卿 俊,黄梦婷,杨 凯,许佳兴
(1.宜宾学院,四川 宜宾 644000;2.上海水石建筑设计规划股份有限公司云南分公司,云南 昆明 650000)
随着全球环境问题的加剧,各国都在提倡绿色、节能、环保。装配式建筑使得建设生产变得工业化,提高了生产效率、缩短了建设周期,同时还解决了建筑行业污染大和噪声大等问题。但因国内的预制装配式建筑兴起相对较晚,而适用的招投标规程等不完善,这就使得其发展受到很大的局限。逐渐规范和完善装配式行业运行机制,能在很大程度上促进该行业的有序发展。
建设周期短:装配式建筑顾名思义,是指由其预制构件在工地装配而成的建筑。它与普通的混凝土建筑相比,大大缩短了建设周期。建筑施工与装修同时进行,外/内墙板、预制梁、楼梯等建筑构件通过车间预制生产,现场通过装配,减少大量的浇筑作业所消耗的时间。例如,国内外众所周知的火神山医院与雷神山医院均为装配式建筑医院,在不到1个月的时间内建成并交付使用。
生产效率高:在中国传统建筑工程建设中,大多是以现场浇筑的方式为主,其生产效率不高[1]。而现代装配式建筑通过建筑设计师的标准化设计之后,全程实行信息化模式的管理,使得标准化的建筑构件生产速度快,生产效率得到大大提高。
节能环保:将现浇式的建设项目与之相对比,现代装配式建筑还具有节约资源、减少能耗、充分符合绿色建筑的要求,对工地周边居民工作、生活的影响较小,施工过程中所产生的废水、污水及其他有害物质也有所减少,解决了传统施工噪声污染大的问题。
机制不完善:现代预制装配式建筑的建设起步较晚,装配式建筑设计及施工技术都还居于初期发展阶段,相较于技术水准较低的传统现浇式建筑,装配式建筑的设计、施工难度较大[2]。此外,相关标准不完善,推行过程存在很多困难,如缺少招投标操作规程、没有成熟的评标办法等。
造价高:现代装配式建筑不需要像传统普通的修建方式需要大量的施工人员。但通过成本比较可发现,装配建筑的成本比传统的浇筑式成本高——首先,大量构件通过标准生产后运输至项目建设区,运输成本很高;其次,由于建筑主体及装饰装修一体化设计,因此在安装费用方面会增加其造价。
发达国家装配式建筑的兴起较早,德国最早开始进行装配式建筑的建造是在20 世纪20 年代左右,为伤残军人提供住房[3]。二战后,战争破坏了大量住房,住房紧缺,德国用预制的混凝土大板技术建造了大量住宅建筑缓解住房紧张。德国目前采用较多的建筑结构是现浇构件与预制构件相结合的混合结构,此外钢混结构也应用较多[4]。英国的装配式起步于1914—1939 年,主要采用现场搭建和预制构件、木构件以及铸铁构件相结合的方式完成建造。二战后开始建造了大量装配式混凝土结构、木结构、钢结构和混合建造结构。目前钢结构和木结构是英国的主要发展方向,新建项目钢结构占70%。美国的装配式建筑建设始于20 世纪30 年代,盛行于20 世纪70 年代[5],其结构形式大致分为三种类型:第一种类型为木结构装配形式,芝加哥就是典型的预制木构架城市;第二种类型为PC 结构形式,当前美国装配式住宅又可分为嵌板式、预切割式、剪力墙等多种PC 结构形式建筑;第三种类型为钢结构建筑,其结构形式主要有型钢、轻钢、钢-混结构。日本主要通过立法和认定制度推动住宅产业化[6],日本政府通过专门机构进行推进和管理对装配式建筑的发展起到十分关键的作用。
建国初期,在苏联工业化的影响下,中国开始在全国建筑行业推行标准化生产,发展预制构、配件并生产建设装配式建筑。文革时期,中国的建筑行业处于搁浅状态,住宅标准降低,居住区密度提高,建筑工业化发展出现停滞。1978年改革开放,中央明确提出了建筑工业化就是用大工业生产方式来建造工业民用建筑,并提出建筑业以“三化一改”为发展方向。但由于预制建筑存在一定的不足,且随着房地产企业的快速发展,现浇建筑取代了大板建筑[7]。
随着中国对绿色装配式建筑的推行,越来越多的现代装配式建筑也相继出现在北上广等城市,20 世纪50 年代起,北京市便已成功通过工业化生产方式建成了一栋两层的装配式建筑来进行实验,该建筑是使用大板式装配建筑的建设手段。随后,中国又在木樨园利用钢筋混凝土建成了一栋以钢筋混凝土为主要建筑材内料的装配式大板实验楼。在后续的几年里,中国致力于对混凝土壁板生产工艺进行改进的同时,在6 个试点利用振动砖壁板进行装配式建筑建设,从而使北京市多个地区的居民住宅小区成功修建了占地面积高达27.9 万m2的绿色装配中式建筑。
近年来,中国现代化社会的高速发展,使城市面貌日新月异,在建筑产业现代化发展的背景下,装配式建筑能解决传统建筑的各项缺陷和弊端。但由于中国装配式建筑发展存在一定的问题与不足,与传统现浇筑式建筑相比较,建筑成本较高,这点就严重地制约了装配式建筑的长效发展。随着经验的不断总结以及现代技术的不断进步,造价高和机制问题也会进一步解决和优化。现中国已正式出台了关于推动绿色装配式建筑发展的相关指导建议,并提出在未来将对绿色装配式建筑进行大力推广,绿色装配式建筑已经全面迎来了高速发展新时期。
较传统现浇式建筑,装配式建筑具有缩短建设周期、提高生产效率、污染小等亮点,随着国家扶持力度加大,将工业化生产方式引入建筑行业中,已经成为城市发展过程中的关注焦点,未来装配式建筑将占据中国建筑市场的主要地位。