装配式建筑应用浅析

    贾敏

    

    摘 要：随着可持续发展和节能环保要求的不断提高，劳动力成本的不断增加，装配式建筑受到越来越多的重视，这也是建筑行业朝着工业化科技化发展的重要方向。对建筑的技术来讲，其技术存在可复制性，但其艺术造型却无法直接批量复刻。从这个角度来说，装配式的发展依然还任重道远。

    关键词：装配式建筑;价值分析;应用范围;发展方向

    文章编号：2095-4085（2020）04-0055-02

    在经济快速发展的今天，人口红利逐渐褪去，城市化继续推进，大部分年轻人不愿意从事施工工作，工地逐步进入老龄化;施工人力不足问题已经在逐步显现，招人难招人贵的情况将成为常态，人力成本将会一直增加。这种情况下，装配式建筑、预制化生产将成为新的趋势。

    1 装配式建筑特点

    对于可复制性高、标准化程度大、功能需求优先的建筑来说，预制装配式建筑可能是最好的选择。通常，预制化建筑在工厂批量化生产各个结构预制元件，然后在现场进行组装，这也让整个过程变得更加高效。

    1.1 环境友好

    工厂预制化的方式可以更加精准地控制生产精度，设计强度得以更好的保障，构件不需要太多的设计冗余，这个也使得用料更加经济，并减少了建筑垃圾的产生，对资源消耗更少。

    1.2 经济节省

    另一个重要的优势是预制式建筑可以节约成本。模块化施工可以减少生产成本，同时，模块化组装施工现场可节约大量措施成本，最明显的就是模板使用量的减少，工人数量的减少。

    1.3 可变性和适应性

    模块化施工可以被容易组装在不同的场地及应用场景。这会减少建设项目对于地材的需求，降低能源和时间消耗。另一方面，模块化本身解构了建筑形体，使得不同的组装方式可以满足不同的设计功能需求。这些模块单元保持着中立的建筑风格，可以适用于不同的形式。

    1.4 保证质量

    预制化生产是在现代化的或者是说程序化控制的制造环境里，有严格的过程标准，因此每一个构件可以保证比较稳定的质量。

    1.5 缩短工期

    在很多的项目案例里，预制化可以减少一半左右的时间，得益于减少的项目现场天气影响、施工措施工期的减少。

    1.6 安全風险降低

    大部分的原件可以在工厂加工生产，因此很多现场的影响因素可以被避免。而在地组装迅速，劳动力投入也大量减少，安全管理工作量大幅降。

    2 发展方向

    装配式和预制化并非是一个新鲜词。实际上，在战后就涌现了一大批的装配式建筑构想。希望建筑变得更具适应性，并期望建造也更加迅速，但是，受各地经济条件和工业化条件的制约，同时结构设计理论的变化，让装配式建筑的发展过程也出现过迂回和停滞。

    框架结构的发展，使建筑其他组成部分变得更加灵活，让建筑存在装配式的可行性。计算机技术的进步，机器人的大量工厂使用，新的组装式建筑得以有精准的程序控制作为生产基础。保障了构件的强度和生产精度。

    从80年代开始，世界已经积累了许多的预制化经验。比如楼梯、幕墙、墙体、楼板、厨房和厕所已经有着足够的知识体系。不过还是存在着许多缺陷，比如，预制化模块在建筑结构模型计算过程和信息传导过程的转换还不够明确，在整体分析过程和抗震计算分析过程中存在问题。单元拆分节点处理以及构造措施均需要重新处理。技术图纸应该通过信息化模型直接提供给工厂进行相应制造，但实际上不同的工厂自动化程度也不一样，很多的信息处理需要人工组织，这种过程会造成传递误差。另外，装配管理也非常影响最后的施工质量。除此之外，虽然预制化可以满足大规模生产，但建筑这门技术与艺术结合的学科也需要多样性和艺术性。而设计的多样性，往往来自于功能的需求、场地的限制、规划指标的要求、以及建筑师的美学语言展现。

    参数化设计可以看作是其中一种尝试，其根本是寻找可变和不变的参数，将建筑语言编译为数据语言，将建筑要素抽象为参数因子整理再应用的过程。

    预制化在实现了可复制性后，需要在兼顾多样性上多下功夫。一是提供更多的组件选择和拼装方式选择，二是将大构件化小为更小的小构件集合，以实现更多丰富的组合表现形式。

    3 应用

    3.1 居住类

    居住类实际上是最容易实现模块化需求的。因为大多数都有着较为明确的设计标准，形态容易复制，模块容易拼装。单元建筑的室内通过设计能够保证更好的空间感受。同时，即便是有着标准化的单元模块，即便是装配式的建筑，通过设计师的搭配和组装，也可以创造有差异化的设计作品。

    比如，城市中心区域小平米的公寓，来缓解人口密集区域的居住压力，拼装式单元建筑所有优势都能得以体现。这些单元住宅可以有和传统建筑同样的设计使用寿命，甚至可以按照需要进行拆解移动。新农村建设，使用单元装配式也是一个思路，经济快捷的同时，更容易实现一个统一整齐的风格面貌。而对于一些酒店宾馆来说，装配式的房间单元可以提供不同的体验，别具风格。

    3.2 景观及展示类

    展览类建筑构思精巧，采用预制式装配更多地是追求其结构的精准度或者展览的临时性。而对于更多的展览建筑来说，预制化的建造代表着可灵活拆卸，以应对不同的展览需求。

    景观类建筑使用装配式结构，施工周期大大缩短。同时产品更加精致，更能完美展现景观设计师的设计语言。这方面的应用将会是一个新的趋势和场景。

    3.3 幕墙类

    建筑的幕墙和围护结构是建筑美学重要组成部分。而幕墙也是建筑里比较容易实现批量化生产的元素。几个基础单元通过不同的重复就可以组合出不同的外立面形态，适用于工厂化预制生产。同时，建筑外立面的韵律性和重复性又属于建筑美学特征，极具现代气息。通过不同风格的单元拼装，可使得建组表现出多样性的风格。

    4 结 语

    目前社会经济发展给予了装配式建筑很好的发展环境，装配式的应用空间也越来越广泛，建筑类别也越来越多，建筑行业也在悄然发生着转变。装配式目前还不能解决所有问题，在愈发同质化的城市里，装配式与建筑多样化设计仍需要长期的磨合，以更经济环保、更具美感的成品为城市建设服务。

    参考文献：

    [1]李雅琦，朱成峰，王园园.浅谈装配式建筑的发展现状及对策研究[J].科技咨询，2017，15（30）.

    [2]戴文莹.基于BIM技术的装配式建筑研究[D].武汉：武汉大学，2017.