裝配式建築發展在國內外的現狀如何?

隨著人們對於節能環保、建築質量的要求不斷提高,傳統建築已經無法滿足人們的需求,有著綠色節能、現場作業時間短、易標準化以及節省人力等優點的裝配式建築開始逐漸進入人們的視野。那麼現如今裝配式建築發展在國內外的現狀如何呢?下面就讓我們一起來了解一下吧。

在歐洲,裝配式發展最悠久的是法國,法國具有130年的裝配式建築發展史,目前法國的預製裝配率達到了80%,主要採用預應力混凝土裝配式框架結構體系,生產和施工的質量很高。

其次是美國,美國也有近100年的裝配式建築發展歷史,並早在40多年前就針對工業化建築進行立法,並出臺了相關的行業規範,要求不僅要注重質量,更要注重美觀,目前美國的經濟適用房主要採用裝配式建築,其中每16個人中就有一個人居住在裝配式建築中。

而亞洲的主要代表則是日本和新加坡,基本都是在上世紀90代開始發力裝配式建築,領先我國應該有20年吧。

一、西方國家裝配式的發展

西方發達國家的裝配式住宅已經發展到了相對成熟、完善的階段。日本、美國、澳大利亞、法國、瑞典、丹麥是最具典型性的國家。

歐洲以法國、德國、瑞典、丹麥等為代表。

法國預製混凝土結構的使用已經歷了130餘年的發展歷程,構造體系以預應力混凝土裝配式框架結構體系為主(裝配率達到80%),鋼、木結構體系為輔。焊接、螺栓連接等幹法作業流行,結構構件與設備、裝修工程分開,減少預埋,生產和施工質量高。

德國主要採用疊合板混凝土剪力牆結構體系,剪力牆板、樑、柱、樓板、內隔牆板、外掛板、陽臺板、空調板等構件採用預製與現澆混凝土相結合的建造方式,並注重保溫節能特性,目前已發展成系列化、標準化的高質量、節能的裝配式住宅生產體系。

瑞典在20世紀50年代開發了大型混凝土預製板的建築體系,並逐步發展為以通用部件為基礎的通用體系。目前新建住宅中,採用通用部件的佔到了80%以上,是世界上第一個將模數法制化的國家。

丹麥推行建築工業化的途徑是開發以採用“產品目錄設計”為中心的通用體系,同時比較注意在通用化的基礎上實現多樣化。

北美以美國等為代表。

美國的裝配式住宅起源於20世紀30年代,1976年美國國會通過了國家工業化住宅建造及安全法案,同年開 始出臺一系列嚴格的行業規範標準。除了注重質量,更注重提升美觀、舒適性及個性化。現在每16個人中就有1個人居住的是裝配式住宅,併成為非政府補貼的經濟適用房的主要形式。

二、 以日本、新加坡為代表的亞洲

新加坡的組屋一般為15-30層的單元式高層住宅,自上世紀90年代初開始嘗試採用預製裝配式建設,現已發展較為成熟,預製構件包括樑、柱、剪力牆、樓板(疊合板)、樓梯、內隔牆、外牆(含窗戶)、走廊、女兒牆、設備管井等,預製化率達到70%以上。

新加坡政府對於建築行業發展的要求就是用技術來減少人力,並且也一直致力於減少人力中。例舉幾個可以減少勞動力的方法:

1.預製構件。無論是預製樓板,預製大牆,預製柱子,甚至目前最新的預製廁所,預製客廳,優點就是工廠機械化生產,現場用少於現澆的人數去吊裝,補縫,灌漿。並且採用預製構件有利於洋灰面質量控制。

2.外掛架,爬架的使用。由於使用了預製構件,沒有了豎向模板,傳統腳手架的意義自然也沒有大了。只需提供必要的外架以供特定部位施工的安全。放棄傳統外架亦是省下了一大筆勞動力。Safety Screen(外掛架,現場安裝一次成型,由塔吊拉著上升,市場上也存在著先進的系統可以自升自降)

3.鋁合金模板,臺模的使用。傳統木模需要門架支撐,安拆裝門架費工費時,使用鋁合金模板,臺模等只需安裝一次,可用人力搬用,或用塔吊上升,減少人工。Skydeck Formwork Syetem。

日本1968年提出裝配式住宅的概念,1990年推出了採用部件化、工業化生產方式、高生產效率、住宅內部結構可變、適應居民多種不同需求的“中高層住宅生產體系”,經歷了從標準化、多樣化、工業化到集約化、信息化的不斷演變和完善過程。在此期間建造的預製混凝土結構經受了1998年阪神7.3級大地震的考驗。

日本早在1968年就提出了裝配式住宅的概念。1990年開始採用部件化、工廠化的生產方式,不僅生產效率高,住宅內部結構也可以適應多樣化的需求。日本通過立法來保證混凝土構件的質量,針對裝配式住宅制定了一系列方針政策和標準,解決了標準化、大批量生產和多樣化需求這三者之間的矛盾。

20世紀60年代澳大利亞就提出了“快速安裝預製住宅”的概念。1987年,高強度冷彎薄壁鋼結構出現才得以改善;1996年,澳大利亞與新西蘭聯合規範的AS/NZS4600冷彎成型結構鋼規範發佈實施。規範發佈之後,澳大利亞每年約建造6億美元的輕鋼龍骨獨立式住宅120000棟,約佔澳大利亞所有建築業務產值的24%。

發達國家和地區裝配式住宅發展大致經歷了三個階段:第一階段是工業化形成的初期階段,重點建立工業化生產(建造)體系;第二階段是工業化的發展期,逐步提高產品(住宅)的質量和性價比;第三階段是工業化發展的成熟期,進一步降低住宅的物耗和環境負荷,發展資源循環型住宅。發達國家的實踐證明,利用工業化的生產手段是實現住宅建設低能耗、低汙染,達到資源節約、提高品質和效率的根本途徑。

三、裝配式的現狀

01、裝配式設計可能你會覺得,裝配式設計就是把設計好的樓拆成單元塊,發給工廠加工就完了。

可要是這麼直接拆,工廠根本就沒法生產,即便生產出來,也不能用。在裝配式建築發展先進的日本,設計院在出建築圖紙時,還會直接作出PC廠的構件加工圖,在做這一步設計的時候,除了要考慮構件的種類越少越好,也就是所謂的「模數」,還需要考慮機械怎麼生產,未來到現場的吊裝點,模塊之間該怎麼連接,連接點的安全性能和防水性能,等等。而國內還有很多的項目,真的跟你想象的一樣,施工單位拿著設計院出的建築圖,去進行二次深化,也就是把本來不是模塊化設計的建築,硬拆成裝配式,究其原因,一是要湊裝配率響應政策,二是因為懂裝配式設計的設計院實在是太少了。

02、構件生產在生產這個環節,首先要解決的就是材料問題,絕大多數工廠多年處理的都是塑料、橡膠、鋼鐵這樣的材質,而PC構件是複合材料,而且混凝土的性能是在養護中逐漸生長的。

這種對時間和節奏的把握,對傳統工廠是一項很大的挑戰。另外,PC構件的生產需要很大程度的自動化,怎樣開發出自動化的生產線是一個問題,生產線能不能低成本的靈活變化又是另一個問題——因每個項目的構件不一樣,所以每個項目都要重新設計模具和自動化生產方式,這對工廠的設計優化能力和管理能力也是不小的挑戰。實際上,目前能夠大批量生產PC構件的工廠很少,成本也非常高。

03、運輸環節對於施工現場來說,吊裝的次數越少、需要處理的連接點越少,當然就越好。但是劃分的模塊越少,每塊也就越大。而在我國,貨車總高度4米以上、總長度18米以上、總寬度2米5以上屬於極限超載車輛,是不能上路的。所以你看到國外整個房間都預製好到現場吊裝的,清一色都是小面積的單間公寓。那如何協調解決大構件需求和運輸困難這對矛盾,包括構件裝箱的成本優化,都是需要考慮和提高的地方。

04、施工要求對於國內很多施工單位來說,裝配式還是在「說起來又快又便宜,用起來又慢又貴」的階段。有很多的原因,比如現場的養護和堆放要專門管理,安裝順序要嚴格安排,這就帶來更高的管理和人員成本。由於工廠生產方面的原因,預製構件的採購成本也是很高的。多數施工單位在「滿足裝配率要求」這個前提下,儘量做橫向構件的裝配——也就是樑、樓梯、疊合板等,像牆和柱這種豎向構件能不做就不做。究其原因,是因為現在還沒有針對裝配式的規範,來計算裝配節點,設計師還是按照現澆的方式來計算。既然這麼計算,就得按照現澆的方式來組裝。所以,豎向構件如果採用裝配式,那在橫豎向構件連接這個位置還是需要灌漿,而且灌漿料的成本非常的高,節點的防水等施工要求也更高,在目前的施工水平下,建造速度還趕不上傳統的方式。其實這也很容易講的通,如果一項技術已經成熟的實現了低成本、高效率,那也就不需要政府大力扶持了,大家自然會搶著用。

好了,以上就是BIM公司的小編為大家帶來的關於裝配式建築發展在國內外的現狀如何的內容了,希望對大家有所幫助。

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