趙啟明 秦赫 李雷 劉憲廷
1.沈陽建筑大學(xué);2.沈陽工業(yè)大學(xué)
近年來,裝配式建筑產(chǎn)業(yè)在我國迎來了新的發(fā)展機(jī)遇,一方面人口紅利逐步褪去將推動(dòng)我國勞動(dòng)力價(jià)格持續(xù)上漲,工廠化生產(chǎn)有助于減少勞務(wù)支出;另外,我國環(huán)保監(jiān)管不斷趨嚴(yán),推行裝配式建筑有助于減少施工現(xiàn)場的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。為了推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展,住建部與地方政府支持力度不斷加碼,目前各省、市、自治區(qū)均已發(fā)布文件表示在未來10年內(nèi)發(fā)展裝配式建筑,并制定了工作目標(biāo)和政策支持。
裝配式建筑是建筑工業(yè)化的綜合體現(xiàn),其根據(jù)材料形態(tài)的不同,主要可以分為三大類:裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑和裝配式木結(jié)構(gòu)建筑。
(1)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑(PC)。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑(PC)是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)的主要部分采用混凝土預(yù)制構(gòu)(部)件部品集成裝配建造的建筑。優(yōu)勢在于:建造和維護(hù)成本低;居民接受度高,適用范圍廣;耐火性能好。劣勢在于:構(gòu)件自重和體積較大,對(duì)倉儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)囊筝^高。
(2)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)的主要部分采用鋼預(yù)制構(gòu)(部)件部品集成裝配建造的建筑。優(yōu)勢在于:抗震性較好;構(gòu)件自重較輕,體積較小便于運(yùn)輸建設(shè)周期較PC裝配式建筑短,因此通常回款周期更快。劣勢在于:防火性能較弱。
(3)裝配式木結(jié)構(gòu)建筑。裝配式木結(jié)構(gòu)建筑是采用工廠預(yù)制的各類標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)木制結(jié)構(gòu)組件,以現(xiàn)場裝配為主要手段建造而成的建筑。優(yōu)勢在于:構(gòu)件自重較輕。劣勢在于:構(gòu)件穩(wěn)定性較差;防火性能差。
裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈介紹如圖1所示。
圖1 裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈
第一階段為20世紀(jì)50年代,建筑工業(yè)化起步,借鑒前蘇聯(lián)和東歐各國的經(jīng)驗(yàn),在國內(nèi)推行標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、機(jī)械化的預(yù)制構(gòu)件和裝配式建筑。第二階段為20世紀(jì)60年代,多種裝配式建筑體系得到快速發(fā)展,預(yù)應(yīng)力混凝土圓孔板、預(yù)應(yīng)力空心板等快速推廣。第三階段為20世紀(jì)70-80年代,70年代北京從東歐引入裝配式大板住宅體系,80年代全國形成數(shù)萬家預(yù)制砼構(gòu)件廠。第四階段為20世紀(jì)80年代至21世紀(jì)初,裝配式建筑發(fā)展遭遇低潮,現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)得到廣泛推廣應(yīng)用。第五階段為2008-2013年,隨著建筑技術(shù)進(jìn)步為裝配式發(fā)展打下基礎(chǔ);人口紅利逐步消失且環(huán)保要求大幅提升,裝配式建筑迎來新契機(jī)。第六階段為2014年以來,中央及全國各地政府均出臺(tái)了相關(guān)文件明確推動(dòng)建筑工業(yè)化。
(1)產(chǎn)品類型將以高層裝配式建筑為主。我國大陸地區(qū)與新加坡、中國香港有著較為相似的土地所有權(quán)制度以及同較高的人口密度,因此我國大陸地區(qū)的裝配式建筑主要采用高層裝配式建筑為主。(2)結(jié)構(gòu)體系將以預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)為主。由于建造成本與使用性能等多方面原因,混凝土結(jié)構(gòu)為我國居民住宅的主要結(jié)構(gòu)形式??紤]到技術(shù)黏性與高層鋼結(jié)構(gòu)住宅當(dāng)前所面對(duì)的發(fā)展瓶頸,我國裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系仍將以預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)為主。(3)裝配式建筑成本劣勢將逐步抹平。伴隨人工成本的持續(xù)上漲以及裝配式建筑普及率的提升,裝配式建筑相比現(xiàn)澆方式的成本劣勢將逐步抹平。(4)BIM技術(shù)應(yīng)用將提升裝配式建筑行業(yè)效率。通過運(yùn)用BIM技術(shù),有助于在裝配式建筑施工前期提高設(shè)計(jì)深度,模擬施工過程,從而減少后期因設(shè)計(jì)誤差帶來的停工、返工,減少了材料浪費(fèi),確保的項(xiàng)目高效有序地進(jìn)行。
《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》要求2020年裝配式建筑在新建建筑中占比15%以上,2025年占比達(dá)30%。在國家的大力推動(dòng)下,各省市均發(fā)布相應(yīng)的政策,因此我國裝配式在未來幾年將得到快速發(fā)展。