原因：一装配式住宅的设计、生产、安装施工验收评定等技术标准尚未建立，试点成果无法大规模推广。二是装配式住宅的建造成本比较高。三是受制于技术水平件的约束，机具设备和运输工具落后，无法满足工艺的要求。但我们也在积极探索，不断向前迈进。在一些装配式建筑发展较快的城市如：沈阳、北京、上海等已经完成了省级和市级地方技术标准，并且有完整的配套、结构类型品种也较多，构件厂设备自动化程度高。北京和上海还有政府出台配套优惠政策作保证，标准配套基本齐全，部分装配的剪力墙结构的技术成熟。而深圳更是装配式建筑发展的龙头，不仅建筑面积多，而且構件质量也好，并且也有相关标准和规范出台。它的保证性住房目前已经实现了图纸标准化、施工工厂化、管理可视化、现场整洁化，达到绿色建筑二星以上的评价标准，同时建筑质量得到提升，施工周期大大缩短。另外合肥、江苏、四川等地的地方政府也通过各种途径推广装配式建筑。另外，随着科技的发展，装配式钢筋混凝土的应用也逐渐广泛，多个地区都在积极实践部分构件采用预制化施工。但是在发展的过程中，我们也意识到装配式建筑也同样存在一些弊端，如对放线要求高；预留孔洞位置精度要求高；板底缝隙成八字形，勾缝后易脱落；预制构件尺寸有误差，拼装时缝隙过大或不均匀；外墙板缝处理采用耐候胶，老化后更换不易；外挂板无止水橡胶条；造价管理部门编制定额不能跟进，价格由生产厂家说了算的境况；外挂板作为剪力墙的外模，会造成浇筑混凝土时外挂板外移的现象等等。
4装配式建筑发展策略
首先，装配式建筑设计要标准化。中国建筑设计院有限公司装配式建筑工程研究院院长赵钿在论坛上总结分析了通州台湖公租房项目，指出标准化设计对装配式建筑成本有很大影响。在生产阶段，提高构件的深化设计效率，可同时生产若干栋楼的预制构件，模具周转次数达到120次以上，成本投入约为预制构件的5%~10%。装配式装修的一体化饰面板提高出材率可达到90%以上，生产效率提升20%。在安装阶段，装配式建筑安装的人工费可减少40%以上，采用标准化设计，预制构件复用次数较高时可减少57%。由于装配式PC建筑的材料成本占综合成本超过80%，因此通过提高预制构件的标准化程度、模具复用次数、生产效率、构件安装效率具有积极的意义。其次，深入研究装配式建筑的设计。深圳市华阳国际工程设计股份有限公司副总裁龙玉峰表示，装配式建筑容错能力弱，设计对质量、成本影响大，很多设计师缺乏系统化和全过程设计思维，对材料、工艺、工法不关心，不了解也不研究。另外，过度的价格竞争导致设计价值失守。龙玉峰提出，设计应在项目创意、技术、项目管理及综合协调能力方面创造更高的价值，让项目的功能更合理，性能达标。在建造时，要便于生产、运输和施工，并且还要成本低、建造快、质量好、装配化程度高，为业主节省预算、招标和采购时间，消灭项目的二次设计，消灭错漏碰缺，消灭现场误差等。而实现设计价值的办法有四步：一是建立专业设计、咨询团队，二是组合应用好工业化+BIM+绿色三种技术，三是由建筑师主导协同设计全过程，四是采用全过程设计+技术咨询。
结束语
装配式建筑因其节能、环保、节省模板、可以大大缩短工期等优势仍然受到各国的重视而得到了大力的发展，它也是我国建筑发展的趋势。不管是从日益严峻的环境问题方面考虑还是从社会和经济效益等多方面考虑，装配式建筑都将成为建筑行业的引领者，目前我国装配式建筑发展潜力巨大，节能效果好，对减少PM2.5空气污染可发挥很大的作用，同时我国还要建大的住宅，依靠大量劳动力已不再可行，建筑质量无法保证，成本也在上升，所以，我国现在发展装配式住宅正当其时。
参考文献：
[1]叶之皓.我国装配式钢结构住宅现状及对策研究[D].南昌大学，2017（3）.
[2]文林峰，刘美霞，武振等.大力推广装配式建筑必读[M].中国建筑工业出版社，2017（5）.