...建设厅成功举办装配式建筑技术标准研讨会 -江苏建设科技与建筑节...
赵丽霞 尹峰杰 付敏 闫文飙 李涛
摘 要：本文从装配式建筑严格的定义阐述了评定为装配式建筑的条件，以及装配式建筑的评定等级。并根据装配式建筑的建造结构将装配式建筑进行分类，详细介绍了各类装配式建筑的建筑构造以及其优缺点，最后对装配式建筑的发展现状做了概述。
关键词：装配式建筑；定义；种类；特点；发展现状
中图分类号：TU22 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）07-0075-02
目前装配式建筑在全国范围内广泛推广，各地政府出台不同的鼓励政策，使得大家纷纷踊跃建造装配式建筑。那怎样才能评定为装配式建筑以及装配式建筑的建造形式，成为当今大家困惑的难题。为此我们对装配式建筑从严格的定义以及装配式建筑特点、种类等方面进行了一系列的规范性探讨。
1 装配式建筑定义
装配式建筑是指建筑的部分或全部构件在工厂预制完成，然后运输到施工现场，将构件通过可靠的连接方式组装而建成的建筑。根据《装配式建筑评价标准（征求意见稿）》规定，单体建筑需满足下列条件，才能被评定为装配式建筑：
（1）柱、支撑、承重墙、延性墙板等竖向承重构件主要采用混凝土材料时，预制部品部件的应用比例不应低于50%；（2）柱、支撑、承重墙、延性墙板等竖向承重构件主要采用金属材料、木材及非水泥基复合材料时，竖向构件应全部采用预制部品部件；（3）楼（屋）盖构件中预制部品部件的应用比例不应低于70%；（4）外围护墙采用非砌筑类型墙体的应用比例不应低于80%；（5）内隔墙采用非砌筑类型墙体的应用比例不应低于50%；（6）采用全装修。装配式建筑评价结果应划分为A级、AA级、AAA级，并应符合几列规定：1）装配率达到60%～75%时，评价为A级装配式建筑；2）装配率达到76%～90%时，评价为AA级装配式建筑3）装配率达到91%及以上时，评价为AAA级装配式建筑。
以上定义仅为《装配式建筑评价标准》征求意见稿，目前建设部仍在根据各地装配式建造情况不断完善装配式定义标准。
2 装配式建筑种类
装配式建筑按建造结构分為装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑、装配式木结构建筑及各类装配式组合结构建筑等，目前占比最大的是装配式混凝土结构[1]。
2.1 装配式混凝土建筑
是在传统混凝土建筑基础上，部分构件提前预制，采用“等同现浇”的设计与建造方式。由预制混凝土构件或部件通过钢筋，连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑混凝土而形成整体的结构。按当前行业内成熟的设计和施工方法，水平构件采用叠合式构件，竖向构件采用PC+现浇，节点区采用现浇，结构体系视为整体式结构体系，可符合抗震要求。主体结构构件包括：预制外承重墙、内承重墙、柱、梁、楼板、楼梯、空调板、阳台等；围护结构构件包括：预制外挂墙板、凸窗、女儿墙等。装配式钢筋混凝土结构分为装配整体式框架结构和装配整体式剪力墙体系。装配整体式框架结构体系又分为装配整体式纯框架结构体系和装配整体式框架+现浇剪力墙（现浇核心筒）体系。装配式混凝土结构体系相比传统混凝土体系有以下特点：
（1）通过建筑工业化大数据平台，实现建筑全流程的自动化管理。（2）预制工厂柔性流水线，速度快，精度高。外饰面与结构和保温在工厂一次性成型，经久耐用，抗渗防漏，保温隔热，降噪效果更好，质量更有保障。（3）施工装配化使产业工人代替农民工，用人更少，现场只需控制节点部位，对工人更好管理。大量节水和减少建筑垃圾、扬尘和噪音，耗材更少，减少浪费，低碳环保。（4）工装模具体系取消了木工和泥工，操作更简单，平整度更好，阴角阳角挺直，模板用量少，效率更高；（5）工程生产墙板，表面光洁，无需抹灰，后端工作量极大减少。（6）采取装修部品化，大大缩短施工周期，精装与主体同步，避免二次污染和浪费。
2.2 装配式钢结构建筑
装配式钢结构建筑以其采用的钢结构形式作为建筑体系分类的依据，通常所说的装配式钢结构是指以工厂生产的经济钢型材构件作为承重骨架，以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构而构成的建筑。钢结构住宅与传统的建筑形式相比，具有以下的一些特点[2]：
（1）重量轻、强度高。由于应用钢材作承重结构，用新型建筑材料作围护结构，一般用钢结构建造的建筑重量是钢筋混凝土住宅的二分之一左右，减小了房屋自重，从而降低了基础工程造价。由于竖向受力构件所占的建筑面积相对较小，因而可以增加建筑的使用面积。同时由于钢结构建筑采用了大开间、大进深的柱网，提供了可以灵活分隔的大空间，能满足不同需求。（2）工业化程度高，符合产业化要求。钢结构建筑的结构构件大多在工厂制作，安装方便，适宜大批量生产，这改变了传统的建筑建造方式，实现了从“建造房屋”到“制造房屋”的转变。促进了建筑产业从粗放型到集约型的转变，同时促进了生产力的发展。（3）施工周期短。一般三、四天就可以建一层，快的只需一两天。钢结构建筑体系大多在工厂制作，在现场安装，现场作业量大为减少，因此施工周期可以大大缩短，施工中产生的噪音和扬尘、以及现场资源消耗和各项现场费用都相应减少。与钢筋混凝土结构相比，一般可缩短工期二分之一，提前发挥投资效益，加快了资金周转，降低建设成本3%-5%。（4）抗震性能好。由于钢材是弹性变形材料，因此能大大提高建筑的安全可靠性。钢结构强度高、延性好、自重轻，可以大大改善结构的受力性能，尤其是抗震性能。从国内外震后情况来看，钢结构建筑倒塌数量很少。（5）符合建筑节能发展方向。用钢材作框架，保温墙板作围护结构，可替代粘土砖，减少了水泥、砂、石、石灰的用量，减轻了对不可再生资源的破坏。现场湿法施工减少，施工环境较好。同时，钢材可以回收再利用，建造和拆除时对环境污染小，其节能指标可达50%以上，属于绿色环保建筑体系。
尽管钢结构装配式建筑有诸多优点，但我国钢结构建筑发展仍面临很多问题：（1）尚未完全实现工业化建造：传统钢结构体系现场焊接量较大，人工成本仍较高；（2）围护系统不完善：三板与结构体系的配合需要改进，以提升使用性能；（3）体系合理性有待改进：构件外凸影响美观和使用；（4）防火和振动舒适度问题未解决：防火成本高，楼面振动影响人居舒适度；（5）抗震设计理念有待提升：墙体与结构的刚性连接不利于损伤控制和震后修复更换。（6）尚未形成规模：体系完善程度、市场认可程度需要进一步提升；（7）产业链尚不完整：配套的标准化部品、关键连接件成本较高；（8）专业化队伍尚未完全建立：缺乏集研发、设计、施工、运维一体化的住宅建筑产品供应商；（9）装配式钢结构住宅设计、建造和认证体系未建立：标准规范多基于传统体系。目前应用较多的钢结构建筑体系有：钢框架结构体系、钢管束框架-剪力墙结构体系、钢框架-支撑结构体系、钢框架-核心筒结构体系、轻钢龙骨住宅体系。
2.3 装配式木结构建筑
装配式木结构建筑在设计、材料再生、低碳、居住的舒适性、节能、抗震等方面，都达到了住宅的最高水准。装配式木结构分为如三种：（1）轻型木结构：板式结构 设计简单，施工无需大型机械，抗震性能好；但通常木构件不外露；（2）重型木结构：大跨结构 造型丰富，构件预制需较高精度；木构件外露，给人以亲近自然的美感；（3）木混合结构：向多高层发展 发挥不同建筑材料优势，结构形式新颖，预制化程度高。
除了具备装配式混凝土结构绿色环保的特点外，同时由于其材质的特殊性，存在有一些优点：（1）建造过程由木工（干作业）完成，施工误差小、精度高，施工现场污染小；（2）木结构采用六面体“箱式”结构设计原理，在抗击外力时具有超强的稳定性，所以，其具有突出的抗地震性能；（3）由于木材自身重量轻的特点，设计基本为大梁与楼面混为一体，能提供使用的方便性最大化，得房率高，空间布局灵活，适合定制式住宅；（4）结构用材为木材，具有配套材料和部件的技术合理性强、产业化程度高及施工工艺先进等特点，因而在透气性、无线信号及磁场穿透性、翻新、置换和改造等优越性；（5）碳放量最低，最具节能环保性；（6）由于木材具有极大的热阻，抗击热冲击的性能很好，不会出现冷热桥现象，隔热效果好，运营能耗低；（7）內墙采用的石膏板，石膏板具有储水、释水特性，室内空气潮湿时以结晶水的形式吸收空气中的水分，当室内空气干燥时就释放一些结晶水湿润空气。材料天然地起到调节湿度的效果，加之门窗良好的密闭性，以起到极好的防潮和隔音效果，舒适度高；（8）产业化生产最大限度地减少在工地的操作和施工，现场工作量少，主要是组装，施工简单，基本避免湿作业。施工周期大大缩短。（9）木材来自天然，对环境没有二次污染，有利于保护环境，对居住者来说是一种健康和舒适的绿色建筑；（10）将有利于速生丰产用材林的快速发展，有利于建材企业原料的供应，又有益于生态建设的发展。
木结构建筑存在的不利因素方面：（1）木材是非匀质材料，不可避免地含有木节、斜纹、裂纹、腐朽及眼等缺陷，加之木材的徐变特性，使木材的实际强度比标准强度低，修建的房屋高度有限。一般不操过三层。（2）在长期潮湿的环境里，木构件易受木腐菌侵害，维护费用较高。（3）木材易燃，防火要求更高，不适合高密度的建筑。（4）木材易被虫蛀，尤其是四川地区白蚁严重，处理不当损失惨重。（5）森林覆盖率低，国内材料匮乏，导致成本下降困难。
3 装配式建筑发展现状
目前我国装配式建筑产业还处于初级起步阶段，面临的现状：（1）构件厂：装配式建筑投入门槛较高，需要较强的技术、人才、资金投入，因此许多中小企业举步维艰。加上我国构件通用化程度太低，每个开发项目的平面布局、空间尺度和建筑造型都个性十足，建筑师在设计阶段很少、甚至根本不考虑预制构件的标准化和通用化问题，等到完成施工图设计之后，再拿到工厂进行二次设计，拆解成预制构件加工图，然后下到车间开模并进行构件生产。在这个过程中，预制构件厂完全处于被动状态。所有的预制构件都是专用的和非标的，造成模板等的浪费。（2）建设单位：受工程造价、技术成熟度、运输、工人施工技术水平等因素影响，即使有政策鼓励，建设单位仍很少采用。
4 结语
项目是否采用装配式结构应综合考虑交通运输情况、项目所在地装配式加工厂的加工生产能力、项目造价、工期的要求。对于费用的对比装配式结构施工可以节省脚手架费用、部分模板的费用、抹灰的费用。装配式建筑可以缩短工期，但同时增加了运输费以及吊装费等，钢结构增加焊接费及焊接设备、工具等费用。成本分析时应该综合考虑并进行对比。对于一些大跨度车间、管涵、室外排水检查井、排水沟、住宅楼的楼梯间、阳台、小区的路沿石、施工临时道路等可以优先采用装配式结构，施工速度快、质量好且美观，对于整体装配式建筑应根据实际情况进行综合成本对比后予以选择决定。
参考文献
[1]关晶.浅谈装配式建筑发展与特点[J].装饰装修天地，2017，（3）：71.
[2]孙逊.装配式建筑技术[J].中国科技投资，2017，（2）：81.
