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(山西省重點(diǎn)工程建筑技術(shù)服務(wù)中心，山西 太原 030013)

引言

隨著我國城鎮(zhèn)居民住房建設(shè)體制改革的深入和房地產(chǎn)市場化的推進(jìn)，人們的住房需求量日益增加。由于我國房地產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展時間較短，存在著施工經(jīng)驗(yàn)不足、管理制度不夠完善等問題，導(dǎo)致建筑成本高，施工能耗大，施工質(zhì)量有待進(jìn)一步提高。伴隨著建筑行業(yè)快速地發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)也迎來了新一輪改革，在此過程中一些新型建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)、施工工藝、管理體系也得到推廣和應(yīng)用。在“綠色低碳，可持續(xù)發(fā)展”理念的號召下，裝配式建筑也隨之應(yīng)運(yùn)而生，提升了建筑的建設(shè)速率，是建筑行業(yè)未來發(fā)展的主要方向。

我國的裝配式建筑正處于起步階段，生產(chǎn)規(guī)模有待進(jìn)一步擴(kuò)大，其核心發(fā)展理念是促進(jìn)建筑的產(chǎn)品設(shè)計(jì)化和生產(chǎn)工業(yè)化，因此裝配式建筑具有較大的靈活性和可操作性?？蛻艨梢跃徒ㄖ桨副冗x、建筑風(fēng)格組合、建筑材料搭配等模塊加強(qiáng)與建筑設(shè)計(jì)師的互動和溝通，實(shí)現(xiàn)真正意義上的建筑產(chǎn)品化。此外，在客戶確定設(shè)計(jì)產(chǎn)品后，施工隊(duì)根據(jù)客戶需求進(jìn)行集約型的工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場進(jìn)行組裝，降低了建筑施工對居民生活的影響。

1 裝配式建筑的定義

裝配式建筑是指按照標(biāo)準(zhǔn)房屋類型在預(yù)制階段進(jìn)行分割和預(yù)制的建筑系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)階段綜合考慮建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備等因素，并在施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝。裝配式建筑主要包括建筑結(jié)構(gòu)體系和建筑構(gòu)件系統(tǒng)?，F(xiàn)有的結(jié)構(gòu)體系只是基于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的初步改進(jìn)，為了適應(yīng)大規(guī)模的工廠化生產(chǎn)，應(yīng)該形成一套適合裝配式建筑的新結(jié)構(gòu)體系。在組裝和施工過程中，需要對一些建筑構(gòu)件進(jìn)行處理，例如柱、梁、隔板等。同時，這需要通過裝配建筑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，以不斷完善裝配建筑的功能。

2 裝配式建筑的優(yōu)勢

2.1 設(shè)計(jì)優(yōu)勢

裝配式建筑具有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)優(yōu)勢，它可以進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)構(gòu)件的相互搭配?？蛻艨梢愿鶕?jù)不同地區(qū)的環(huán)境氣候差異，選擇適宜的建筑戶型。設(shè)計(jì)師結(jié)合客戶需求，可通過BIM、三維建模等方式，將理想的設(shè)計(jì)效果進(jìn)行整體呈現(xiàn)。在設(shè)計(jì)過程中，可對建筑尺寸、建筑構(gòu)造、建筑管網(wǎng)埋設(shè)等進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)，為后期建筑組裝施工提供便利。

2.2 成本優(yōu)勢

由于裝配式建筑主要以工廠化預(yù)制建筑構(gòu)件為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)勞動力的集約化和科學(xué)化分配，在拼接安裝階段僅需少數(shù)施工技術(shù)人員即可操作。整體來說，大大降低了施工人員費(fèi)用成本。由于裝配式建筑的施工周期短，施工過程安全性高，大大降低了因施工周期滯后和施工造成意外損害的風(fēng)險(xiǎn)成本。

2.3 施工工期優(yōu)勢

傳統(tǒng)的建筑施工周期因受到天氣、供材、施工人員調(diào)配等因素制約，往往會造成施工工期超出預(yù)定計(jì)劃，若趕施工進(jìn)度則會帶來施工質(zhì)量降低等風(fēng)險(xiǎn)，這些均會直接影響施工周期。而裝配式建筑的構(gòu)件是在工廠內(nèi)集中生產(chǎn)，受其他干擾因素影響較小，現(xiàn)場的組裝施工也以機(jī)械化操作為主，操作簡易，整體的施工強(qiáng)度較傳統(tǒng)的建筑施工強(qiáng)度有了較大的降低，施工周期可以更好的預(yù)估并能及時作出調(diào)整。

2.4 質(zhì)量優(yōu)勢

裝配式建筑因工廠批量化生產(chǎn)，建筑構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量可以標(biāo)準(zhǔn)化控制。預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)方式可以防止因人工澆筑技術(shù)的不足導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷。當(dāng)裝配式建筑的構(gòu)件生產(chǎn)加工完畢，會針對同一批構(gòu)件進(jìn)行一系列的質(zhì)量檢測，從而使其符合出廠的質(zhì)量要求。經(jīng)過建筑結(jié)構(gòu)的組合設(shè)計(jì)，裝配式建筑的整體結(jié)構(gòu)能夠符合住房和使用要求，從而保障了建筑的整體施工質(zhì)量。

3 裝配式建筑的國內(nèi)外發(fā)展進(jìn)程

3.1 國外裝配式建筑的發(fā)展進(jìn)程

法國是裝配式建筑使用較早的國家之一，早在19世紀(jì)末，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系就得到了推廣，一些建筑局部構(gòu)件也在預(yù)制過程中得到開發(fā)。法國裝配式建筑以混凝土結(jié)構(gòu)體系為主，鋼結(jié)構(gòu)體系和木結(jié)構(gòu)體系使用的數(shù)量不多。隨著建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，裝配式建筑工業(yè)化發(fā)展也借鑒了新技術(shù)和新材料的成功經(jīng)驗(yàn)，如預(yù)制構(gòu)件由傳統(tǒng)固接被焊接所替代；承重構(gòu)件和非承重構(gòu)件分區(qū)生產(chǎn)，現(xiàn)場匹配組裝；大面積推廣預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式框架結(jié)構(gòu)體系。

美國的裝配式建筑起源于20世紀(jì)30年代，是在大規(guī)模人員流動過程中產(chǎn)生的技術(shù)，滿足了流動人口的住房需求。20世紀(jì)70年代，美國爆發(fā)了能源危機(jī)，建筑產(chǎn)業(yè)也受到波及，政府開始重視建筑材料的再生利用和建筑能源節(jié)約化。為了積極響應(yīng)政府號召，一些建筑企業(yè)著手開發(fā)工廠化的裝配式建筑構(gòu)件，將工廠加工預(yù)制的建筑構(gòu)件組合成簡易住房。隨著美國建筑行業(yè)《PCI設(shè)計(jì)手冊》的編撰和推廣，裝配式建筑在預(yù)制構(gòu)件、現(xiàn)場施工等方面有了具體的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。經(jīng)過不斷地實(shí)踐、反饋、修改，手冊日臻完善，內(nèi)容包括了設(shè)計(jì)方法、施工技術(shù)和施工質(zhì)量等方面的內(nèi)容，極大地推動了裝配式建筑在美國的發(fā)展與應(yīng)用。

日本的裝配式建筑開始流行是在20世紀(jì)70年代，至20世紀(jì)90年代，其裝配式建筑已經(jīng)采用工廠化、構(gòu)件化的生產(chǎn)方式，發(fā)展速度很快。裝配式建筑最初主要應(yīng)用于低層建筑，無法滿足日本人口密集對高層建筑的建設(shè)需求，隨著對裝配建筑研究的投入逐漸增大，進(jìn)而形成了一套裝配建筑施工體系，裝配式建筑中的一些構(gòu)件也逐步應(yīng)用到高層建筑中。

3.2 國內(nèi)裝配式建筑的發(fā)展進(jìn)程

我國的裝配式建筑起源于1956年，當(dāng)年提出的建筑工業(yè)化理念，然而一直以來裝配式建筑的應(yīng)用領(lǐng)域較少。直至21世紀(jì)以來，一些新型建筑結(jié)構(gòu)和材料的產(chǎn)生與應(yīng)用，使得裝配式建筑再次進(jìn)入了大眾視野。裝配式建筑符合低能源消耗、高建筑質(zhì)量的要求。

如今，裝配式建筑正在國內(nèi)蓬勃地發(fā)展，也進(jìn)行了一系列的針對性研究，主要研究熱點(diǎn)如下。

(1)預(yù)制建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)。

(2)從可靠性角度出發(fā)的建筑體系質(zhì)量保障研究。

(3)關(guān)于裝配式建筑的構(gòu)件運(yùn)輸、快捷安裝等的管理服務(wù)提升研究。

(4)對于特殊地區(qū)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和抗震性能的研究。

(5)裝配式建筑產(chǎn)品質(zhì)量檢測與管理研究。

這些研究圍繞著裝配式建筑存在的技術(shù)難題進(jìn)行突破，有利于裝配式建筑在我國進(jìn)一步高質(zhì)量的發(fā)展。

4 造價(jià)成本影響因素分析

建筑物在建造過程中，除建筑質(zhì)量問題以外，建筑的造價(jià)成本也是建設(shè)單位考慮的重要因素。因此，需對裝配式建筑的造價(jià)成本進(jìn)行綜合分析。

4.1 設(shè)計(jì)成本

與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)相比，裝配式建筑需在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)，因此較傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的成本而言更高。成本增加的費(fèi)用主要包括建筑構(gòu)件拆分、組合設(shè)計(jì)階段和建筑結(jié)構(gòu)、建筑構(gòu)件匹配設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生的費(fèi)用。只有不斷豐富設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，才能提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)水平。

4.2 建筑安裝成本

裝配式住宅的安裝成本和工廠生產(chǎn)規(guī)模密切相關(guān)，若工廠生產(chǎn)規(guī)模較大，則裝配式建筑構(gòu)件的單體費(fèi)用成本也會降低，可以一定程度上降低建筑安裝成本。與此同時，工廠預(yù)制也會產(chǎn)生工廠機(jī)械設(shè)備投資、養(yǎng)護(hù)等費(fèi)用。與傳統(tǒng)建筑施工成本相比，裝配式建筑的安裝成本費(fèi)用有一定的降低。

4.3 運(yùn)輸成本

傳統(tǒng)的建筑施工是將沙、石、鋼筋等材料運(yùn)到施工現(xiàn)場進(jìn)行施工，而裝配式建筑則是將原建筑材料運(yùn)到工廠進(jìn)行加工處理，縮短了運(yùn)輸距離。然而，從工廠預(yù)制的建筑構(gòu)件還需要運(yùn)到施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝，也會產(chǎn)生運(yùn)輸成本。因此，兩者的運(yùn)輸成本基本持平。

4.4 人工成本

裝配式建筑在工廠預(yù)制，通過規(guī)?；C(jī)械化的操作過程，在施工組裝過程中，因?yàn)槭┕ぶ芷谳^短，對施工人員數(shù)量的需求不大。因此，在人工成本方面可以減少較大的費(fèi)用支出。

總之，現(xiàn)在裝配式建筑規(guī)模處于起步階段，成本費(fèi)用較傳統(tǒng)建筑成本并無明顯差異，待裝配式建筑形成大規(guī)模的工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化時，設(shè)計(jì)成本和建筑安裝成本將會明顯降低，預(yù)制建筑的總建設(shè)成本會低于傳統(tǒng)的混凝土建筑。

5 裝配式建筑降低成本措施

從目前來看，裝配式建筑成本依舊較高，也制約著裝配式建筑的推廣與發(fā)展。從國內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，裝配式建筑技術(shù)是建筑發(fā)展的趨勢。為了降低裝配式建筑的成本費(fèi)用，推動裝配式建筑在我國的應(yīng)用，可以采取如下措施。

(1)學(xué)習(xí)裝配式施工技術(shù)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，提高本行業(yè)裝配式施工技術(shù)的成熟度。

(2)加強(qiáng)裝配式建筑技術(shù)人員培訓(xùn)，促進(jìn)施工隊(duì)伍技能水平的提高。

(3)制定裝配式建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)施工和管理的規(guī)范化、科學(xué)化。

(4)深化裝配式建筑發(fā)展理念，建立裝配式建筑產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)技術(shù)合作。

(5)擴(kuò)大裝配式建筑產(chǎn)業(yè)資金的投入和貸款規(guī)模，支持產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與革新。

6 結(jié)語

裝配式建筑體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展理念，可以實(shí)現(xiàn)建筑單體拆除后模板的二次利用，在保障裝配式建筑產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，控制建筑造價(jià)成本有利于將粗放型建筑進(jìn)行精細(xì)化管理，進(jìn)一步提升裝配式建筑的整體技術(shù)水平。