莱芜市工程建设标准造价管理处 山东省莱芜市 271199
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摘要：目前我国经济发展十分快速，建筑行业发展也十分快速，随着“绿色建筑及建筑工业化”重点研发计划专项在科技部《国家重点研发计划重点专项2017年度项目》中的被列出，让时下最热门的两个名词“绿色建筑”和“建筑工业化”再一次得到多方关注，建筑工业化是我国建筑产业必然的发展方向。本文将从建筑工业化背景的时代背景下介绍我国装配式建筑施工技术及其发展现状和发展前景。
关键词：建筑工业化；装配式建筑；发展现状；发展前景
引言
随着我国国民经济的发展，城镇化速度不断加快，为解决越来越多的城镇人口居住问题，保证经济社会的可持续发展，建筑业须转型升级。为更好地促进建筑工业化的发展，全国各地陆续推出了许多有利的政策措施，如北京、上海、广州、深圳、沈阳、长沙、哈尔滨等城市都先后建立了建筑工业化试验基地。很多企业也纷纷与高等院校和科研院所开展横向合作，进行了装配式建筑预制部品部件的研发和工程试点试验，开发了一批装配式建筑新技术、新工艺，采用装配式工业化的建造模式，实现预制部品部件的标准化和系列化，推动建筑业从劳动密集型向科技型的转变，在加快建设进度的同时提高了工程质量。我国的建筑工业化还处于起步阶段，从总量上看，像欧美和日本等发达国家和地区，建筑工业化占比在70%左右，而我国目前不到10%。虽然我国的建筑工业化水平已经有了一定的提升，但目前我国建筑业仍是一种粗放的建造和管理模式，与美国、瑞典、日本等国家相比，在技术和管理上都存在较大差距。一方面，我国目前对装配式建筑的新型结构体系和新施工工艺的研究还较少，已有的研究成果转化为生产力也存在一定难度；另一方面，城镇化速度的加快对我国装配式建筑及建筑工业化也提出了越来越高的要求。
1装配式建筑关键技术分析
1.1预制结构构件的合理拆分
装配式建筑的重要特点是工业化和标准化，建筑产业化的核心是工业化生产，而工业化生产的关键是各种预制构件的标准化，要想实现预制构件的标准化须对建筑的各种构件进行科学合理的拆分。各种预制构件的合理拆分将直接影响到建筑结构的受力性能，尤其是结构的整体性、保温性及建筑的经济性等。根据构件受力情况的不同，构件分为结构构件和非结构构件，结构构件又分为垂直结构构件和水平结构构件，非结构构件主要有外围护墙体、内部分隔墙体及各种建筑附属机电设备等。垂直结构构件主要有预制钢筋混凝土剪力墙、预制钢筋混凝土框架柱等；水平结构构件包括预制框架梁、预制叠合楼板、预制阳台板、预制空调板、预制钢筋混凝土楼梯等。对预制结构构件的科学合理拆分应考虑以下3方面：（1）建筑结构受力合理；（2）预制构件制作、运输和吊装的要求；（3）预制构件施工安装时的连接构造要求。对预制结构构件的科学合理拆分应满足预制构件的标准化要求。
1.2预制构件连接节点的构造做法
装配式建筑预制构件连接节点的构造做法是保证装配式建筑整体受力性能和建筑保温节能的关键，其施工质量决定了建筑的安全性和保温性。装配式建筑的预制构件连接节点构造做法是在施工现场完成的，是最易出现各种质量问题的关键环节，更是整个建筑结构施工质量的核心。装配式建筑主要的连接节点包括以下几点。（1）预制结构墙板的连接，包含预制墙板的竖向连接和水平连接。（2）预制结构墙体与预制水平结构构件的连接，包括预制墙板与预制叠合楼板、预制阳台板、预制空调板的连接。（3）非结构构件的连接，包括外围护墙密封构造、内部隔墙与主体结构的连接及门窗洞口等部位的密封连接做法等。
2装配式建筑现有问题分析
2.1成本不具优势
目前装配式建筑及建筑工业化项目过少，尚未形成规模效益，且从建造成本造价上来看，装配式建造的工业化住宅项目要比目前常规采用的全现浇住宅略高，其主要原因有以下几点。（1）我国目前工业化住宅建设尚处于试验推广阶段，总体来说规模较小，而预制构件开模的费用较高，从而造成构件预制的费用较高。（2）目前的产业工人对装配式建造工艺不熟悉，导致施工效率较低。（3）装配式建筑工业化建造方式所需的专业技术工人和专业机械的成本也较高，这些都制约了装配式建筑及建筑产业化的发展。
2.2专业人才和产业工人严重缺失
制约装配式建筑及建筑产业化发展的因素中，除建造成本因素、施工技术因素外，人才缺乏也是建筑产业化发展的重要瓶颈。我国的建筑工业化尚处于探索阶段，在设计的系列化、标准化、多样化、通用化方面还有许多问题需解决，相关各方面的技术人才极为稀缺。目前从事建筑产业化的人才数量较少，整体素质不高，普遍缺乏预制构件厂家或装配式施工现场的技术工人，技术管理复合型人才更是少之又少。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，经过严格培训的预制构件生产厂家的工人或施工现场的装配式施工工人都严重短缺，一旦施工规模过大或进度推进过快，建筑工程质量无法得到保障。
2.3相关支持与优惠政策还不够配套
尽管近几年来各地区出台了一些政策，如北京对装配式建筑给予建筑面积等优惠政策，上海也规定了在某些地区建房必须搞装配式建筑，起到了一定作用，但国家的相关扶持和优惠政策还应更及时、合理地跟上。过去这方面有很好的经验可以借鉴，如20世纪90年代北京推广预拌混凝土一直推动不起来，后来政府出台了一系列政策，规定在多大范围内工地现场不准设立混凝土搅拌设备等，并且在经济上给予了一定优惠，这项技术很快得到推广。
2.4构件厂需要重新建立
过去原有的构件厂大部分已经关闭，现在都要新建，需大量土地、设备和投资，非一日之功，因此，各地生产预制构件的产能必须要花相当长的时间和精力。此外，建筑企业对建厂效益、产能与需求量匹配度、装配式建筑的持续性等仍存在不同程度的顾虑，有“看一看”的等待思想。
3装配式建筑及其在我国的发展现状
3.1什么是装配式建筑
装配式建筑是指通过在施工现场组装和连接工厂生产的部品部件而成的建筑[4]。相对于目前现浇施工技术为主的建筑施工来说，就是将本来应该是现浇成型的，如柱、板、梁等构配件在工厂生产成型，运送到现场进行组装，做好节点，最后现场浇筑将这些构配件结合起来，形成完整的建筑。在装配式建筑中，建筑的工业化程度的高低用PC率（即装配率）来反映，即在建筑单体范围内，预制构件的混凝土方量与整个建筑使用的混凝土总方量的比值。3.2装配式建筑技术施工技术与现浇施工技术的比较
1）与现浇施工工艺相比较，装配式建筑施工技术有四大转变：①生产工艺由传统的手工作业为主变为以机械作业为主；②生产地点由传统的以工地现场为主转变成以工厂生产为主；③施工方式由传统的现场施工变为现场组装；④施工人员由传统的施工现场农名工为主变为产业工人、技术操作工人为主。2）装配式建筑施工技术实现了整个项目开发过程中三大目标（即成本、进度、质量）的可控制。3）与目前主流的现浇施工技术相比较，装配式施工技术有5个明显的优点：①生产效率得到大幅提高，人力成本明显降低：建筑实行现场组装，一层楼的施工时间只需要5至6天，大大缩减了施工时间，人工的需求也至少减少50%；②资源的节约：预制构件采用工厂生产比现场施工节水36%、耗能节省30%、材料耗费节省20%、施工现场抹灰减少89%、垃圾减少71%；③工程质量得以提高：工厂生产现场组装可以将误差控制在mm级、墙体无渗漏和裂缝，还可以做到室内无抹灰；④减少环境污染：施工现场无扬尘、无废水、无噪音；⑤技术集成：预制构件的设计和制作以及现在装配施工实现一体化、标准化，形成集成技术。
3.3我国装配式建筑施工技术的发展历程
①起步阶段我国对装配式建筑施工技术的研究最早是在上个世纪五六十年代，主要针对于是设计和施工方面，并经过了一段探索实践阶段，形成了单层工业厂房、多层框架、大板建筑装等一系列较为典型的装配式建筑体系。②鼎盛阶段我国装配式建筑施工技术全面应用阶段出现在上世纪世纪八十年代至九十年代初期，这段时期，“设计→制作→施工安装”的一体化的装配式建筑模式已经基本形成，并在国内得到广泛应用，在当时砌体建筑主要是预制空心楼板的装配与混凝土装配建筑一起成为用普及率达70％以上的的建筑体系[2-3]。③停滞阶段上世纪九十年代中后期，现浇施工技术成为建筑施工的主流施工工艺，装配式施工技术只有在单层工业厂房项目中还有一定的应用，预制结构的应用发展进入停滞阶段，主要的原因是我们对预制结构的设计和施工管理一体化研究不够导致结构整体的抗震性不能满足要求，造成其技术经济性较差[3]。④全新阶段进入二十一世纪，我国房地产业进入飞速发展阶段，加之在建筑产业工业化背景下，政府大力推动，出台了一系列的装配式建筑发展的推动和扶持政策。随着装配式建筑施工技术的成熟，面积的增多，相关的标准、规范相继配套齐全、预制构件的质量也逐渐提高，装配式建筑施工技术迎来新的全面发展阶段。
4装配式建筑技术发展前景
4.1加大政府政策引导力度，实行协同作战
政府主管部门宜加强对建筑工业化和预制装配化的领导，因为这是在建筑领域中的一场大革命，国家需要给予政策支持。北京市近几年来已采取了一些优惠政策，调动了建设单位和房地产业的积极性；上海市规定在规定地段内必须搞装配式建筑，这些规定对推广装配式建筑都起到了一定的作用。今后还需进一步加强这一方面的工作，政府下达指标的同时，要有系列具体实施的措施，以保证这些指标不容易落空。
4.2由于建筑功能和建筑结构多样化，在推广预制装配建筑时应从量大面广的住宅工程中优先推广应用
尤其从“保障房”“廉租房”等住宅工程中大量推广，因为这些工程标准化程度高，并且是成片区建设，搞装配化条件比较好。这类建筑大部分都是钢筋混凝土剪力墙结构，可以按照前述方案，高层可采用外墙“三合一”预制构件、内墙现浇大模板结构的方案，多层也可以采用全装配方案。另外，办公大楼、学校、医院、商场等大型公共建筑一般都是钢筋混凝土框架结构，最初不一定搞全装配，可按照前面提到的先从外墙挂板、内非承重隔墙以及预制叠合楼板等方面入手。
4.3采取轻小型装配式结构，便于运输
当前的装配式建筑预制构件普遍偏大型化，可以简单、快捷的进行装配，减少工作量，提高施工效率，但考虑到我国农村交通不便，公路质量不足以承载大型运输设备的基本国情，我国农村装配式建筑应采用轻小型装配式结构。所以研究轻小型预制构件拆分与连接的技术就显得特别重要，在预制构件生产时，采用科学、合理的方法对预制构件进行拆分，运输到安装现场后，再对拆分的预制构件进行连接，减少运输过程中的困难。
4.4加大研发力度，建立技术标准体系
一是建立系统化、多层次的农村装配式建筑标准体系架构，包括农村装配式建筑的研发和设计，预制构件的生产、运输和安装；二是编制农村装配式建筑整体的结构设计标准和预制构件和关键节点的施工图集，出台预制构件制作、施工质量验收标准，保证农村装配式建筑的质量；三是对农村装配式建筑的部品部件规格进行标准化，形成通用部品体系，主要是农村厨房、卫生间、楼梯的标准化设计，提高施工效率。
4.5进一步健全完善装配式建筑全产业链的相关政策及法规
我国已制定多项有关建筑产业化方面的政策、法规、规范等，JGJ1—2014《装配式混凝土结构技术规程》，GB/T51232—2016《装配式钢结构建筑技术标准》，GB/T51233—2016《装配式木结构建筑技术标准》等业内重要标准已经发布施行。如须真正加快推进装配式建筑及建筑产业化发展，政府需进一步完善相关政策、法规及规范等，使其真正与装配式建筑和建筑产业化的发展相协调，规范预制装配式建筑产业链条各环节，逐步引导更多建筑企业主动进入装配式建筑市场，形成可持续发展的市场运行机制，促进装配式建筑和建筑产业化发展。
结语
大力发展装配式建筑是我国建筑业转型升级发展的必由之路，对国民经济建设具有重大意义，是贯彻节能环保绿色发展理念，实现建筑业现代化，保证工程质量，缩短建设工期，其能催生新的产业和相关的服务业，提高人民居住的舒适性，为提高人民幸福生活指数做出贡献，为经济社会可持续发展奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]于劲，凌晓彤.长阳天地及金域缇香住宅产业化项目的设计体验[J].建筑技艺，2015（4）：65–69.
[2]贾旭平.关于实施住宅产业化的深度思考[J].混凝土世界，2016（4）：79–82.
[3]樊军，杨嗣信.关于实现装配式建筑的思考及建议[J].建筑技术，2017，48（2）：118–120.
[4]齐宝库，靳林超，王丹，等.基于博弈论的装配式建筑政府补偿机制设计研究[J].建筑技术，2017，48（8）：835–837.
论文作者:李建清,任启山
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/24
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