关于装配式建筑的应用与发展

  以工厂预制的构件和配件，在施工现场用机械装配而成的建筑，被称为装配式建筑。工厂化生产，机械装配现场作业，充分体现了现代建筑的产业化特征。这种建筑方式提高了建造速度，减少了施工现场环境污染，提高了建造效率。装配式建筑的应用和发展对现代建筑业的发展意义重大。 

     装配式建筑的研究及应用 

  1、国外的研究及应用 
  由最初的美洲移民时期的木构架拼装房屋，到二战后为解决欧洲、日本等国的房荒问题，而发展起来的装配式建筑，以其建造速度快，生产成本低在世界各地迅速推广。 
  作为工业革命源头的欧洲，建筑工业化比较发达，装配式建筑有很广泛的应用。西欧发达国家如法国、英国等，对装配式大板建筑进行了重点发展，总结了建筑构件生产施工过程中的经验，研发了一套专用于装配式住宅建筑的体系。法国的大板建筑技术上比较成熟"在非地震区可以建造25层的建筑，在地震区也能建造10-12层的建筑。 
  美国在1991年PCI年会上提出将预制装配式建筑的发展作为美国建筑业发展的契机，由此带来预制装配式建筑在美国二十年来长足的发展。现今美国，混凝土结构建筑中装配式建筑的比例占到了35%左右。此外，采用高强硅砌块的13层大楼――加州希尔饭店经受了大地震依然完整无损。被誉为美国最高模块化建筑的希尔顿帕拉西奥德尔里奥酒店，1968年设计建造现在仍然在使用，这足以证明了预制结构的耐久性。 

  二战后经济迅速崛起的日本，建筑工业化处于世界先进水平，日本装配式建筑的发展在亚洲也处于领先地位。日本现有建筑，其中很大一部分房屋是装配式建筑。这与日本在立法方面给与装配式建筑税收、财政以及技术方面的支持密不可分。 

  2、国内的研究及应用 
  上世纪五六十年代，装配式建筑的研究和应用在我国才刚刚开始，应用最多的是多种预制屋面梁、预制空心楼板、大板建筑、吊车梁、预制屋面板，但我国装配式建筑技术比较落后，预制构件整体性差、承载能力低、延性不好、构件的跨度也小，由于这些物理性能和功能的许多局限，到90年代中期，全现浇式混凝土建筑体系几经逐渐取代了预制装配式混凝土建筑。此后经济迅速发展的近十年间，预制装配式施工的施工技术和管理水平的提高、劳动力成本的上升，以及预制构件的加工精度与质量方面的提高，预制装配式建筑的应用重新升温，发展态势快速、良好。目前国内的一些知名建筑企业如上海万科集团、南通建工总承包有限公司、上海瑞安集团等开发的项目中均采用了预制装配式建筑，取得了较好的实践价值和示范效果。 

  我国香港、台湾地区装配式建筑应用比较普遍，香港屋宇署制定了完善的预制建筑设计和施工规范，高层住宅多采用叠合楼板、预制楼梯和预制外墙等方式建造，厂房类建筑一般采用装配式框架结构或钢结构建造.。台湾地区建筑体系和日本、韩国接近，装配式结构的节点连接构造和抗震、隔震技术的研究和应用都很成熟，装配框架梁柱、预制外墙挂板等构件应用较广泛，预制建筑专业化施工管理水平较高，装配式建筑质量好、工期短的优势得到了充分体现。 

  装配式建筑的分类及其发展 

  1、装配式建筑的分类 
  预制装配式建筑的应用逐渐发展出砌块建筑、板材建筑、模块建筑、轻型框架建筑、升板和升层建筑五种主要形式。 
  （1）砌块建筑 
  墙体是由预制的块状材料砌成的建筑称为砌块建筑。多用于建造3-5层的建筑。建筑砌块有小型、中型、大型之分，又分为空心和实心两类，砌块建筑有比较多优点，生产工艺简单，施工简便，造价也较低。 
  （2）板材建筑 
  板材建筑又称为大板建筑，是由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成的。多用于全装配式建筑。这种建筑有效的减轻了结构的重量，扩大了建筑使用面积，增强了建筑抗震能力。板材建筑的内墙板多为钢筋混凝土的实心板或者空心板；外墙板多为带有保温层的钢筋混凝土复合板，或者泡沫混凝土或大孔混凝土、也可用轻骨料混凝土等制成带有外饰面的墙板。 
  大板建筑在一定程度上制约了建筑物的造型和布局，内部缺少灵活性的分隔。设计中要尤其注意节点问题。以保证构建连接的整体性。解决好外墙板接缝的防水以及楼缝、角部的热工处理等问题。 
  （3） 模块建筑 
  模块建筑是由板材建筑的基础上发展而来的一种装配式建筑。这种建筑工厂化的程度很高，现场安装快。盒式建筑的装配形式有： 1）整体模块式，完全由承重盒子重叠组成建筑。 2）板材模块式，将小开间的厨房、卫生间或楼梯间等做成承重盒子，再与墙板和楼板等组成建筑。 3）核心体模块式，以承重的卫生间盒子作为核心体，四周再用楼板、墙板或骨架组成建筑。 4）骨架模块式，用轻质材料制成的许多住宅单元或单间式盒子，支承在承重骨架上形成建筑。也有用轻质材料制成包括设备和管道的卫生间盒子，安置在用其他结构形式的建筑内。盒子建筑工业化程度较高，但投资大，运输不便，且需用重型吊装设备，因此，发展受到限制。 
  （4）框架轻板建筑 
  其组成部分是板材和预制的骨架，可用钢、木做成板材和骨架的组合，但大多数是采用钢筋混凝土结构作为承重骨架。承重结构有两种形式：一是框架结构，承重框架由柱、梁组成，再搁置非承重的内外墙板和楼板；二是板柱结构，由柱子和楼板承重，内外墙板是非承重的。骨架板材建筑结构可以减轻建筑物的自重，内部空间分隔灵活，适用于多层和高层的建筑。此结构装配形式有两种：全装配式、预制和现浇相结合的装配整体式。保障骨架板材建筑结构的刚度需求和整体性的关键是构件的连接，柱、梁、板等节点连接十分重要，具体施工中应以结构需要和施工条件为前提，使用哪种方式经计算后再进行设计和选择。 
  （5）升板和升层建筑 

  升板建筑是底层混凝土地面上重复浇筑各层楼板和屋面板，竖立预制钢筋混凝土柱子，以柱为导杆，用放在柱子上的油压千斤顶把楼板和屋面板提升到设计高度，加以固定。外墙可用砖墙、砌块墙、预制外墙板、轻质组合墙板或幕墙等；也可以在提升楼板时提升滑动模板、浇筑外墙。升板建筑一般柱距较大，楼板承载力也较强，多用作商场、仓库、工场和多层车库等。升层建筑是在地面安装好升板建筑每层的楼板的内外预制墙体，然后一起提升的建筑。这种建筑方式可以加快施工速度，对于场地受限制的地方非常适用。 

  2、装配式建筑的发展 
  为了加快推进城市现代建筑产业化发展，我国应借鉴发达国家的做法，加强基础性研究工作，理清与完善装配式建筑相关的技术标准体系，进一步分析装配式建筑的全面推广会给现有的设计施工监理带来的深刻变化，制定相关政策来适应建筑产业的新变化，完善标准体系，加强技术集成和推广应用。建立起一系列完整的生产标准、技术标准、管理标准、验收标准。实现装配式建筑从设计、生产到销售、售后服务的一整套产业过程中有标准可依；加强技术集成，加快推广步伐，建议将一些成熟技术纳入标准，强制实施加大科技投入和技术创新，加大推广装配式建筑的科技投入，加快形成多种装配式现代建筑体系。 

  我国已经有了一些代表性的预制装配式建筑项目和示范工程，装配式建筑符合建筑可持续发展的理念，将是我国房屋建设发展的必然趋势，应用前景广阔。