后疫情时代对装配式建筑发展的思考

李迪楠，马 静，赵 曦

（河南工业大学，河南郑州 450001）

装配式建筑以预制构件为基础，具有工期短、质量高、污染少、能耗低、节省人力资源和场地适应性强等特征。模块化的设计使其能够快速安装并且便于复制，所以经常被用于需要在短时间内建成的应急性建筑。2020年，为了抗击新型冠状病毒疫情，湖北省武汉市参照了2003年抗击SARS 疫情时北京小汤山医院的修建经验，在极短的时间内相继建造出火神山医院和雷神山医院。两座医院的总建筑面积为11.4 万m2，共有床位2600张，有效解决了新冠肺炎患者因为床位短缺而得不到救治的问题。从设计方案到建造完成，每座医院的工期都在10d 左右，施工现场井然有序，效率极高。这两座医院的快速建造和投入使用充分凸显了装配式建筑独特的优势。

1 装配式建筑在疫情中的应用

1月23 日，火神山医院确定交由武汉市城建局建设；1月24日，火神山医院的初步设计方案完成；1月26 日，火神山医院全部施工图完成。当日，由中南建筑设计院负责设计的雷神山医院开工建设；1月31 日，两座医院通电，2月2 日火神山医院交付使用，2月5 日雷神山医院交付使用。

火神山医院的总体布局为“L”型，坐落在一座荒山附近，共有床位1000 张，总建筑面积3.4 万m2。雷神山医院，建于军运村3 号停车场上，共有床位1600 张，总建筑面积7.9 万m2。两座医院的设计建造都采用装配式钢结构建筑，均是为了收治武汉市不断增加的患者而建造的临时设施，预计使用寿命为3 个月左右，不用满足长期的使用需要。因此，具有以下几个特点：

1.1 工期短

医院从计划建造到完成共计用时10d 左右（正常设计施工应在半年以上）。本次建设时间紧、任务重，通过项目模块化标准化的设计和装配式集成房的应用，采取整体安装，局部调整的方法，分秒必争。由多家工厂共同提供的模块，可满足现场的安装需求。先将零散的预制构件装配完成后，再进行整体吊装，施工与吊装交替进行，减少现场作业的工作量，提高建造效率，从而极大地缩短了工期。

1.2 规模大

火神山医院总建筑面积为3.4 万m2，雷神山医院总建筑面积为7.9 万m2。由于所需医院规模较大，故采用单层大面积铺展并同步施工的处理方法，将整体划分成块，加大施工作业面[1]。

1.3 规划合理

作为传染病医院，规划时面临的主要问题是如何防止院内交叉感染，因此，医患分流成为规划的重点内容。为了解决这一问题，火神山医院和雷神山医院都采取了“三区两通道”[2]的设计方案。医院包含医疗用房区、医护保障区、医疗辅助区等几大主要的功能区。在规划中将复杂的功能区模块化，并对每个模块细分，然后按照标准对具有相同或者相似功能的区域进行设计，化繁为简。这样既可以充分满足传染病医院的多功能需求，又便于建设。

1.4 现场人员安全

人员的流动和聚集会引起病毒的传播感染，如果想尽可能地降低现场作业人员感染新型冠状病毒的风险，就必须避免大量人群聚集。装配式建筑的预制构件绝大多数都在工厂内完成，需要现场作业的部分较少，现场人员只需进行搭建、吊装等工作。因此，现场所需的施工人员和管理人员数量会大幅减少，作业人员患新型冠状肺炎的风险也会随之降低。

在极短时间内以高质量建成的火神山和雷神山医院让人们看到了装配式建筑的应用价值。装配式建筑在施工效率、项目质量以及人员安全方面的优势，是两座医院能成功建造的关键所在。设计团队充分发掘了其独特的优势，进行模块一体化集成设计，在各方的共同努力下，高速顺利完成医院项目的建设。这充分展示了装配式建筑体系的优越性和未来巨大的发展空间。此次疫情之后，装配式建筑将会在更广泛的领域得到应用。

2 装配式建筑与现浇建筑的对比

目前，我国的建造方式还是以传统现浇为主的。与传统现浇建筑相比，装配式建筑既有优点也有不足，从以下几个方面将二者进行比较：

2.1 工程质量方面

装配式建筑的主要构件是提前在工厂预制生产的，有严格的施工技术和质量标准，并且直接运送到工地，避免外部因素或人为因素对配件质量的干扰。与传统建筑相比，预制出的构件规格尺寸更加精准，在加工过程中很少出现不合格的构件，有利于保障工程质量。但由于构件本身尺寸较大，在现场吊装拼接的过程中容易被损坏，而且没有安全有效的方法对已损坏的构件进行修补，所以会发生钢筋外露或是预埋件分离等情况。另外，由于相关技术不够成熟，装配式建筑还存在一些不可忽视的问题，例如：如何处理构件之间的连接以及如何增强建筑的可靠性和耐久性等。

2.2 生产效率方面

与现浇建筑相比，装配式建筑在生产效率方面有很大的优势。装配式建筑运用模块化设计将预制构件提前生产好，因此现场不需要大量的脚手架，施工速度加快，缩短了建设周期。此外，建筑构件都是在室内生产的，几乎不受外界自然气候条件的影响。因此，可以克服在冬季雨季等恶劣天气下无法施工的问题，提高了生产效率。

2.3 资源消耗方面

装配式建筑利用工厂模板来生产标准化构件，并且通过机器流水线实现自动化生产，这样的批量生产可以有效的节约资源。然而，我国目前面临着装配式构件工厂数量较少导致的构件不足问题，现有的少数几家装配式构件工厂无法满足市场的需求。

装配式建筑不仅可以减少物质资源消耗，而且可以节省人力资源。构件多采用现场机械安装，机械化程度较高，工人只需要将构件进行组装、拼接、搭建，大大减少了项目所需要的施工人员数量。但装配式建筑对技术人员及管理人员的素质提出了更高的要求，现场需要配备技术人员来指导施工，也需要施工人员掌握相应的知识和技能。目前我国尚缺乏专业的装配式建筑施工团队。

2.4 成本费用方面

目前，专门制作装配式建筑构件的工厂数量很少，从工厂车间到建筑工地的运输距离较长，再加上构件的装载方式和物流路线不合理，导致装配式建筑的运输成本高于现浇建筑[3]。另外，虽然装配式建筑所需要的劳动力比传统现浇建筑少，但我国目前的劳动力价格相对低廉，所以装配式建筑劳动力成本的降低并不明显，其展现出的经济效益也不能满足人们的期望。

2.5 节能环保方面

装配式建筑的施工现场采用干式施工法，将传统的现场湿作业模式转化为干式施工。工业化生产可以加快施工速度，并减少能源消耗和碳排放。这种施工方法最大限度地减少了现场施工所产生的空气和噪声污染，同时也减少了建筑垃圾和污水的排放，有效地避免了对周围环境产生严重污染。

综上所述，与现浇建筑相比，装配式建筑具有质量好、效率高、能耗低、污染小等优点，但同时也存在技术不成熟、运输成本高、构件工厂数量不足、缺少专业人员、经济效益不理想等缺陷。

3 装配式建筑未来发展趋势

装配式建筑作为传统建造方式的重大变革，有着广阔的发展空间。尤其是经过此次疫情，建造理念发生了改变，这将进一步推动装配式建筑的发展，发展趋势主要体现在以下几个方面：

3.1 建筑绿色化

传统现浇混凝土建造方法的施工现场环境较差，产生的粉尘和噪声会对周围造成污染且能源资耗很大。装配式建筑相比传统建造方式来说更加绿色化，施工现场无污水、无扬尘、无垃圾，钢材的回收利用效果好，有利于保护生态环境，这与绿色建筑的理念非常吻合。将来建筑从业者们会把环保、节约、清洁、安全等理念进一步融入方案设计和施工管理中，推动装配式建筑的发展，最终实现建筑的高效率和高品质[4]。

3.2 生产工业化

当前我国正迈向工业化的新阶段，建筑行业也正在由手工业生产、半工业化生产向工业化生产转变。把建筑当产品、把施工当制造是装配式建筑的核心理念，疫情过后，建筑工业化的建造模式必将迅速发展，生产效率和管理水平将大幅提高。

3.3 施工机械化

建筑工地的平均年龄越来越高，从事这方面行业的年轻人越来越少，开始出现工人紧缺的问题。因此，施工现场人数的减少也将进一步推动机械化装配式建筑的发展。

总而言之，装配式建筑不仅是疫情之下快速建造的选择，也是推动我国进入工业化新阶段的重要因素。另外，装配式建筑属于当前国家正在大力推行的绿色建筑，有“四节一环保”（节能、节地、节水、节材和环境保护）的优点，将逐步成为我国建筑行业未来的发展方向。

4 结语

装配式建筑作为一种新兴建筑形式，其发展必然有一个循序渐进的过程，需要稳步推进，目前仍需和现浇建筑互相补充。但从长远来看，随着城市化进程的日益推进以及经济技术的快速发展，国家对于建设资源节约型、环境友好型社会的需求不断增强，装配式建筑在我国的巨大潜力蓄势待发。虽然我国装配式建筑的发展还存在技术不够成熟、成本过高等一系列问题，有待进一步改进，但在技术成熟之后，装配式建筑具有的诸多优势是我们无法忽视的。推进装配式建筑的发展对我国迈向工业化新阶段具有重要意义，期待未来在政策和环境的双重作用下，装配式建筑将更加广泛、全面地被行业所接受。