模块化装配式建筑发展现状与未来展望

尹瑞轩

摘  要：当前我国经济发展速度逐渐提升，伴随着经济规模的逐渐扩大，城市化规模的扩张，城市劳动力人口的规模却不断萎缩。很多城市由于施工现场工作难度高，工作压力大，年轻人不愿意从事施工方面的工作，施工现场存在很多劳动力人口短缺的现象，施工人员老龄化现象严重。因此，施工管理人员既要解决施工现场劳动力不足的情况，又要改善施工现场劳动力成本高的问题，还需要不断降低施工现场的人工成本。在此背景下，不断推动装配式建筑的发展，提升生产的效率，符合时代发展的需求，促进建筑行业的健康可持续发展。

关键词：模块化;装配式建筑;发展展望

1模块化装配式建筑项目简述

模块化装配式建筑是装配式建筑采取模块化设计和施工，将生产用于建设的结构。设计和施工可以根据建筑情况进行合理的预定。模块化装配式作为新型建筑技术，可有效提高建设项目的效率，提高项目整体施工效率。模块化装配式建筑构件是工厂生產，这种方法创建通用组件，减少了组件单独定制的时间问题，避免了因组件不符合设计而造成的再加工，可有效提高建筑施工效率。装配式建筑大部分构件都是标准化的，减少设计和其他连接。组件可以更容易地判断是否符合标准，装配式将构件的生产转移到专业制造商。随着规模的扩大，生产工艺会更加完善，零部件质量也趋于提高。建筑工程需要大量能源和资源，施工中会形成废水和废气，影响大气环境。因此，在项目施工中，必须采用集约化方式，减少资源浪费。积极推进装配式建筑发展，是改变建筑业现状、实现高质量的机遇。

2模块化装配式建筑技术特点

模块化装配式建筑也可以称作建筑工业化发展的结果，是由工厂进行集成式建筑的制造与生产，然后运输到现场进行安装。工厂制造的构件主要有梁、板、柱、剪力墙以及楼梯等，该建筑模式与当前建筑行业的发展趋势相符合，为人们呈现出了建筑施工行业的全新图景。建筑也可以像商品生产模式一样，进行各种标准构件的生产，然后通过运输到达工地后就像进行积木的搭建一样开展拼装。装配式建筑的特点主要由以下3个方面。

2.1功能多样化

模块化装配式建筑在进行外墙的设计时都会使其具有保温属性，具备冬天暖夏天凉的功能，还可以有效降低空调的使用频率，避免对空气造成污染，具有节能减排的效果。同时，装配式建筑的门窗以及墙体都具有很好的封闭性能，可以有效隔绝外部的声音。此外，装配式建筑还具有很好的防火抗震功能。

2.2 施工装配化

模块化装配式建筑所需要的构件都通过工厂进行制造与生产，能够完成保温、隔热、装修一系列的设计及施工。保温所需的隔热板和装修所需的板子都能够跟随预制件在工厂中的制造完成，也可以在预制构件上为装饰面板留下所需的埋件。不但能够保证装配式建筑的装修和隔热效果，还能够提高工程的施工效率，缩减施工所需的工序，降低施工形成的噪声，减少产生的废料。

2.3 设计多样化

当前，建筑设计通常将房间中的格局作为主要对象，房屋整体的应用缺乏灵活性，而装配式设计能够有效规避这些短板，其主要特点是能够对空间的面积进行有效分割，依据用户的实际要求进行配置。

3模块化装配式建筑优缺点分析

模块化装配式施工技术为一种新的技术，得到了广泛的应用。在应用方面，装配式建筑具有一定的优势，为建筑业的发展做出了贡献。装配式建筑施工可以提高经济效益，装配式施工技术经济效益体现在生产成本的节约。由于大多数构件由工厂直接供应，可以降低构件的总成本，降低了建筑公司制造构件的成本。在人工成本方面，装配式建造过程简单，需要的人工较少。许多装配任务由工厂执行，施工只需投入少量劳动力即可，安装预制件可以节省人工成本。由于装配式建筑过程相对简单，整体施工时间缩短。工期缩短意味着降低成本，也可以规避施工风险，获得更高的效益。与传统的施工技术相比，装配式技术以工厂批量生产为主。在量产过程中，可以提高资源利用率。装配式资源的利用率高于传统方法，水资源和能源消耗可降低30%左右。近年来，环保理念成为热门话题，国家也出台政策限制建筑垃圾。与传统项目相比，装配式具有更高的标准化，更容易实施管理生产。工厂量产提高了建筑材料的使用，减少造成污染的垃圾和噪音。简化现场流程还可以减少垃圾的产生，从根源上解决垃圾问题，以此来达到保护环境的目的。装配式技术也有一些缺点，主要是设计工作复杂，大部分工作由构件生产完成。制定图纸是基础，对工程图纸的技术能力细节和要求更高。对施工现场工艺要求比较高。生产的预制件到达现场前，必须做好安装、预留空位和施工的准备。装配式建筑到达工地后，进行吊装和加固工作。在吊装过程中容易损坏一些构件，这也对施工技术提出了更高的要求。

4模块化装配式建筑发展取得的成就

4.1具有企业特色的装配式结构体系与构造设计

经过多年的实践、研究和创新，当前形成了具有企业特色的装配式混凝土框架结构体系节点连接方式、装配式混凝土剪力墙结构内外墙的节点安装方法。

4.2 集成创新了一套成熟可行的企业生产、安装技术及技术控制体系

为了更好地保证工业化预制构件的产品质量，提高生产效率，增强对生产过程中产品的质量检查节点管理，众多企业经过多年的生产经验总结、自主研发、自我归纳，形成了预制构件生产工艺技术、模具技术、构件成品管理技术生产体系以及预制构件运输、吊装和安装技术体系，质量验收与控制技术控制体系。

4.3 不断研发创新的节点连接技术

在节点叠合现浇连接构造的基础上，不断研发创新的框架节点连接方式，如已经在使用和实践研究中钢骨梁柱节点连接和预应力桁架式钢骨连接。其中预制预应力桁架式钢骨混凝土框架结构体系是一种新型结构体系，相对实腹式钢骨混凝土来说，预应力桁架式钢骨更节省钢材。桁架腹杆的使用，不但可以解决混凝土与钢骨架之间的黏结滑移问题，还可以使梁内的混凝土得到固定和约束，使得在不设栓钉的情况下梁的混凝土和腹钢骨架很好地共同合作。可以根据桁架式钢骨混凝土梁截面高度进行钢骨架的高度调整，使截面刚度得到合理设计，从而提高其受弯性能，提高承载和抗震能力。

5模块化装配式建筑应用与发展趋势

5.1 规模化产业链形成是装配式建筑发展的前提

装配式建筑的发展必须要使相关利益单位在经济上得到行业发展带来的红利，对于这个目标，可以从两个方面入手，一是要提高装配式建筑的使用功能，二是要降低装配式建筑的建造成本，而这两方面的诉求，都离不开装配式规模化产业链这个前提。只有形成设计、生产、运输、安装各环节产业化规模发展之后，装配式建筑的发展才有可能真真切切享受到工业化规模生产带来的高效率生产、低成本运输、高质量建造的好处。

5.2 从业人员的素质是装配式建筑发展的重要保障

装配式建筑的建造是一项非常专业的建筑活动，它涉及装配式建筑构件的设计、预制构件的生产、预制构件的运输、预制构件的现场安装等诸多方面，它对从业人员技术管理能力和实践经验要求很高。而当下中国整个建筑建造行业，面临作业环境艰苦、对从业人员数量需求大、从业人员流动性大、优秀年轻从业者流失严重等现状。要想培养装配式建筑建造的职业人才，可以从以下几个方面入手：①大学的专业教育要与社会需求实际接轨，不能把人才的教育培养搞成没有地基的空中楼阁建设。②企业要注重自有职工的职业继续教育活动，要有培养自有产业技术人员的意识，打通从业者的技能提升进阶道路。③相关利益单位要提高相关行业从业人员的待遇，尊重相关从业人員的劳动成果，提高从业人员的职业认同感。

5.3充分利用BIM技术手段是装配式建筑发展的关键

装配式建筑各个施工环节的关联性特别大，在建筑过程中对信息误差的容错率特别低。2020年8月底住建部、工信部等部门联合发出《加快新型建筑工业化发展的若干意见》，将BIM技术和装配式建筑作为新型建筑工业化的信息化发展手段。在装配式建筑的建造过程中BIM技术的运用有以下好处：①深化建筑设计标准化。②BIM模拟安装，进行碰撞检测使构件设计更合理。③BIM模拟施工现场布置，推演施工过程协助施工组织计划科学设计。④BIM技术信息传输的完整性与高效性有助于参建各方信息交流，有利于各方的团结协作。

6结语

在现在中国民用建筑工业化发展转型的关键节点上，装配式建筑的发展在政策支持上拥有得天独厚的优势，建筑企业应从社会大局出发，不在乎一城一地的得失，做好相关准备，投入相关资源，参与装配式建筑的发展之中，推动装配式建筑的发展与进步。广大建筑行业的从业者也要充分意识到建筑行业的发展日新月异，在从业活动中要不断接受新技术新工艺新的建筑理念，提升自身的整体技术水平。

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