装配式建筑与传统建筑

刘美荣 安徽艺源建筑艺术设计有限责任公司

一、什么是装配式建筑

装配式建筑是指在施工现场用装配式构件组装而成的建筑。这种建筑具有施工速度快、受气候条件限制少、节省劳动力、提高建筑质量的优点。相对于传统建筑组装的优势，第一，组装式建筑的构件可以在工厂进行工业化生产，构件相当于标准产品，运到现场就可以直接安装。可以说方便快捷，尤其是在争分夺秒抢工期的施工领域；其次，零部件在工厂标准化生产，质量比现场生产更有保证，更能有效控制；第三，周转使用的材料量相对减少，降低了租赁成本；第四，减少野外作业对环境保护非常有利；第五，标准化生产可以节约材料，减少浪费；第六，零部件的高标准机械化程度减少了现场人员的配备，这在劳动力成本和安全生产方面是有帮助的。

二、传统建筑结构的缺点

对于建筑来说，它的主要组成部分包括基础、墙体、梁、板和柱。现代建筑一般都是钢筋混凝土。而且这些主要构件的施工需要现场绑扎下料，非常烦琐。而且现代建筑的高度一般在三米左右，不方便工人使用更多的工具，上下楼梯。而且这些主要构件需要模板，然后浇筑混凝土。而且传统施工工艺普遍采用木模板，造成资源严重浪费（虽然有所改进，但木模板改为钢模板、铝模板等。），且回收性能差，强度不高，容易灌浆、胀模、控制困难，工人操作复杂。而且墙柱混凝土需要在现场施工，现在需要用混凝土搅拌车运输浇筑，工人数量多，时间间隔长，施工时容易产生冷裂纹，混凝土在现场凝固，使其强度达不到要求，容易造成混凝土蜂窝麻面、烂根、离析等质量通病，难以控制，工人使用振捣棒操作费时费力。而且在传统的施工过程中，每栋建筑的施工过程中使用了很多工人，他们还需要等待混凝土凝固，导致时间和成本很高。

三、装配式建筑的优势

（1）确保工程质量。传统的现场施工受到工人素质参差不齐的限制，质量事故时有发生。装配式建筑构件在装配式工厂生产，在生产过程中可以控制温度和湿度，因此更容易保证构件的质量。（2）减少安全隐患。传统施工多在露天、高空进行，存在很大的安全隐患。装配式建筑构件运到现场后，由专业安装团队严格按照工艺进行组装，大大提高了工程质量，减少了安全隐患。（3）提高生产效率。装配式建筑的构件在装配式厂采用钢模批量生产，减少了脚手架和模板的数量，所以生产成本相对较低，尤其是生产形式复杂的构件时，优势更加明显；同时省略了相应的施工过程，大大提高了时间利用率。（4）降低人工成本。目前，中国建筑业劳动力、技术人员、老年工人短缺，成本不断上升，使得传统的建筑方法不可持续。组装式建筑采用组装式工厂施工和现场组装施工，机械化程度高，现场施工和管理人员减少近10倍。节省可观的人工成本，提高劳动生产率。（5）节能环保，减少污染。装配式建筑的循环经济特征显著。由于钢模板可以回收利用，节省了大量脚手架和模板作业，节约了木材资源。此外，由于组件在工厂生产，现场很少进行湿法作业，大大降低了噪音和烟雾，对环境影响不大。（6）模块化设计，延长建筑物使用寿命。在装配式建筑的建筑设计中，首先对户型进行优化，在选择户型的基础上进行模块化设计和生产。这种设计方法大大提高了生产效率，特别适合大规模标准化建设。此外，由于结构灵活，可以进一步改造房屋的内部空间，延长房屋的使用寿命。

四、装配式建筑的结构深化设计

对于各种标准装配式构件的建筑结构，可采用标准图集的详细设计图及其施工方法。如果结构复杂，设计文件不够详细，需要深化设计。深化设计的计算应包括设计文件规定的荷载和施工过程中堆垛、脱模、运输、吊装等各种工况下荷载的不利组合验算，并应考虑施工顺序和支架拆除顺序的影响。深化设计完成单位可以是原设计单位，也可以是其他有设计能力的相关单位。深化设计的结果应得到原设计单位的批准，以便与结构的总体设计相协调。深化设计是设计工作的进一步延续。作为施工依据的设计文件和深化设计成果应包括以下内容：1.组装部件的设计详图，包括平面图、立面图、剖面图、预埋挂件和其他预埋件的详细结构图等；2.装配式构件的装配详图，包括构件的装配位置、相关节点的详图、临时斜撑和临时支撑的设计结果等；3.施工方法，包括构件制作和组装的施工、验收方法、组装顺序要求、临时支撑和临时支撑拆除顺序要求等。对于仍处于开发阶段的装配设计，总体设计在于优化板材组件，实现高效生产和简单快速安装。

五、装配式建筑的发展趋势

随着现代建筑业的快速发展，装配式建筑的民族化趋势是必然和必要的，国家也鼓励和大力支持这一项目。由于我国传统建筑存在寿命短、抗震性能低等固有缺陷，根据相关数据，英国建筑平均寿命为100年，美国为50年，中国仅为35年。虽然这些建筑的使用寿命很短，但它们的环境污染却极其严重。建筑垃圾的数量占城市垃圾总量的30%~40%，约为发达国家的两倍。但是对于装配式建筑来说，已经不是问题了。因为在装配式建筑的设计过程中，准确的建筑构件保证了建筑具有良好的抗震性能和防腐性能。工厂流水线上生产的建筑构件只能在现场安装，在施工过程中造成了大量的环境污染。设计的标注和管理的信息化提高了生产效率，组件的统一降低了成本。通过数字化管理，装配式建筑的性价比得到了提高。装配式建筑作为一种绿色建筑技术，具有避免重复维修、寿命长、免维护、技术性和环保等优点，在大力推广绿色建筑、保护环境和改善环境的趋势下，将获得更多的发展空间，并将逐步取代传统的建筑方法和建筑理念。

六、结语

作为一种新的建筑模式，组装式构件必须在生产速度和质量上得到保证，以确保施工的顺利进行。目前能制造大量组装式构件的厂家不多，可能成为阻碍组装式建筑发展的问题。因此，发展组装型零部件制造企业尤为重要。此外，在目前的经济形势下，装配式建筑的发展仍然需要政府、建筑工人和建筑工程师的不断研究和发展，充分发挥装配式建筑的优势，尽量避免装配式建筑的缺点，尽快建设适合我国国情的装配式建筑。