裝配式建築為啥那麼火,你搞明白了嗎?

前言

裝配式建築是以構件工廠預製化生產,現場裝配式安裝為模式,以標準化設計、工廠化生產、裝配化施工,一體化裝修和信息化管理為特徵,整合從研發設計、生產製造、現場裝配等各個業務領域,實現建築產品節能、環保、全週期價值最大化的可持續發展的新型建築生產方式。

裝配一詞最早使用於機械領域,指將零件按規定的技術要求組裝起來,並經過調試、檢驗使之成為合格產品的過程。簡單地講就是把零部件組裝成一個整體的過程。

沿用到建築領域,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。

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預製混凝土柱

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預製混凝土梁

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預製樓梯

當然,一棟建築遠不止這麼簡單。梁、板、柱等只是建築的結構部分,相當於一個人的骨骼。一棟功能完整的建築還離不開外圍護系統(皮膚);設備管線系統(血液)等等。所以裝配式建築也並不僅僅涉及結構的裝配,還涉及到其他相當多專業的裝配或者配合問題,是一個非常複雜而系統的工程。


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。該體系中的柱、吊車梁、人字形屋架和薄腹屋面梁、槽型屋面板、天溝板和槽,均採用預製生產,圍護結構多為磚砌體。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。值得一提的是:以高強鋼絲和鋼絞線為代表的高效預應力鋼材,在預應力混凝土構件生產中開始得到推廣應用。

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。

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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

現階段裝配式技術相比之前取得了明顯的進步,主要體現在以下幾個方面。


設計概念的的進步

上世紀

現階段

材料及施工機具的進步

上世紀

現階段


實現設計技術和施工技術的進步

上世紀

現階段

裝配式建築的優勢

· 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。

裝配式建築的分類

從結構材料分類,裝配式建築大體可以分為:裝配式混凝土體系(PC)、裝配式鋼結構體系、裝配式木結構體系。

1.裝配式混凝土

常見的裝配式混凝土體系:

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裝配式混凝土-雙面疊合板式剪力牆體系

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裝配式混凝土-框架體系

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裝配式混凝土-提拔體系

2.裝配式鋼結構

常見的裝配式鋼結構體系

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裝配式鋼結構-框架體系

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裝配式鋼結構-低層冷彎薄壁型體系

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裝配式鋼結構-分層裝配式結構體系

3.裝配式木結構

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日本木結構高層

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加拿大木結構別墅

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江蘇園博會

裝配式建築的發展瓶頸

先期成本提高的瓶頸

行業管理體制的瓶頸

建築企業管理運行機制的瓶頸

生產活動過程中利益鏈的瓶頸

裝配式建築的成本

裝配式混凝(PC)土建築

目前裝配式混凝土建築的建築成本是高於傳統建築,主要原因如下:

1.上下游供應商資源不足,未形成市場競爭

2.設計標準化程度不高,未體現出規模化效應

3. 鋼筋及混凝土用量增加:

裝配式混凝土建築的成本分析

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裝配式建築成本-時間曲線


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