关于装配式混凝土结构的发展和认识

蔡洁 周清忘

摘 要：随着建筑产业的转型和升级，大力发展预制装配式结构，实现建筑工业化和绿色生态建筑城市是未来的发展趋势。本文介绍了关于预制装配式混凝土结构的发展和认识，并对装配式混凝土结构的未来发展前景做了展望。

关键词：装配式建筑结构；节能环保；标准化施工

Abstract：It is a developing trend to develop prefabricated assembling structure and realize architecture industrialization in the future.This paper introduces the development and understanding of the assembled concrete structure，and forecasts the future development of the assembled structure.

Key words：assembled building structure；energy saving and environmental protection；standardized construction

隨着21世纪时代的发展和推进，经济技术和工业化都达到了相对较高的水平。在建筑行业领域，传统的现浇混凝土结构具有工业化程度低、工程质量差、生产效率低下、建造过程粗放、建材损耗大、环境污染严重、施工时间较长、建筑耗能较高等缺点。基于这些不足，新技术、新材料和新工艺的发展尤为重要。预制混凝土结构作为一种新的建筑形式，不仅模块化、组件化、集约化、高效、方便。而且该工艺绿色环保，具有节约材料、减少用工、节约成本等优点，目前正被大力推广。大力发展预制装配式建筑，加快标准化建设，提高施工技术水平和工程质量，也是李克强总理在2016年“两会”期间，政府工作报告中重点强调的。住房和城乡建设部有关领导也曾多次强调发展预制装配式结构。预制混凝土结构必将是未来建筑业的发展趋势。

1 装配式结构的概念

装配式混凝土结构，结构的实质其实就像“搭积木”一样的方式。其结构系统、内部加载系统、外部维护系统等，都可以通过在工厂或者施工现场提前预制而成。可通过加强套筒灌浆连接或钢筋锚固搭接连接，将散装预制件连接成一体，形成可靠的建筑结构。装配式混凝土结构通过预先制造构件，并根据施工图纸现场进行组装、搭接或连接成具有可靠传力和承载体系的结构。这种方法节省能源，易于拆除，节能环保，防止噪音污染，而且具有设计多样化，施工速度快，节省劳动力，提高劳动效率，构件可重复利用等多种优点。是现代社会建设和发展不可或缺的、这种开拓和创新是具有里程碑意义的。

2 国内外装配式结构的发展

2.1 国外装配式结构的发展

预制装配式建筑最早开始的兴起是在20世纪50年代，主要是为了解决第二次世界大战带来的住房紧缺问题。到了20世纪60年代，该预制装配式技术被广泛推广到美国、日本等发达国家。

预制装配式混凝土结构随着在美国、日本的推广，由于其独特的优势和便捷化特点，很快便在其他发达国家迅速发展。我们通过分析这些国家在预制装配式结构上面的发展并总结各方面经验。以此为我国在绿色能源建设、城镇化建设、节能减排等方面提供方向，并通过对比及时的去改进措施和吸取经验。

在20世纪70年代初美国的预制装配式结构就已经得到了高速的发展，和其他国家的发展情况是非常不尽相同的。在住宅建筑上面，大多是以低层次木结构和轻钢结构为主，主要表现为个性化、多样性、现代化等特点。

日本提出装配式结构的理念是在20世纪60年代。在装配式发展的基础上推出部件化、构件化、工业化的生产方式。中高层住宅生产体系可高效率生产，其内部住宅结构可变。在推动产业结构和规模化的调整过程中，建筑结构形式经历了四个过程，分别是多样化、标准化、工业化、信息化。

装配式建筑结构对住宅产业的发展和推动起到了很大的促进作用，这与日本政府的干预和大力支持是密不可分的：日本政府方面制定了一系列的建设住宅工业化方针，并建立了相应统一的标准。这样就解决了标准化与住宅多样化、复杂化之间的各种矛盾。通过在不断的探索和研究中，继续进一步的快速进步。

2.2 国内装配式结构的发展

预制装配式建筑的发展理念在中国也曾出现过，最早可追溯到20世纪50年代，但在当时国家形势、建设能力、经济条件及工业化水平等各方面的种种限制下。预制装配式混凝土结构受到各种阻碍，且一直没有被广泛的推广和使用。并在发展的过程中一直饱受着各种争议，曾经这种理念处于边缘阶段，甚至走向消亡。

预制装配式混凝土建筑技术在沉寂20年之后重新再次兴起是在20世纪90年代，但是由于当时在技术和人员上面都是非常匮乏的，且在短时间内不可能实现太大的发展。面对中国各地建筑业转型升级的迫切需要，近几年国家和建筑行业陆续出台相关方针政策和发展目标大力发展预制装配式结构，目前，已有多个省市自治区启动了相应的扶持政策。从市场占有率的角度来看，中国目前的装配式建筑在市场中还处于起步阶段。从技术成熟度方面，我国装配式结构技术还不够成熟。从成本投资方面，代价投资比较高。但我相信随着技术的进步和管理水平的提高，以及运营的成熟，预制装配式建筑混凝土结构在我国未来20年内必将得到大力发展与推广。

3 装配式结构的应用现状

预制装配式混凝土结构有多种形式，如剪力墙结构，框架结构，框架剪力墙结构和部分框架剪力墙结构。由于预制装配式结构的预制构件全部通过连接节点连接，所以混凝土结构在大范围内尚未广泛使用。与传统建筑方法相比，预制建筑物具有更多的连接界面和接缝，而装配式混凝土结构中的节点是装配式建筑的薄弱环节，在连接节点的处理问题上，国内的技术手段目前并不是很成熟。但装配式建筑结构在环保、节能和施工上与现浇相比优点比较突出。

最近几年，在国家和地方政策的不断推动下，装配结构的发展道路越来越清晰，技术创新层出不穷。工业界和企业界对装配式建筑的发展抱有极大的希望，装配式建筑的示范工程也层出不穷。毋庸置疑，这些成果的取得，不仅是国家和地方政策的巨大扶持和推动，也是十几年来工业界和企业界不懈努力和砥砺前行、艰苦奋进的结果。

在装配式混凝土建筑结构持续发展的过程中，我们必须充分的认识到，装配式混凝土建筑的发展是一个长期的、艰难的、创新的过程。它需要耐心和毅力，不仅需要一点一点的完善和积累，而且需要一个高层次的设计来为建筑业的现代化发展做出贡献。提升和转变建筑业的创新能力是发展装配式技术的核心。站在21世纪新的历史时期深刻认识历史的必然性和未来性，对装配式混凝土建筑结构的发展具有重要的意义。

预制装配式建筑结构的发展，是新时期发展先进生产力的要求。其目的是摆脱传统的现场现浇的施工方法，建立新型的工业化生产模式。显然，什么样的生产力决定了什么样的生产关系，通过发展装配式建筑施工技术，从而有效的帮助和推动建筑业在技术、体制和管理机制上发生根本性的变化，从而实现转型。建筑行业的改革与升级。装配式结构的发展不是唯装配，也不是预制装配代替现浇模式。装配式建筑其本质不仅是技术创新，更是建筑文明、绿色环保的过程。装配式的施工过程相当于是通过工业化的生产。我们必须树立以建筑为最终产品的观念和思想，用工业化的思想和方法来建造房屋。预制装配式建筑的建设过程是产品生产的系统化过程。主要通过建筑师对整个施工过程的控制和考量，从而实现了工程建设的一体化、标准化，产业化，统一化和高度组织化。毫无疑问，装配式建筑的发展是建筑方式和生产方式的变革。这是实现中国建筑业转型与创新的必由之路。

总之，开发装配式建筑结构是一条比较艰辛的路。施工方法的转换不能一蹴而就，它需要耐心、积累和时间。它还需要关注行业发展，注重创新精神。

4 装配式结构的特点

预制装配式建筑结构质量高，工业化程度高。在劳动力价格大幅度上涨的情况下，不仅可以有效节省劳动力，降低工程造价，预制结构可有效避免施工现场的扬尘污染，减少工地潮湿，节约材料，减少施工垃圾，而且装配式混凝土结构具有质量好、效率高、施工浪费少、施工噪音低等特点。在施工进度上，构件预制成型无需经过现场养护即可拼接完成，大幅缩减工期。在经济效益上，施工进度加快之后，资金更易收回，综合经济效益得以高效提升。在构件质量上，预制构件厂条件好，产品质量易于保证。在环保情况上，大大减少湿作业量，耗能和资源得以严格控制，对环保有利。

大力发展预制装配式建筑，可以从粗放型向集约型转变，生产方式进一步现代化。它可以促进一些新兴产业和行业的发展，为经济发展提供新的动力，培育新的经济增长点，解决一些产能过剩的产业，为我国的经济发展提供新的动力。但也存在一些不足的地方：装配式结构的整体性要比现浇混凝土结构差、整体性差、刚度差及抗震能力弱。而且构件有可能是非对称、尺寸大、形状不规则，会导致运输难度大，运输费用相对比较高。在施工现场构件一般通过钢筋套筒灌浆连接、浆锚搭接等连接方式，该连接方式对工人的技术水平要求高，而且节点构造一般较为复杂，施工技术复杂。

5 结语

未来装配式建筑结构的发展趋势怎样？将面临哪些挑战和问题？我认为：发展是主题，是时代的潮流，时代将继续遵循既定的目标，这是新时代的要求和历史发展的必然。就从长远来看，在建设工业化生产的过程中，这种结构体系将成为建筑行业发展的主流方向。建筑部门和行业应当投入更多的时间和精力对装配式结构进行进一步的研究和推广，相信在装配式结构的进一步研究和推广中，我国的建筑行业水准必然会向发达国家越来越靠近。在发展装配式结构的过程中，应当贯彻节能耗能、绿色环保和环境保护的基本国策，实现资源的可持续发展和建筑技术的不断推进。

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