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火神山、雷神山醫院建設背后:淺談裝配式建筑的發展
發布時間:2020-02-24點擊量:2192次

火神山醫院、雷神山醫院以極高的效率完成整體規劃、搭建以及基礎設施的配備工作,施工速度令人驚訝,引發全球目光的聚集。醫院的建成向海外展示“中國速度”的同時,也喚起人們對裝配式建筑的關注與思考。這種具有標準化、模塊化和預制化的建筑形式,不僅成為緊急救援搭建的常用方式,在其他諸如住宅、商業空間等領域也展示了巨大潛力,無疑是一種值得不斷探索和完善的建筑模式。鑒于此,本文即簡單介紹下裝配式建筑的發展歷程、基本特征及發展前景。


1.裝配式建筑的國內外發展狀況

國外發展狀況

       現如今,國外許多國家的多數建筑都使用的是裝配式建筑,這種建筑在國外已廣泛使用。

     歐洲是最早應用裝配式建筑的國家,開發新大陸時期,17 世紀歐洲向美國移民時,在移民過程中,所用木架來拼裝房屋,這就屬于一種最簡單的裝配式建筑。歐洲以法國為代表,經過 30 多年,法國的裝配式建筑正在不斷地發展完善,許多住宅樓、學校、體育場、辦公樓等公共建筑都應用了裝配式建筑。

     歐洲是最早應用裝配式建筑的國家,開發新大陸時期,17 世紀歐洲向美國移民時,在移民過程中,所用木架來拼裝房屋,這就屬于一種最簡單的裝配式建筑。歐洲以法國為代表,經過 30 多年,法國的裝配式建筑正在不斷地發展完善,許多住宅樓、學校、體育場、辦公樓等公共建筑都應用了裝配式建筑。

瑞典研究裝配式建筑較早,所以其裝配式建筑的發展較快,在 60 年代,瑞典就基本上實現了有關部件規格方面的建筑工業化標準,有利于部件生產更加標準、多樣及應用廣泛等,同時也使工業化發展更加快速。同時,瑞典政府也制定了一些相關規范制度。目前瑞典已有 80%的住宅采用裝配式建筑,并將其工業化生產的模式傳播予其他國家。
德國在世界大戰后,房屋遭到破壞,為了解決住房緊缺的問題,住宅產業化在德國快速發展,從而使住宅能夠大規模重建。如今,德國的住宅產業化技術也得到進一步提高,達到非常成熟的狀態,對于施工現場所要求的建筑構件和裝飾材料,在工廠都可以完成,當工地需要時,將有關預配構件運到施工現場,然后再通過吊車進行吊裝、就位、固定,使結構和安裝一體化,從而縮短了工期。
美國和加拿大地區,裝配式建筑被廣泛推廣,以致在這兩個國家裝配式建筑被普遍應用。北美的預制建筑主要由兩部分組成,分別是預制外墻和結構預制構件,預制構件具有相同的特點,其特點是大型化可以結合預應力,可以使結構配筋及連接構造有所優化,制作和安裝過程中的工作量也有所減少,可以縮短相應的施工工期,從而使裝配式建筑的工業化、標準化和技術經濟性的特征有所體現。
日本在 20 世紀 70 年代期間頻繁發生地震,為了提高建筑的使用量,增加其抗震能力,對建筑進行了深入的技術研究,已建立了住宅通用部品的生產體系,許多構件都得到了優良產品認證,以裝配住宅為主要形式的工業化建筑已形成。日本東京塔是日本最具有代表性的預制裝配式建筑,日本東京塔高 58 層,是在 2008 年采用預制裝配框架結構所建立的。

國內發展狀況


目前,我國的裝配式建筑發展尚處于起步階段,但國家已開始大力提倡裝配式建筑的發展。發展裝配式建筑是推進新舊動能轉換、實現“四新經濟”發展的重要舉措。
國務院、住建部和發改委分別出臺了促進裝配式建筑產業發展的政策。2016年3月在《第十二屆全國人民代表大會第四次會議》政府工作報告中李克強總理提出:積極推廣綠色建筑和建材,大力發展鋼結構和裝配式建筑,提高建筑工程標準和質量。
      2017年3月住建部印發《“十三五”裝配式建筑行動方案》。指出到2020年,全國裝配式建筑占新建建筑的比例達到15%以上,其中重點推進地區達到20%以上,積極推進地區達到15%以上,鼓勵推進地區達到10%以上。到2020年,培育50個以上裝配式建筑示范城市,200個以上裝配式建筑產業基地,500個以上裝配式建筑示范工程,建設30個以上裝配式建筑科技創新基地,充分發揮示范引領和帶動作用。
      2019年10月30日,國家發改委發布《產業結構調整指導目錄(2019年本)》。該目錄中將裝配式建筑和固廢物處理的相關建材裝備列入了鼓勵類目錄,并且是第一次將裝配式建筑明顯提出。
      全國政策性文件的頒布落實給各省市裝配式建筑發展明確方向,31個省份/直轄市地方政府均針對裝配式建筑頒布具體的實施意見、規劃和行動方案,其中北京、上海、天津、浙江、江蘇等經濟發達地區要求2020年裝配化率達到30%以上,遠高于全國目標,多數地區要求達到15%或20%,部分中西部省份寧夏、青海等地區則因地制宜提出10%的目標。同時各地政府也積極通過稅費優惠、用地支持、財政補貼、容積率獎勵等多種方法給予產業發展充分激勵。

2.裝配式建筑的基本特征


裝配式建筑的特點

一、設計多樣化
目前所設計的住宅樓并不能滿足人們對于住宅樓所需求的,大多數住宅樓的承重墻較多,以致分隔較多,開間較小,房內空間不能被有效分隔。而裝配式建筑,可以靈活、隨意進行分割,可以滿足住戶的需要,根據他們的要求來進行分割,大廳小居室以及小廳大居室都可以形成。
二、功能科技化
①節能效果良好:由于外墻設置了保溫層,冬天可以降低對暖氣能源的消耗,夏天可以降低對空調能源的消耗。
②隔聲效果好:墻體設置了保溫層,保溫材料具有較好的吸聲功能,而且墻體與門窗之間空隙較小,所以可以減少外界帶來的噪音,為室內提供一個安靜的環境。
③防火:材料最大的作用就是不燃或難燃,所以火災發生的概率會有所降低。
④抗震:材料的輕質性可以降低建筑物的重量,這樣有利于裝配式建筑的充分連接,抗震效果好。
三、生產工廠化
先在生產廠生產好預配構件,然后運輸到施工現場進行現場裝配。
四、施工裝配化
在生產廠生產好各種相應的構件,然后再運輸到施工現場,專業人員在現場進行安裝和拼接。

裝配式建筑的優勢

裝配式建筑比傳統建筑擁有較多的優勢,主要表現在以下幾個方面:
①提高勞動生產率。預制構件在生產廠大量生產,由于提前生產好了預制構件,在現場直接進行安裝,這樣可以減少對模板及腳手架的使用,不僅降低了施工成本,還有利于減少施工現場的施工流程,從而縮短了工程工期,還提高了時間效率。
②節約能源,減少環境污染。裝配式建筑具有節約各種能源、水資源、土地以及材料等優勢。比如對于鋼模板可以進行循環使用,從而節約了木資源。此外,在生產廠生產好預制構件,然后運到施工現場進行安裝,不在施工現場進行現場操作,使施工現場減少了噪音和揚塵,減少了環境污染。
③確保工程質量與安全。傳統建造中在施工現場進行操作,大部分是高空作業,工人們的技術水平以及素質并不是很高,經常會出現質量事故以及安全隱患。而裝配式建筑在生產廠提前生產好預配構件,運輸到施工現場,由專業安裝人員進行現場裝配,一般都是機械化安裝,從而可以確保工程質量,降低安全隱患。
④縮短建設工期。裝配式建筑先在生產廠生產好預制構件,然后再去施工現場進行安裝拼接,就像制造汽車一樣來建造房子,以工業化的方式來取代手工操作,大部分都是機械化操作,先在工廠生產好預配構件,再進行現場安裝,去除了一些現場抹灰、綁鋼筋、支模板等一些流程,從而縮短了建設工期。


一、設計多樣化
目前所設計的住宅樓并不能滿足人們對于住宅樓所需求的,大多數住宅樓的承重墻較多,以致分隔較多,開間較小,房內空間不能被有效分隔。而裝配式建筑,可以靈活、隨意進行分割,可以滿足住戶的需要,根據他們的要求來進行分割,大廳小居室以及小廳大居室都可以形成。
二、功能科技化
①節能效果良好:由于外墻設置了保溫層,冬天可以降低對暖氣能源的消耗,夏天可以降低對空調能源的消耗。
②隔聲效果好:墻體設置了保溫層,保溫材料具有較好的吸聲功能,而且墻體與門窗之間空隙較小,所以可以減少外界帶來的噪音,為室內提供一個安靜的環境。
③防火:材料最大的作用就是不燃或難燃,所以火災發生的概率會有所降低。
④抗震:材料的輕質性可以降低建筑物的重量,這樣有利于裝配式建筑的充分連接,抗震效果好。
三、生產工廠化
先在生產廠生產好預配構件,然后運輸到施工現場進行現場裝配。
四、施工裝配化
在生產廠生產好各種相應的構件,然后再運輸到施工現場,專業人員在現場進行安裝和拼接。

裝配式建筑的優勢

裝配式建筑比傳統建筑擁有較多的優勢,主要表現在以下幾個方面:
①提高勞動生產率。預制構件在生產廠大量生產,由于提前生產好了預制構件,在現場直接進行安裝,這樣可以減少對模板及腳手架的使用,不僅降低了施工成本,還有利于減少施工現場的施工流程,從而縮短了工程工期,還提高了時間效率。
②節約能源,減少環境污染。裝配式建筑具有節約各種能源、水資源、土地以及材料等優勢。比如對于鋼模板可以進行循環使用,從而節約了木資源。此外,在生產廠生產好預制構件,然后運到施工現場進行安裝,不在施工現場進行現場操作,使施工現場減少了噪音和揚塵,減少了環境污染。
③確保工程質量與安全。傳統建造中在施工現場進行操作,大部分是高空作業,工人們的技術水平以及素質并不是很高,經常會出現質量事故以及安全隱患。而裝配式建筑在生產廠提前生產好預配構件,運輸到施工現場,由專業安裝人員進行現場裝配,一般都是機械化安裝,從而可以確保工程質量,降低安全隱患。
④縮短建設工期。裝配式建筑先在生產廠生產好預制構件,然后再去施工現場進行安裝拼接,就像制造汽車一樣來建造房子,以工業化的方式來取代手工操作,大部分都是機械化操作,先在工廠生產好預配構件,再進行現場安裝,去除了一些現場抹灰、綁鋼筋、支模板等一些流程,從而縮短了建設工期。

3.未來展望



國家相關政策指導,使得裝配式建筑發展具有廣闊前景。近幾年國家提出了建筑市場的相關政策,鼓勵裝配式可持續建筑的發展,還特別專項設置了產業化技術指標和體系化技術,為大量、快速的住宅建設提供切實有效的保障,從根本上全面推進了綠色建筑行動。在國家大力提倡節能減排的政策之下,隨著相關政策標準的不斷完善,我國建筑業正向著綠色建筑和建筑產業現代化發展轉型,作為建筑產業化重要載體的裝配式建筑將進入新的發展時期。隨著城市建設節能減排、可持續發展等環保政策的提出,裝配式建筑施工已成為建筑產業化的發展趨勢。









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