經過近幾十年的快速發展，我國的現澆建築技術可以說達到了爐火純青的地步，但為什麼現在要大力提倡發展裝配式建築呢？
我國為什麼要發展裝配式建築？
1、城市化發展
改革開放後，大批農業勞動力湧向城市，城市化極速發展，且人類平均壽命延長，人口總量迅速上升，居住問題日益突出。
▲大批農村人口湧向城市
2、科技的進步
在人類的科學技術水平爆發式地推進發展下，建築行業也必然將由勞動密集型產業向技術密集型轉變。
▲今昔的罐頭加工廠
3、勞動力成本上升
人民生活水平的提高，人口老齡化的出現，體力將會變成一種昂貴的資源，勞動力成本會不斷上漲。
▲我國製造業平均工資漲幅
4、對建築質量與可靠度的需求提升
隨著我國綜合國力的上升，從今年國家對《建築結構可靠度設計統一標準》的修訂也可以看出，我們對建築工程建設的要求只會越來越高。從提高質量、合理加快工期、環保節能等方位出發，工業化模式下的裝配式建築有著得天獨厚的優勢。
▲裝配式建築施工現場
5、一帶一路
國內建築產能過剩，發展裝配式建築，有利於對外輸出產能。即有利於國內建築行業健康發展，又能讓我國強大的工程建設能力為世界服務。
▲我國首艘30萬噸VLCC貨輪“遠大湖號”
6、節能環保與綠色施工
傳統建築行業會產生大量建築粉塵、施工噪聲、建築垃圾等環境汙染物。而工場生產，現場拼裝的模式將會大大減少汙染物的排放，更加合理地配置資源的使用，達到節能環保的效果。
▲整潔的裝配式建築施工現場
裝配式建築的三大方向
目前裝配式建築根據結構材料的選擇，有三條主要的發展道路，分別是裝配式木結構、裝配式鋼結構和裝配式混凝土結構。三種形式的裝配式結構各有千秋，而採用何種形式就應該因地制宜了。
一、裝配式木結構
▲北京故宮博物館
在鋼材和水泥被髮明之前，木材是主要的建築材料之一。我國古代曾經是木結構發展最恢弘的時期之一，手工製作榫卯連接的宮殿或廟宇層出不窮。隨著時代和科技的發展，現代木結構建築採用新材料、新工藝和工廠化的精確化生產，與傳統木結構建築相比更具綠色環保、舒適耐久、保溫節能、結構安全等優勢，具有優良的抗震、隔聲等性能，比鋼筋混凝土結構和砌體結構更具優越性。
▲膠合木材料
最早的裝配式建築應該追溯到17世紀向美洲移民時期所用的木構架拼裝房屋。目前輕型木結構住宅佔北美住宅的85%以上。現今的木結構體系大致分為以下4類。
1、輕型木結構體系
輕型木結構是由規格材、木基結構板材或石膏板製作的木構架牆體、樓板和屋蓋系統構成的單層或多層建築結構。構件之間可採用釘、螺栓、齒板連接及通用或專用金屬連接，以釘連接為主。輕型木結構可建造居住、小型旅遊和商業建築等。
▲輕型木結構體系
2、膠合木結構體系
膠合木結構是採用20～45mm厚的鋸材膠合而成的層板膠合木構件製造的房屋結構體系。膠合木房屋的牆體可以採用輕型木結構、玻璃幕牆、砌體牆以及其他結構形式。構件之間主要通過螺栓、銷釘、釘、剪板以及各種金屬連接件連接。膠合木結構適用單層工業建築和多種使用功能的大中型公共建築，如大空間、大跨度的體育場館。
▲日本兵庫縣朝來市溫水游泳館
▲曼海姆多功能廳
3、原木結構體系
原木結構採用規格及形狀統一的方木、圓形木或膠合木構件疊合製作，是集承重體系與圍護結構於一體的木結構體系。具有優良的氣密、水密、保溫、保溼、隔聲、阻燃等各項絕緣性能，原木建築自身具有可呼吸性，能調節室內溼度。適用於住宅、醫院、療養院、養老院、託兒所、幼兒園、體育建築等。
▲原木建築療養院
4、木結構組合體系
木結構組合建築指由木結構或其構、部件和其他材料（如鋼、鋼筋混凝土或砌體等不燃結構）組成共同受力的結構體系。上部的木結構與下部的鋼筋混凝土結構通過預埋在混凝土中的螺栓和抗拔連接件連接，實現木結構中的水平剪力和木結構剪力牆邊界構件中拔力的傳遞。與下部鋼筋混凝土結構相比，上部木結構質量輕，抗側剛度較小，具有下重上輕、下剛上柔的非均勻結構特點。
▲某輕木-混凝土上下組合建築
木結構小結
木結構建築能使人與自然達到和諧統一，在我國木結構主要應用於低層別墅及風景區建築，不適用於解決大量人口居住問題。且木材自身就是一種可燃材料，建築防火問題突出。
二、裝配式鋼結構
▲芝加哥的家庭保險公司大樓
1885年，世界第一幢42米高的摩天大樓問世，位於美國芝加哥的家庭保險公司大樓。從此鋼材就以其輕質高強特點在大跨、超高、異形等複雜超限建築中獨霸一方。由於鋼結構的施工特點，鋼結構的主體結構天生就具有部分裝配式特點，在維護體系方面再下點功夫，裝配式鋼結構體系就能成型。經過多年發展，下面列舉幾個裝配式鋼結構的類型：
01、輕型鋼結構
主要建築材料為薄壁H型鋼、壓型鋼板等輕鋼，採用高強螺栓、普通螺栓及自攻螺絲等連接件和密封材料組裝起來的低層和多層預製裝配式鋼結構房屋體系。由於結構輕便，安裝迅速，且抗震性能優越，在日本建築市場很受歡迎，超過一半的新增低層住宅採用輕型鋼結構。
▲日本輕鋼結構住宅
02、鋼結構住宅成套集成技術體系
杭蕭鋼構主導研發的鋼結構住宅成套集成技術體系，採用鋼管束組合結構。鋼鐵結構構件為承重骨架，樓板採用預製裝配式鋼筋桁架樓承板，以輕型建築牆體材料為圍護結構。
▲鋼管束組合結構住宅體系的構成
▲北京大興國際機場
03、束筒鋼結構裝配式體系
長沙遠大可建公司在19天內使用束筒鋼結構裝配式體系建造了57層高的高樓“小天城”。該建築由若干單筒組合而成，每個單筒中，樓蓋由四塊相同構造的主板拼裝組合而成，主板由壓型鋼板-混凝土組合樓板與雙向桁架組合而成。
▲樓蓋組成主要構件示意圖
▲樓蓋組成主要構件示意圖
▲現場施工圖
04、新型鋼—混凝土板柱結構住宅體系
中冶建築研究總院主導研發了《新型鋼—混凝土板柱結構住宅體系》。將組合結構運用在了裝配式建築上，融合利用了鋼結構連接方便可靠與混凝土良好耐久性的特點，針對性解決了傳統裝配式混凝土住宅體系和鋼結構住宅體系的共性技術問題。
▲裝配式維護牆板
▲施工現場及完工效果圖
鋼結構小結
鋼結構輕質高強、安裝便利、環保等諸多優點使其在建築材料中獨樹一幟，向裝配式建築方向發展也具有先天優勢。但鋼結構造價較高，而且為了確保結構的耐久性與防火性能，鋼結構建築還需要定期進行維護，因此目前主要應用於超高層和公共建築，對面大量廣的住宅建築還存在一定的應用侷限性。
三、裝配式混凝土結構
自1824年波特蘭水泥（硅酸鹽水泥）的出現，混凝土成為了建築行業主要的工程材料之一。
▲英國磚瓦匠J.阿斯普丁，波特蘭水泥的發明者
鋼筋混凝土這種為建築而生的材料一躍成為了建築界的寵兒，其物美價廉和優越的受力性能極大推動了人類建築工程的發展。戰爭、災難、城市化推動著西方國家率先發展起了裝配式混凝土建築。以下介紹國內外的裝配式混凝土建築發展狀況。
1、歐洲裝配式混凝土建築
歐洲是預製建築的發源地，早在17世紀就開始了建築工業化之路。第二次世界大戰後，由於勞動力資源短缺，歐洲更進一步研究探索建築工業化模式。無論是經濟發達的北歐、西歐，還是經濟欠發達的東歐，一直都在積極推行預製裝配混凝土建築的設計施工方式，積累了許多預製建築的設計施工經驗，形成了各種專用預製建築體系和標準化的通用預製產品系列，並編制了一系列預製混凝土工程標準和應用手冊，對推動預製混凝土在全世界的應用起到了非常重要的作用。
▲“赫魯曉夫樓”，1960年代末
▲蒙特利爾67號住宅，1967
2、北美地區裝配式混凝土建築
北美的美國和加拿大PCI組織都完成了PC技術的規範和標準的制定工作，都擁有完備的使用手冊，所以其裝配式混凝土建築應用非常普遍。北美的預製建築主要包括建築預製外牆和結構預製構件兩大系列，預製構件的共同特點是大型化和預應力相結合，可優化結構配筋和連接構造，減少製作和安裝工作量，縮短施工工期，充分體現工業化、標準化和技術經濟性特徵。
多層立體停車場是北美預製混凝土結構應用最廣泛的建築類型。採用幹法連接的預製剪力牆-樑柱體系，由預製剪力牆承擔全部的水平力，樑柱鉸接形成的排架部分只承擔豎向力。
▲北美多層立體停車場
▲北美多層立體停車場
3、日本和韓國裝配式混凝土建築
日本和韓國借鑑了歐美的成功經驗，在探索預製建築的標準化設計施工基礎上，結合自身要求，在預製結構體系整體性抗震和隔震設計方面取得了不錯的進展。日本裝配式建築主要以框架結構為主，具有代表性成就的是日本2008年採用預製裝配框架結構建成的兩棟58層的東京塔。同時，日本的預製混凝土建築體系設計、製作和施工的標準規範也很完善，目前使用的預製規範有《預製混凝土工程》（JASS10）和《混凝土幕牆》（JASS14）。
▲日本RPC結構套筒灌漿施工
4、我國裝配式混凝土建築
借鑑了國外裝配式的經驗，目前預製裝配式混凝土結構（簡稱PC結構）在國內佔據了主導地位。其在工廠以構件為單位制作完畢後運至現場，通過套筒灌漿連接組裝而成。在國家的號召下，各省也大力推動裝配式建築的發展，陸續有PK預應力混凝土疊合板等新型技術的出現。
▲預製剪力牆吊與灌漿連接
▲預製框架柱吊裝對位與灌漿連接
裝配式混凝土結構小結
混凝土結構優越的耐久性和受力性能，在高層住宅方面有廣泛的應用高前景，因此發展裝配式混凝土結構相對來說更為符合我國國情的要求。目前國內外裝配式混凝土結構均以PC結構為主導，國外PC結構大多用於低層和多層，而在高層採用PC結構且要達到高裝配率，成本增加和建造效率降低是需要考慮的問題。
更為重要的是，與現澆結構相比，套筒灌漿連接在可靠性上有一定差距；構件鋼筋數量多，施工對位困難；體外灌漿的質量在檢測手段上需要進一步的深入研究；我國建築工人的培訓與職業素養尚需進一步的提高。這一系列問題都是裝配式混凝土結構面臨的直接挑戰。
裝配式建築的發展方向
1、打破舊有的技術思維慣性，研發新的混凝土裝配式技術體系，解決連接安全性問題。
2、簡化裝配式建築構件的安裝，提高功效，真正做到又好又快。
3、與BIM建築信息管理結合，實現科學設計、科學施工、科學管理。
結語
我們應該打破僵化的思維，走出傳統裝配式模式給我們束縛，在裝配式產業各個環節引入新技術新方法，開拓新思路才能更快迎來裝配式建築的春天。