蒙亞軍/新疆兵團(tuán)建工集團(tuán)建設(shè)工程設(shè)計(jì)研究院有限公司

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裝配式結(jié)構(gòu)住宅的應(yīng)用與發(fā)展研究

蒙亞軍/新疆兵團(tuán)建工集團(tuán)建設(shè)工程設(shè)計(jì)研究院有限公司

【摘 要】我國(guó)房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)的集約化，要求在規(guī)模、質(zhì)量與技術(shù)上共同提高。裝配式住宅對(duì)于結(jié)構(gòu)體系、建筑性能、資源節(jié)約及環(huán)境保護(hù)方面都有較好的發(fā)展前景。而對(duì)于裝配式住宅體系如何促進(jìn)其應(yīng)用與發(fā)展，需要在實(shí)踐上不斷的研究。

【關(guān)鍵詞】裝配式；住宅；應(yīng)用；發(fā)展

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科技的進(jìn)步，建筑業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，尤其在近十年，我國(guó)城市化程度大幅度提高，城市建筑占地面積飛速的擴(kuò)張。對(duì)于建筑業(yè)來(lái)說(shuō)，量的增長(zhǎng)也推動(dòng)了建筑工藝的發(fā)展，隨著新材料、新技術(shù)的引用以及推廣，裝配式住宅以其具有空間利用靈活、外墻保溫性強(qiáng)、建筑能耗低等優(yōu)勢(shì)慢慢走進(jìn)了人們的視線，市場(chǎng)需求量也在不斷的提升，對(duì)于傳統(tǒng)住宅的建筑工藝提出了挑戰(zhàn)，成為了我國(guó)在未來(lái)住房環(huán)境變革的一個(gè)趨勢(shì)。

一、我國(guó)裝配式住宅概述

我國(guó)目前的裝配式住宅一般以鋼結(jié)構(gòu)為主，是指以鋼結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)材料，按照統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的建筑制造房屋框架零件，然后將零件運(yùn)至工地現(xiàn)場(chǎng)，在工地現(xiàn)場(chǎng)組裝鋼結(jié)構(gòu)框架，在鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再通過(guò)預(yù)制混凝土安裝或是其他材質(zhì)搭建屋頂墻壁等形成的住宅。

就我國(guó)住宅裝配技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，我國(guó)的技術(shù)一般都是借鑒歐美日等國(guó)家的既有技術(shù)。從國(guó)外的裝配式住宅先進(jìn)理論與技術(shù)來(lái)看，關(guān)鍵在于裝配化的系統(tǒng)性，也就是產(chǎn)業(yè)形成鏈條與系統(tǒng)。全球或是某一國(guó)家在裝配住宅技術(shù)上形成模式，才能促進(jìn)其標(biāo)準(zhǔn)化。裝配技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化能夠起到規(guī)范市場(chǎng)，延伸產(chǎn)業(yè)鏈的作用，是裝配式住宅發(fā)展的基礎(chǔ)。裝配式住宅形成體系要在構(gòu)件建造上符合標(biāo)準(zhǔn)化要求，形成裝配式住宅通用零部件生產(chǎn)，整個(gè)市場(chǎng)生產(chǎn)的零部件能夠順利的進(jìn)行拆裝拼裝。同時(shí)，裝配水平要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，要有一個(gè)科學(xué)的檢驗(yàn)與檢測(cè)方案，裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑方法不同，因而在檢測(cè)的經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)上都有不同。我國(guó)用于檢驗(yàn)裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)都是用國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)，因此，裝配式住宅形成體系的前提是形成科學(xué)完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，形成配套的商品體系。配套商品包括裝飾、圍護(hù)、廚衛(wèi)、設(shè)備等等住宅必要的組成要素，裝配式住宅的配套商品必然和傳統(tǒng)住宅不同，配套商品需要和裝配式住宅相搭配，使用要有效。

我國(guó)裝配式住宅基本模式有以下幾種：一是整體拼裝式，即工廠將輕鋼構(gòu)件與板材連接起來(lái)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝。二是分階段拼裝式，即工廠將輕鋼結(jié)構(gòu)部件運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝，并制作樓蓋和維護(hù)機(jī)構(gòu)等。三是單元式，即工廠將完整的房屋單元全部組裝好運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝就位。四是混合式，即將輕鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。

二、裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的生產(chǎn)流程

我國(guó)裝配式住宅建筑的制造和安裝技術(shù)主要借鑒歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，目前，我國(guó)的自主研發(fā)水平在施工流程與工藝上明顯落后，缺乏系統(tǒng)的研究。未來(lái)對(duì)于不同使用群體的鋼結(jié)構(gòu)住宅，需要有針對(duì)性的施工工藝與工法、設(shè)備和施工組織。在目前我國(guó)的裝配式住宅的工藝流程主要遵循以下步驟：

1.個(gè)性化定制階段。與傳統(tǒng)建筑方法一樣，在建造之前要進(jìn)行設(shè)計(jì)，而與傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)不同的是，裝配式建筑更加的靈活，更加強(qiáng)調(diào)個(gè)性化設(shè)計(jì)，往往可以提供出很多種，甚至上百種方案，供開(kāi)發(fā)商或購(gòu)房者選擇，并且可以根據(jù)客戶的特殊要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

裝配式住宅的個(gè)性化定制也是在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此開(kāi)發(fā)商需要在屋頂、外墻、裝潢、廚衛(wèi)等產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇好，建筑企業(yè)可以根據(jù)開(kāi)發(fā)商的選擇來(lái)施工。在戶型設(shè)計(jì)階段，裝配設(shè)計(jì)者要掌握材料使用、加工條件、抗震設(shè)計(jì)、住宅占用空間、結(jié)構(gòu)體系類型、住宅主要的使用人群等方面內(nèi)容，然后進(jìn)入結(jié)構(gòu)主體設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)主體設(shè)計(jì)是以既定結(jié)構(gòu)體系為目標(biāo)，如鋼框架、鋼框撐、鋼框架混凝土核心筒、交錯(cuò)桁架、勁性混凝土、管形柱內(nèi)灌混凝土等，綜合考慮不同的樓板體系，再完成其他環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。

2.制造與裝配階段。住宅的全部零部件需要按照國(guó)家或是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)工廠化生產(chǎn)制造，將必須要在工廠制造出來(lái)。而且應(yīng)考慮物流問(wèn)題，一些框架不能在工廠加工制造的，需要去現(xiàn)場(chǎng)施工。然后將鋼結(jié)構(gòu)框架零件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)裝配，較低的集成住宅不需要大型的機(jī)械設(shè)備，施工現(xiàn)場(chǎng)潔凈，建筑垃圾產(chǎn)生少，施工基本不受天氣及季節(jié)影響。

裝配流程一般分為六步。第一，基礎(chǔ)施工，按常規(guī)工藝定位、放線、挖土、澆筑墊層、基礎(chǔ)大放腳，澆筑混凝土防水帶后安放鋼構(gòu)件預(yù)埋件或通長(zhǎng)角鋼。第二，地坪施工，地坪施工就是建筑的地基以及施工場(chǎng)地布置。第三，鋼構(gòu)件安裝，鋼構(gòu)件在工廠加工，然后在現(xiàn)場(chǎng)組裝校正。第四，墻體施工，在鋼結(jié)構(gòu)框架上用其他材質(zhì)進(jìn)行墻體的鋪裝。第五，樓面施工。第六，屋頂鋪設(shè)。

三、裝配式住宅應(yīng)用存在的問(wèn)題及對(duì)策

1.行業(yè)不成熟導(dǎo)致應(yīng)用受局限。我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑在大型公共基礎(chǔ)設(shè)施的建造上應(yīng)用的很多，新的航站樓、高鐵站、體育場(chǎng)、會(huì)展中心、大劇院等都有應(yīng)用，而這些都屬于國(guó)家級(jí)項(xiàng)目，不但有來(lái)自國(guó)際的設(shè)計(jì)師參與，在安全與使用耐久度等方面也經(jīng)過(guò)了專家多次的檢驗(yàn)與認(rèn)證。對(duì)于裝配式住宅這個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，技術(shù)與質(zhì)量的監(jiān)督、認(rèn)證的專業(yè)人員較少，專家隊(duì)伍也很難組成，單單從安全審批上，考慮到人們生命安全，裝配式住宅還沒(méi)有達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)的條件。

另外，我國(guó)與西方國(guó)家有國(guó)情上的不同，首先人口基數(shù)大，人口密度大，高層建筑才是我國(guó)城市建筑的首選，不能像歐美一些國(guó)家一樣將房子做成獨(dú)棟獨(dú)戶來(lái)應(yīng)用。同時(shí)，相對(duì)于日本這樣的人口密度也很大的國(guó)家，我國(guó)由于城市化發(fā)展起步較晚，且人們最集中的一線城市少，因此，在建造技術(shù)上，我國(guó)能夠達(dá)到建造高層鋼結(jié)構(gòu)裝配建筑水平的單位不多。

裝配式住宅在我國(guó)的推廣，需要在我國(guó)國(guó)情之下探索一條成熟的道路。第一，在生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化以及配套政策上加以完善，要形成生產(chǎn)、裝配過(guò)硬的規(guī)?；髽I(yè)。第二，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)的審批上要有明確的規(guī)定，盡快出臺(tái)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。第三，要從少數(shù)裝配建筑企業(yè)入手，發(fā)展相關(guān)鏈條企業(yè)，在技術(shù)和管理成熟后，逐步放開(kāi)市場(chǎng)準(zhǔn)入。

2.裝配式建筑的市場(chǎng)化發(fā)展緩慢。裝配住宅市場(chǎng)化程度低且發(fā)展緩慢，受到我國(guó)市場(chǎng)的影響，我國(guó)的裝配式住宅設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝施工、驗(yàn)收評(píng)定等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未建立，項(xiàng)目大規(guī)模推廣受到了阻力；加上國(guó)內(nèi)具備總承包資質(zhì)的企業(yè)目前不具備專業(yè)化生產(chǎn)能力，而少數(shù)具備能力的企業(yè)又無(wú)承包項(xiàng)目資格，裝配式建筑一直沒(méi)有形成大規(guī)模生產(chǎn)，規(guī)模效益無(wú)法體現(xiàn)。另外，由于裝配式住宅在空間、土地占用上與傳統(tǒng)建筑差別不大，且造價(jià)較高，地產(chǎn)商使用裝配式建筑的利潤(rùn)空間較為有限，因此在入場(chǎng)方面有所顧慮。

裝配式住宅市場(chǎng)化在我國(guó)是個(gè)相對(duì)緩慢的過(guò)程，首先要打破傳統(tǒng)和觀念，扶持和培育大型企業(yè)集團(tuán)和集群，激發(fā)市場(chǎng)主體推進(jìn)裝配式住宅的積極性和創(chuàng)造性。其次，要加大科研投入，加強(qiáng)高強(qiáng)度、自保溫、阻燃、長(zhǎng)壽命、可循環(huán)、健康、吸附污染的輕型建材開(kāi)發(fā)；同時(shí)也要加快項(xiàng)目建設(shè)體制改革，創(chuàng)造有利于裝配式住宅發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境，促進(jìn)建筑業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

四、裝配式住宅應(yīng)用的前景

從環(huán)境問(wèn)題和社會(huì)問(wèn)題等方面考慮，裝配式住宅將成為房地產(chǎn)業(yè)工業(yè)革命的引領(lǐng)者?，F(xiàn)今我國(guó)還有大批建筑有待開(kāi)發(fā)，僅依靠大量勞動(dòng)力已不再可行，建筑質(zhì)量無(wú)法保證。裝配式建筑節(jié)能效果好，且對(duì)克服PM2.5空氣污染方面可發(fā)揮很大的作用。發(fā)展?jié)摿Ψ浅４?，將成為我?guó)未來(lái)建筑發(fā)展的新趨勢(shì)。

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