盖楼进入“拼乐高”时代 装配式建筑方法为什么越来越多被使用

 盖楼进入了“拼乐高”时代:为什么越来越多的装配式建筑方法被使用?

 随着建筑技术的不断创新,装配式建筑正以惊人的速度改变着传统建筑行业的面貌。由于其高效环保的优点,这种建筑构件在工厂预制后运输到现场组装的建造方法在世界各地得到了广泛的应用。在中国,装配式建筑发展迅速,从政策支持到实际应用,都显示出这种建筑方式的强大生命力。

 装配式建筑的定义和特点

 装配式建筑是指将传统建筑方式中的大量现场作业转移到工厂,将建筑构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等)运输到建筑工地,通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。目前,中国的装配式建筑主要包括三种类型:装配式混凝土结构(PC)、装配式钢结构(SS)还有装配式木结构(ZMJS),在这些结构中,装配式混凝土是市场的主流。

 这种建筑方式实现了从传统现场操作到工厂化生产的转变,具有标准化设计、工厂化生产、组装施工、信息管理、智能应用等特点。预制构件在工厂控制环境下制造,质量更容易保证,尺寸精度可达毫米,大大提高了施工效率和质量控制水平。

 与传统建筑相比,装配式建筑具有优势

 与传统的现浇方式相比,预制建筑具有许多显著的优势。在施工速度方面,由于工厂预制完成后大部分部件运输到现场组装,可以减少现场湿作业时间,比传统现浇方式缩短工期约30%-50%。这一优势在临时活动场所、紧急救援设施等需要快速建设的建筑项目中尤为突出。

 在质量控制方面,工厂的标准化生产可以避免现场人为因素造成的质量波动,构件尺寸精度高,整体性能优异。在环保方面,预制建筑可以减少80%以上的建筑垃圾,减少60%以上的施工现场噪音,与目前绿色、低碳、环保的发展理念高度契合。

 在劳动力配置方面,现场用工量比传统方式减少40%-60%,有效缓解了建筑行业技术短缺的问题。此外,预制建筑具有高度的标准化和灵活性,建筑的扩建、改造和再利用可以通过模块化设计轻松实现。

 中国装配式建筑的发展现状和政策支持

 中国装配式建筑的发展速度引人注目。“十三五”期间,装配式建筑总面积达到16亿平方米,年均增长率为54%。2021年,新建装配式建筑占新建建筑的20.5%。没有国家政策的大力支持,这种快速发展是不可或缺的。

 中共中央、国务院印发《关于做好碳达峰碳中和工作的全面、准确、全面实施新发展理念的意见》,明确要求在城乡规划建设管理的各个环节全面落实绿色低碳要求,实施工程建设全过程绿色建设。中国办公室印发《关于促进城乡建设绿色发展的意见》,明确要大力发展预制建筑,重点推进钢结构预制住宅建设,不断提高构件标准化水平,推动形成完整产业链。

 2030年国务院发布的碳峰行动计划还强调,要推进绿色低碳建材和绿色建筑,加快新型建筑产业化,大力发展预制建筑,推广钢结构住宅。这些政策为预制建筑的发展提供了强有力的制度保障和方向指导。

 装配式建筑的成功应用案例

 预制建筑在中国已经有很多成功的应用案例,展示了它们在不同类型建筑中的适用性和优势。福州建筑工程(集团)总公司“建筑生产基地”项目采用自主研发的预制混凝土外墙板整体应用技术,外墙板为折线,采用工业化生产,可移动旋转墙板运动模式创新应用。

 恒申集团总部建筑项目采用全装配(少墙)钢框架体系和双钢混凝土组合筒剪力墙,采用全专业BIM一体化协同设计和可追溯管理体系,装配率达到78%,符合福建省二星装配式建筑标准。本案展示了钢结构装配式建筑在高层建筑中的成功应用。

 在农村建设领域,预制农房也取得了显著成效。金石镇金安村村民颜先生的新房采用“基材研发-构件智能化-系统化”的全链技术,从设计到竣工只用了3个月,比传统建筑节省了半年多。这种模块化建设不仅将工期缩短至30天,而且减少了80%的建筑垃圾和65%的碳排放,为农村建设提供了新的解决方案。

 装配式建筑面临的挑战和解决方案

 装配式建筑虽然有很多优点,但在实际应用中仍然面临一些挑战。由于采用标准化构件,建筑设计的灵活性受到一定程度的限制,因此设计灵活性较低是主要问题之一。高运输成本也是一个不可忽视的因素,预制构件的运输成本高,而且受交通条件的限制。

 初期投资高是另一个挑战,建立预制构件生产线需要更高的初期投资。此外,在深化设计阶段,预制构件之间的碰撞检查细度应准确到钢筋级别,生产厂家对大量预制构件的图纸消化、规划、生产和供应也是一个挑战。

 针对这些挑战,行业提出了多种解决方案。BIM技术的应用可以通过3D建模提前发现和解决设计冲突,解决深化设计阶段的碰撞检查问题。标准化设计可以提高生产效率,降低生产成本,同时通过模块化设计可以在标准化的基础上保持一定的灵活性。

 产业链整合也是一个重要方向。通过上下游协调,可以降低运输成本,提高整体效率,形成完整的产业链。此外,政府通过政策引导和资金支持,帮助企业降低初始投资风险,促进装配式建筑技术的创新和应用。

 未来装配式建筑的发展趋势

 预制建筑将继续保持快速发展的势头。随着碳达峰、碳中和目标的推进,预制建筑将作为绿色建筑得到更多的政策支持。标准化和智能化水平将不断提高,BIM、物联网等技术的应用将更加广泛。

 绿色低碳方向明确,预制建筑将采用可再生材料和节能技术,进一步提高建筑的环保性能。随着技术创新和产业链整合的加快,新的连接技术、材料技术和施工技术将不断涌现,推动预制建筑向更高水平发展。

 随着技术的进步和经验的积累,预制建筑的成本将进一步降低,应用范围将更广。从住宅到公共建筑,从城市到农村,预制建筑正在改变我们的建筑方式,引领建筑行业进入一个更高效、更环保、更智能的新时代。