裝配式建築的歷史發展,你了解多少?

2019-12-07     棟樑建築工程設計

由預製部品部件在工地裝配而成的建築,稱為裝配式建築。按預製構件的形式和施工方法分為砌塊建築、板材建築、盒式建築、骨架板材建築及升板升層建築等五種類型。




裝配式建築可以簡單地理解為:把建築的各個部分在現場進行直接組裝而成的建築。

一棟建築,大到上海中心、哈利法塔,小到自家祖上傳下來的兩層小樓,其最基本的組成部件無非是:基礎、柱、梁、樓板、樓梯等幾個主要部分。要實現建築各構件的現場組裝,前提條件是這些構件必須提前在工廠生產好,簡稱預製。所以很多時候,裝配式建築又被稱作為預製建築或者建築工業化。




裝配式建築的歷史

建國初期,在前蘇聯幫助下,掀起了一個大規模工業化建設高潮。從前蘇聯搬、抄了單層工業廠房體系。在這個年代構件的預製生產大多是在工程現場,且多為非預應力構件,技術水平不高,質量也不穩定。

1950s,新中國首次提出了建築工業化的口號,當時建築工業化的主要內容就是指構件的工業化生產。經過十年建設,我國國民經濟不僅恢復、而且有了較大發展,也在此期間,我國在蘇聯幫助下,在清華大學、原南京工學院、同濟大學、天津大學和哈爾濱建築工程學院等高等院校,專門設立了混凝土製品構件本科專業。

1960s,工業建築的主要構件已是工廠化集中生產,構件質量明顯提高;特別是預應力技術在鋼筋混凝土預製構件企業得到推廣應用,不但節省了原材料,還提高了構件的性能。

1970s~1980s,國民經濟的高速發展, 促成了我國裝配式鋼筋混凝土建築、部分裝配式混合建築和構件預製生產,獲得空前的發展機遇,達到了行業一個輝煌的峰值。但在構件類型和生產原理方面並沒有重大突破。

1990s,進入九十年代後,由於部分裝配式建築自身有許多問題,主要可用「熱、裂、漏「來概括,和現澆結構相比,這些問題更顯突出。於是現澆結構幾乎全部替代了裝配式結構。

1959年,12層的北京民族飯店首次採用預製裝配式框架-剪力牆結構

裝配式建築的優勢

保證工程質量。傳統的現場施工受限於工人素質參差不齊,質量事故時有發生。而裝配式建築構件在預製工廠生產,生產過程中可對溫度、濕度等條件進行控制,構件的質量更容易得到保證。




降低安全隱患。傳統施工大部分是在露天作業、高空作業,存在極大的安全隱患。裝配式建築的構件運輸到現場後,由專業安裝隊伍嚴格遵循流程進行裝配,大大提高了工程質量並降低了安全隱患。

提高生產效率。裝配式建築的構件由預製工廠批量採用鋼模生產,減少腳手架和模板數量,因此生產成本相對較低,尤其是生產形式較複雜的構件時,優勢更為明顯; 同時省掉了相應的施工流程,大大提高了時間利用率。




降低人力成本。目前我國建築行業勞動力不足、技術人員缺乏、工人整體年齡偏大、成本攀升,導致傳統施工方式難以為繼。裝配式建築由於採用預製工廠施工,現場裝配施工,機械化程度高,減少現場施工及管理人員數量近10 倍。節省了可觀的人工費,提高了勞動生產率。

節能環保,減少污染。裝配式建築循環經濟特徵顯著,由於採用的鋼模板可循環使用,節省了大量腳手架和模板作業,節約了木材資源。此外,由於構件在工廠生產,現場濕作業少,大大減少了噪音。

裝配式建築的前景

李克強總理在《政府工作報告》中進一步強調,大力發展鋼結構和裝配式建築,加快標準化建設,提高建築技術水平和工程質量。

第一是從閉鎖的體系向開放式體系發展,統一的模數裝配式生產、模塊化裝配。

第二個是從濕體系向干體系發展,但是濕體系的連接部分性能更好,所以濕體系還是有前景的,但是干體系的裝配率更高,所以這兩個是有不同的,在地震頻繁地區主要採用濕體系。在建築密度比較低,地震設防比較低的地方,干體系優勢明顯。

第三個就是裝配式住宅的內部集材化開始發展。不僅是各個部件,而且包括整個建築分成幾個模塊,這種模塊生產已經出了非常好的成果。

第四個就是信息化管理。

第五個就是結構設計方面更趨多模式發展。目前已有技術可把百年的框架和易損的零部件或者根據人的愛好、建築的多樣性直接進行匹配。




裝配式建築發展不可限量

國務院參事仇保興指出:

我們發展裝配式建築主要的對策包括:

第一 有關的本土企業加大投入,加強研發。

第二 儘可能有一個大家普遍採用的G5軟體;

第三 新結構新部件的節能和研發。




我們應在如下幾個方面加強研究和應用:

第一是應該大量地來研發新的建材在裝配式建築中的應用,例如要學美國的模式關鍵的部件採用磷酸鹽水泥。

第二是研發新的復合結構,把鋼、木、PC混合結構組合在一起。

第三是新技術如BIM、VR等都可以做到國家安全和信息管理的暢通。

第四是新工藝應用,我們不提倡建築列印,但是可以局部列印。

第五是新的組件和建築全生命周期怎麼結合。

第六是具有良好的抗震性能。」

隨著裝配式建築的大力推廣,預製構件產量越來越大,標準化率大幅提升,生產企業內部資源發揮充分的效用,規模化效應逐步顯現,疊加勞動力成本的快速攀升,裝配式建造模式成本將快速下降,未來會遠遠低於傳統現澆建築模式。

基於我國裝配式建築發展基礎大、市場大的先天優勢,再加上一帶一路政策的推動,我國裝配式邁入新的發展期。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-my/8lee5G4BMH2_cNUg2bSp.html