裝配式建築詳解（淺談裝配式建築）

2023-04-20 12:17:38 1

裝配式建築詳解?摘要裝配式建築是指部分或全部構件在工廠預製完成，然後運輸到施工現場，並將構件通過可靠的連接方式組裝而建成的建築與傳統施工方法相比，裝配式建築以標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應用為主要特徵，節能、節水、節時、節省人工，並可以大幅減少建築垃圾和揚塵，實現環保的目的本文首先介紹了裝配式建築的概念、特點以及裝配式建築的分類，其次總結了裝配式建築的優勢、發展歷程和現狀，最後分析了裝配式建築的發展趨勢當前我國大力發展裝配式建築正當其時，我來為大家講解一下關於裝配式建築詳解?跟著小編一起來看一看吧!

裝配式建築詳解

摘要

裝配式建築是指部分或全部構件在工廠預製完成，然後運輸到施工現場，並將構件通過可靠的連接方式組裝而建成的建築。與傳統施工方法相比，裝配式建築以標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應用為主要特徵，節能、節水、節時、節省人工，並可以大幅減少建築垃圾和揚塵，實現環保的目的。本文首先介紹了裝配式建築的概念、特點以及裝配式建築的分類，其次總結了裝配式建築的優勢、發展歷程和現狀，最後分析了裝配式建築的發展趨勢。當前我國大力發展裝配式建築正當其時。

關鍵詞：裝配式，建築，工業化，發展

隨著我國經濟社會發展的轉型升級，特別是城鎮化戰略的加速推進，建築業在改善人民居住環境、提升生活質量中的地位凸顯。但遺憾的是，目前我國傳統「粗放」的建造模式仍較普遍，一方面，生態環境嚴重破壞，資源能源低效利用；另一方面，建築安全事故高發，建築質量亦難以保障。因此，傳統的工程建設模式亟待轉型。

裝配式建築是建造方式的重大變革。裝配式建築是指部分或全部構件在工廠預製完成，然後運輸到施工現場，並將構件通過可靠的連接方式組裝而建成的建築。與傳統施工方法相比，裝配式建築以標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應用為主要特徵，節能、節水、節時、節省人工，並可以大幅減少建築垃圾和揚塵，實現環保的目的。「二戰」以後，發達國家已經廣泛採取裝配式建築，而目前我國仍以傳統現場澆築作業為主，新建建築裝配式建築比例不足5%，與國際先進水平相比差距甚大。

大力發展裝配式建築是綠色、循環與低碳發展的必然要求，是提高綠色建築和節能建築建造水平的重要手段，不但體現了「創新、協調、綠色、開放、共享」的發展理念，更是大力推進建設領域「供給側結構性改革」、培育新興產業、實現我國新型城鎮化建設模式轉變的重要途徑。國內外的實踐表明，裝配式建築優點顯著，代表了當代先進建造技術的發展趨勢，有利於提高生產效率、改善施工安全和工程質量，有利於提高建築綜合品質和性能，有利於減少用工、縮短工期、減少資源能源消耗、降低建築垃圾和揚塵等。當前我國大力發展裝配式建築正當其時。

裝配式建築主要有砌塊建築、板材建築、盒式建築、骨架板材建築、升板和升層建築五種主要形式。

砌塊建築是用預製的塊狀材料砌成牆體的裝配式建築，適於建造3～5層建築，如提高砌塊強度或配置鋼筋，還可適當增加層數。砌塊建築適應性強，生產工藝簡單，施工簡便，造價較低，還可利用地方材料和工業廢料。建築砌塊有小型、中型、大型之分：小型砌塊適於人工搬運和砌築，工業化程度較低，靈活方便，使用較廣；中型砌塊可用小型機械吊裝，可節省砌築勞動力；大型砌塊現已被預製大型板材所代替。砌塊有實心和空心兩類，實心的較多採用輕質材料製成。砌塊的接縫是保證砌體強度的重要環節，一般採用水泥砂漿砌築，小型砌塊還可用套接而不用砂漿的幹砌法，可減少施工中的溼作業。有的砌塊表面經過處理，可作清水牆。

板材建築是由預製的大型內外牆板、樓板和屋面板等板材裝配而成，又稱大板建築。它是工業化體系建築中全裝配式建築的主要類型。板材建築可以減輕結構重量，提高勞動生產率，擴大建築的使用面積和防震能力。板材建築的內牆板多為鋼筋混凝土的實心板或空心板；外牆板多為帶有保溫層的鋼筋混凝土複合板，也可用輕骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等製成帶有外飾面的牆板。建築內的設備常採用集中的室內管道配件或盒式衛生間等，以提高裝配化的程度。大板建築的關鍵問題是節點設計。在結構上應保證構件連接的整體性（板材之間的連接方法主要有焊接、螺栓連接和後澆混凝土整體連接）。在防水構造上要妥善解決外牆板接縫的防水，以及樓縫、角部的熱工處理等問題。大板建築的主要缺點是對建築物造型和布局有較大的制約性；小開間橫向承重的大板建築內部分隔缺少靈活性（縱牆式、內柱式和大跨度樓板式的內部可靈活分隔）。

盒式建築是從板材建築的基礎上發展起來的一種裝配式建築。這種建築工廠化的程度很高，現場安裝快。一般在工廠裡不但完成盒子的結構部分，而且內部裝修和設備也都安裝好，甚至可連家具、地毯等一概安裝齊全。盒子吊裝完成、接好管線後即可使用。盒式建築的裝配形式有：① 全盒式，完全由承重盒子重疊組成建築。② 板材盒式，將小開間的廚房、衛生間或樓梯間等做成承重盒子，再與牆板和樓板等組成建築。③ 核心體盒式，以承重的衛生間盒子作為核心體，四周再用樓板、牆板或骨架組成建築。④ 骨架盒式，用輕質材料製成的許多住宅單元或單間式盒子，支承在承重骨架上形成建築。也有用輕質材料製成包括設備和管道的衛生間盒子，安置在用其他結構形式的建築內。盒子建築工業化程度較高，但投資大，運輸不便，且需用重型吊裝設備，因此，發展受到限制。

骨架板材建築由預製的骨架和板材組成。其承重結構一般有兩種形式：一種是由柱、梁組成承重框架，再擱置樓板和非承重的內外牆板的框架結構體系；另一種是柱子和樓板組成承重的板柱結構體系，內外牆板是非承重的。承重骨架一般多為重型的鋼筋混凝土結構，也有採用鋼和木作成骨架和板材組合，常用於輕型裝配式建築中。骨架板材建築結構合理，可以減輕建築物的自重，內部分隔靈活，適用於多層和高層的建築。鋼筋混凝土框架結構體系的骨架板材建築有全裝配式、預製和現澆相結合的裝配整體式兩種。保證這類建築的結構具有足夠的剛度和整體性的關鍵是構件連接。柱與基礎、柱與梁、梁與梁、梁與板等的節點連接，應根據結構的需要和施工條件，通過計算進行設計和選擇。節點連接的方法，常見的有榫接法、焊接法、牛腿擱置法和留筋現澆成整體的疊合法等。板柱結構體系的骨架板材建築是方形或接近方形的預製樓板同預製柱子組合的結構系統。樓板多數為四角支在柱子上；也有在樓板接縫處留槽，從柱子預留孔中穿鋼筋，張拉後灌混凝土。

升板和升層建築是在底層混凝土地面上重複澆築各層樓板和屋面板，豎立預製鋼筋混凝土柱子，以柱為導杆，用放在柱子上的油壓千斤頂把樓板和屋面板提升到設計高度，加以固定。外牆可用磚牆、砌塊牆、預製外牆板、輕質組合牆板或幕牆等；也可以在提升樓板時提升滑動模板、澆築外牆。升板建築施工時大量操作在地面進行，減少高空作業和垂直運輸，節約模板和腳手架，並可減少施工現場面積。升板建築多採用無梁樓板或雙向密肋樓板，樓板同柱子連接節點常採用後澆柱帽或採用承重銷、剪力塊等無柱帽節點。升板建築一般柱距較大，樓板承載力也較強，多用作商場、倉庫、工場和多層車庫等。升層建築是在升板建築每層的樓板還在地面時先安裝好內外預製牆體，一起提升的建築。升層建築可以加快施工速度，比較適用於場地受限制的地方。

經過自動化生產線生產出來的預製構件標準化程度高、殘次品率低，一系列國家和地方技術標準的出臺保證了預製構件的高質量，同時裝配環節也在精密儀器的輔助下達到了毫米級別的精度，預製構件的高質量和安裝上的高精度保證了建築的質量。

裝配式建築減少了施工過程中的粉塵汙染以及施工現場的建築垃圾汙染，高效的建造方式帶來了對資源的節約，同時預製構件生產的靈活性也為綠色建材的使用提供了空間，確保了其節能性。

裝配式建築大量預製構配件都是在工廠生產，減少了現場施工強度，省去了部分工序，因此大大縮短了整體工期。裝配式建築建造速度快，質量穩定的優點也將為企業的資金周轉和企業品牌的建立奠定基礎。裝配式建築的工期是傳統建築工期的三分之一，快速的施工周期將使建築企業的財務成本壓力減輕，促進企業的良好運轉。

建築信息模型（BIM）技術在裝配式建築中的全過程應用，保證了建築數據在全壽命周期的一致性，為建築全壽命周期的養護和智能化開發奠定了基礎。BIM全稱建築信息模型，是以建築工程項目的各項信息數據作為基礎，建立起三維的建築模型，通過數字信息仿真模擬建築物所具有的真實信息。這樣的信息模型將為設計師、建築師、水電暖鋪設工程師、開發商乃至最終用戶提供協作平臺。同時，BIM 方法還可用於分析包括採光、能源效率和材料的可持續性等建築性能的各個方面，甚至藉助通風、採光、氣流組織以及視覺對人心理感受進行控制。

20世紀五六十年代，我國主要是從蘇聯等國家學習引入工業化建造方式。1956年，國務院發布了《關於加強和發展建築工業的決定》，首次明確建築工業化的發展方向，全國各地預製構件廠雨後春筍般出現，部分地區建造了一批裝配式建築項目。但到了六七十年代，受各種因素影響，裝配式建築發展緩慢，基本處於停滯狀態。

改革開放以後，在總結前20年發展的基礎上，又呈現了新一輪發展裝配式建築的熱潮，共編制了924冊建築通用標準圖冊（截至1983年），很多城市建設了一大批大板建築、砌塊建築。但由於當時的裝配式建築防水、冷橋、隔聲等關鍵技術問題未得到很好解決，出現了一些質量問題。同時，現澆施工技術水平快速提升、農民工廉價勞動力大量進入建築行業，使得現澆施工方式成本下降、效率提升，使得一度紅火的裝配式建築發展逐漸放緩。

1999年以後，發布《關於推進住宅產業現代化提高住宅質量的若干意見》（國務院辦公廳72號文件），明確了住宅產業現代化的發展目標、任務、措施等。原建設部專門成立部住宅產業化促進中心，配合指導全國住宅產業化工作，裝配式建築發展進入一個新的階段。但總體來說，在21世紀的前十年，發展相對緩慢。

從「十二五」開始，特別是最近兩三年來，在各級領導的高度重視下，裝配式建築呈現快速發展局面。突出表現為以產業化試點城市為代表的地方，紛紛出臺了一系列的技術與經濟政策，制定了明確的發展規劃和目標，湧現了大量龍頭企業，建設了一批裝配式建築試點示範項目。

到2015年底，全國大部分省市明確了推進裝配式建築發展的職能機構，在國家住宅產業化綜合試點示範城市帶動下，有30多個省級或市級政府出臺了相關的指導意見，在土地、財稅、金融、規劃等方面進行了卓有成效的政策探索和創新。

各類技術體系逐步完善，相關標準規範陸續出臺，初步建立了裝配式建築結構體系、部品體系和技術保障體系，為裝配式建築進一步發展提供了一定的技術支撐。

供給能力不斷增強，各地湧現了一批以國家住宅產業化基地為代表的龍頭企業，並帶動整個建築行業積極探索和轉型發展。裝配式建築設計、部品和構配件生產運輸、施工以及配套等能力不斷提升。截止2014年底，據不完全統計，全國PC構件生產線超過200條，產能超過2000萬㎡，如按預製率50%和20%分別計算，可供應裝配式建築面積8000萬㎡到20000萬㎡。

以試點示範城市和項目為引導，部分地區呈現規模化發展態勢。截至2013年底，全國裝配式建築累計開工1200萬㎡，2014年，當年開工約1800萬㎡，2015年，當年開工近4000萬㎡。據不完全統計，截至2015年底，全國累計建設裝配式建築面積約8000萬㎡，再加上鋼結構、木結構建築，大約佔新開工建築面積的5%。

頂層制度設計相對滯後。目前從國家層面來說，指導裝配式建築發展工作的文件只有1999年發布的《關於推進住宅產業現代化提高住宅質量的若干意見》（國務院辦公廳72號文件）和2016年發布的《國務院辦公廳關於大力發展裝配式建築的指導意見》（國務院辦公廳71號文件），各地對完善頂層設計的呼聲非常強烈。

標準規範有待健全。雖然國家和地方出臺了一系列裝配式建築相關的標準規範，但缺乏與裝配式建築相匹配的獨立的標準規範體系。部品及構配件的工業化設計標準和產品標準需要完善。由於缺乏對模數化的強制要求，導致標準化、系列化、通用化程度不高，工業化建造的綜合優勢不能充分顯現。

技術體系有待完善。各地在探索裝配式建築的技術體系和實踐應用時，出現了多種多樣的技術體系，但大部分處於試點探索階段，成熟的、易規模推廣的還相對較少。

監管機制不匹配。當前的建設行業管理機制已不適應或滯後於裝配式建築發展的需要。有些監管辦法甚至阻礙了工程建設進度和效率提升；而有些工程項目的關鍵環節甚至又出現監管真空，容易出現新的質量安全隱患，必須加快探索新型的建設管理部門監管制度。

程序脫節嚴重。裝配式建築適合採用設計生產施工裝修一體化，但目前生產建設等各過程，各環節是以條塊分割為主，沒有形成上下貫穿的產業鏈，造成設計與生產施工脫節、部品構件生產與建造脫節、工程建造與運維管理使用脫節，導致工程質量性能難以保障、責任難以追究。

行業發展能力不足。目前不論是設計、施工還是生產、安裝等各環節都存在人才不足的問題，這是制約行業發展的最大瓶頸。

與裝配式建造相匹配的配套能力不足。包括預製構件生產設備、運輸設備、關鍵構配件產品、適宜的機械工具等，這些能力不配套，已嚴重影響了裝配式建築整體水平的提升。

對國外研究不透徹。包括對國外的制度、機制、標準規範、技術體系以及推廣模式和統計數據等，缺乏系統性的研究和借鑑。

在日益緊張的能源與環境形勢下，城市建設模式和建築業發展方式正在加快轉型。綠色建築是一場建築業的工業化綠色革命，體現在建築節能、裝配式住宅和低碳實踐區等方方面面，是一個全產業鏈體系的概念。裝配式建築作為一種綠色建造技術，具有可避免未來重複裝修，長壽命、免維護、技能環保的優勢。特別是裝配式住宅，區別於傳統的人工建造方式，是一種標準化、工業化的建築生產模式，可以實現「像造汽車一樣造房子」。推動建築工業化，可以將部品及構配件在工廠流水線上進行標準化加工預製，之後再在建築工地上進行配件的裝配，把原來的建築工人轉變為機械操作工人，實現無粉塵作業，大大節約人力、時間和能耗成本，又可以提高建築質量。

2016年是裝配式建築發展的分水嶺，裝配式建築的發展趨勢已不可扭轉。2016年2月22日國務院出臺了《關於大力發展裝配式建築的指導意見》，明確提出，要因地制宜發展裝配式混凝土結構、鋼結構和現代木結構等裝配式建築，力爭用10年左右的時間，使裝配式建築佔新建建築面積的比例達到 30%。根據住建部的《建築產業現代化發展綱要》，到2020年，裝配式建築佔新建建築的比例到 20%以上，直轄市、計劃單列市及省會城市30%以上，保障性安居工程採取裝配式建造的比例達到 40%以上。新開工全裝修成品住宅面積比率30%以上。直轄市、計劃單列市及省會城市保障性住房的全裝修成品房面積比率達到 50%以上。2016年3月5日政府工作報告提出要大力發展鋼結構和裝配式建築，提高建築工程標準和質量；2016年7月5日住建部出臺《住房城鄉建設部2016年科學技術項目計劃裝配式建築科技示範項目名單》並公布了2016年科學技術項目建設裝配式建築科技示範項目名單；2016年9月14日國務院召開國務院常務會議，提出要大力發展裝配式建築推動產業結構調整升級；2016年9月27日國務院出臺《國務院辦公廳關於大力發展裝配式建築的指導意見》國辦發〔2016〕71號，系統地提出了大力發展裝配式建築的總體要求、重點任務和保障措施，明確了發展裝配式建築的指導思想、基本原則和工作目標。

國務院總理李克強2016年9月14日主持召開國務院常務會議，部署加快推進「網際網路 政務服務」，以深化政府自身改革更大程度利企便民；決定大力發展裝配式建築，推動產業結構調整升級。按照推進供給側結構性改革和新型城鎮化發展的要求，大力發展鋼結構、混凝土等裝配式建築，具有發展節能環保新產業、提高建築安全水平、推動化解過剩產能等一舉多得之效。會議決定，以京津冀、長三角、珠三角城市群和常住人口超過300萬的其他城市為重點，加快提高裝配式建築佔新建建築面積的比例。為此，一要適應市場需求，完善裝配式建築標準規範，推進集成化設計、工業化生產、裝配化施工、一體化裝修，支持部品部件生產企業完善品種和規格，引導企業研發適用技術、設備和機具，提高裝配式建材應用比例，促進建造方式現代化。二要健全與裝配式建築相適應的發包承包、施工許可、工程造價、竣工驗收等制度，實現工程設計、部品部件生產、施工及採購統一管理和深度融合。強化全過程監管，確保工程質量安全。三要加大人才培養力度，將發展裝配式建築列入城市規劃建設考核指標，鼓勵各地結合實際出臺規劃審批、基礎設施配套、財政稅收等支持政策，在供地方案中明確發展裝配式建築的比例要求。用適用、經濟、安全、綠色、美觀的裝配式建築服務發展方式轉變、提升群眾生活品質。

2017年度是我國建築業繼續深入改革、繼續調結構轉型升級的重要一年，也是全行業繼續聚焦大力推廣裝配式建築承前啟後的關鍵年。黨的十九大明確了樹立綠色發展理念，推動新型工業化發展，提高「中國製造和中國建造」水平，推進供給側結構性改革，建設質量強國、建設美麗中國等核心內容，具體到建築行業，就是提質增效的綠色發展，裝配式建築和綠色建築成為主要載體，大力推動裝配式建築發展、提高建築產品質量、促進建築業轉型升級是貫徹落實黨的十九大關於高質量發展、綠色發展、結構優化和動力轉換的重要舉措。在國家、住建部和各地方政府相關部門不斷出臺政策和措施的引領規範下，裝配式建築已完成從試點示範階段向全面推廣階段過渡，並呈現良好的發展趨勢，逐步帶動建築業走向提質增效、綠色發展之路。

2017年1月10日，住房和城鄉建設部發布第1417號、第1418號、第1419號公告，分別發布國家標準《裝配式木結構建築技術標準》GB/T 51233-2016、《裝配式鋼結構建築技術標準》GB/T 51232-2016、《裝配式混凝土建築技術標準》GB/T 51231-2016，均於2017年6月1日實施。三本裝配式建築行業技術標準將有效發揮規範和引領作用，推動我國裝配式建築健康、快速、持續發展。

為滿足裝配式建築工程計價需要，住建部組織編制了《裝配式建築工程消耗量定額》，與《房屋建築和裝飾工程消耗量定額》(TY01-31-2015)配套使用,從2017年3月1日開始執行。標準包含裝配式混凝土結構工程、裝配式鋼結構工程、建築構件及部品工程、措施項目等定額內容。

從這些新的規定中不難看出，裝配式建築在我國建築發展中正被提升到前所未有的新高度。

據統計，2016年全國新建裝配式建築面積為1.14億平米，佔城鎮新建建築面積的比例為4.9%，比2015年同比增長57%，2017年1～10月，全國已落實新建裝配式建築項目約1.27億平米。裝配式建築規模的持續擴大，帶動裝配式建築設計、部品部件生產、裝配式施工、裝配化裝修、裝配式設備製造、物流運輸及相關配套產品等全產業鏈的迅速發展。

隨著建築工業化的要求，世界發達國家都把建築部件工廠化預製和裝配化施工，作為建築產業現代化的重要標誌。裝配式建築工業化是世界性的大潮流和大趨勢，同時也是我國改革和發展的迫切要求。在我國建材工業和建築業已成為國民經濟的基礎產業和支柱產業。傳統建築方式人們開始逐漸發現已經不再完全符合時代的發展要求。對於日益發展的我國建築市場，現澆結構體系所存在的弊端趨於明顯化。面對這些問題，結合國外的建築工業化成功經驗，我國建築行業必將掀起裝配式建築工業化的浪潮，使其發展進入一個嶄新的時代，並將促進建築領域生產方式的巨大變革。

我國既有建築面積達400多億平方米，其中95%以上是高耗能建築。建築能耗約佔整個社會能耗的30%，樓宇年電力消耗總量佔全國總消耗10%，能源費用超過800億元，大部分樓宇全年用電量在100萬千瓦時以上。如果按照裝配式建築設計標準進行作業，能夠實現節水80%、節能70%、節時70%、節材20%、節地20%。我國的房屋建築工業化比先進的工業國家落後，建築業又要求降低能耗、抗震減災、保護生態與環境，提高人們工作與生活質量，因此加快改革創新，使用新材料、應用新工藝、發展新技術，提高工程質量、減少汙染和浪費、減少現場作業，實現建築工業化是建築業進步的重要標誌。城鄉住房建設將是我國經濟發展新的驅動點和生長點。

大力發展裝配式建築，推進新舊產能轉換，提供質量優良的建築產品，是時代賦予我們的偉大使命。唯有戮力向前，方不負時代所託。願行業攜手，砥礪奮進，共同迎接裝配式建築發展美好未來！