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什么是裝配式建筑?

裝配式建筑是以構件工廠預制化生產(chǎn),現(xiàn)場裝配式安裝為模式,以標準化設計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工,一體化裝修和信息化管理為特征,整合從研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、現(xiàn)場裝配等各個業(yè)務領域,實現(xiàn)建筑產(chǎn)品節(jié)能、環(huán)保、全周期價值最大化的可持續(xù)發(fā)展的新型建筑生產(chǎn)方式。

裝配一詞最早使用于機械領域,指將零件按規(guī)定的技術要求組裝起來,并經(jīng)過調試、檢驗使之成為合格產(chǎn)品的過程。簡單地講就是把零部件組裝成一個整體的過程。

沿用到建筑領域,裝配式建筑可以簡單地理解為:把建筑的各個部分在現(xiàn)場進行直接組裝而成的建筑。一棟建筑,大到上海中心、哈利法塔,小到自家祖上傳下來的兩層小樓,其最基本的組成部件無非是:基礎、柱、梁、樓板、樓梯等幾個主要部分。要實現(xiàn)建筑各構件的現(xiàn)場組裝,前提條件是這些構件必須提前在工廠生產(chǎn)好,簡稱預制。所以很多時候,裝配式建筑又被稱作為預制建筑或者建筑工業(yè)化。

當然,一棟建筑遠不止這么簡單。梁、板、柱等只是建筑的結構部分,相當于一個人的骨骼。一棟功能完整的建筑還離不開外圍護系統(tǒng)(皮膚);設備管線系統(tǒng)(血液)等等。所以裝配式建筑也并不僅僅涉及結構的裝配,還涉及到其他相當多專業(yè)的裝配或者配合問題,是一個非常復雜而系統(tǒng)的工程。


裝配式建筑的歷史

建國初期,在前蘇聯(lián)幫助下,掀起了一個大規(guī)模工業(yè)化建設高潮。從前蘇聯(lián)搬、抄了單層工業(yè)廠房體系。該體系中的柱、吊車梁、人字形屋架和薄腹屋面梁、槽型屋面板、天溝板和槽,均采用預制生產(chǎn),圍護結構多為磚砌體。在這個年代構件的預制生產(chǎn)大多是在工程現(xiàn)場,且多為非預應力構件,技術水平不高,質量也不穩(wěn)定。

1950s,新中國首次提出了建筑工業(yè)化的口號,當時建筑工業(yè)化的主要內(nèi)容就是指構件的工業(yè)化生產(chǎn)。經(jīng)過十年建設,我國國民經(jīng)濟不僅恢復、而且有了較大發(fā)展,也在此期間,我國在蘇聯(lián)幫助下,在清華大學、原南京工學院、同濟大學、天津大學和哈爾濱建筑工程學院等高等院校,專門設立了混凝土制品構件本科專業(yè)。

1960s,工業(yè)建筑的主要構件已是工廠化集中生產(chǎn),構件質量明顯提高;特別是預應力技術在鋼筋混凝土預制構件企業(yè)得到推廣應用,不但節(jié)省了原材料,還提高了構件的性能。

1970s~1980s,國民經(jīng)濟的高速發(fā)展, 促成了我國裝配式鋼筋混凝土建筑、部分裝配式混合建筑和構件預制生產(chǎn),獲得空前的發(fā)展機遇,達到了行業(yè)一個輝煌的峰值。但在構件類型和生產(chǎn)原理方面并沒有重大突破。值得一提的是:以高強鋼絲和鋼絞線為代表的高效預應力鋼材,在預應力混凝土構件生產(chǎn)中開始得到推廣應用。

1990s,進入九十年代后,由于(部分)裝配式建筑自身有許多問題,主要可用“熱、裂、漏“來概括,和現(xiàn)澆結構相比,這些問題更顯突出。于是現(xiàn)澆結構幾乎全部替代了裝配式結構。

現(xiàn)階段裝配式技術相比之前取得了明顯的進步,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

  • 裝配式混凝土結構強調等同現(xiàn)澆混凝土,計算簡圖與現(xiàn)澆混凝土基本相同
  • 強調預制與現(xiàn)澆相結合,更注重裝配式結構的整體性能
  • 在標準化的基礎上,通過合理的結構構造,和飾面材料和質感的變化,實現(xiàn)建筑的多樣。化,對建筑師的限制較少
  • 同時適用居住建筑和公共建筑
  • 強調了部品的工業(yè)化

裝配式建筑的優(yōu)勢

  • 保證工程質量。傳統(tǒng)的現(xiàn)場施工受限于工人素質參差不齊,質量事故時有發(fā)生。而裝配式建筑構件在預制工廠生產(chǎn),生產(chǎn)過程中可對溫度、濕度等條件進行控制,構件的質量更容易得到保證。
  • 降低安全隱患。傳統(tǒng)施工大部分是在露天作業(yè)、高空作業(yè),存在極大的安全隱患。裝配式建筑的構件運輸?shù)浆F(xiàn)場后,由專業(yè)安裝隊伍嚴格遵循流程進行裝配,大大提高了工程質量并降低了安全隱患。
  • 提高生產(chǎn)效率。裝配式建筑的構件由預制工廠批量采用鋼模生產(chǎn),減少腳手架和模板數(shù)量,因此生產(chǎn)成本相對較低,尤其是生產(chǎn)形式較復雜的構件時,優(yōu)勢更為明顯; 同時省掉了相應的施工流程,大大提高了時間利用率。
  • 降低人力成本。目前我國建筑行業(yè)勞動力不足、技術人員缺乏、工人整體年齡偏大、成本攀升,導致傳統(tǒng)施工方式難以為繼。裝配式建筑由于采用預制工廠施工,現(xiàn)場裝配施工,機械化程度高,減少現(xiàn)場施工及管理人員數(shù)量近10 倍。節(jié)省了可觀的人工費,提高了勞動生產(chǎn)率。
  • 節(jié)能環(huán)保,減少污染。裝配式建筑循環(huán)經(jīng)濟特征顯著,由于采用的鋼模板可循環(huán)使用,節(jié)省了大量腳手架和模板作業(yè),節(jié)約了木材資源。此外,由于構件在工廠生產(chǎn),現(xiàn)場濕作業(yè)少,大大減少了噪音。


裝配式建筑的發(fā)展瓶頸

先期成本提高的瓶頸

  • 初期建造成本提高,根本原因是企業(yè)還沒有完全掌握技術,沒有專業(yè)隊伍和熟練工人,沒有建立現(xiàn)代化企業(yè)管理模式,企業(yè)做好了這些準備,成本自然會降下來。

行業(yè)管理體制的瓶頸

  • 工業(yè)化生產(chǎn)方式與現(xiàn)行的管理體制機制不相適應是發(fā)展的現(xiàn)實,設計、生產(chǎn)、施工、監(jiān)理等環(huán)節(jié)都發(fā)生移位,主體責任范圍都將發(fā)生變化。

建筑企業(yè)管理運行機制的瓶頸

  • 傳統(tǒng)的企業(yè)運行管理模式根深蒂固,各自為戰(zhàn)、以包代管、層層分包的管理模式嚴重束縛了產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,必須要打破。

生產(chǎn)活動過程中利益鏈的瓶頸

  • 傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式早已形成了固有的利益鏈,要在工程總承包(EPC)管理模式下,形成新的利益分配機制。

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