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裝配式混凝土結構與建筑工業化、住宅產業化
發布時間：
2022-10-27
裝配式混凝土結構近年來在國內快速發展，建筑工業化、住宅產業化也成為行業熱點，各種工業化的建造方式是行業發展趨勢，已成為共識。但工業化方式并不僅是裝配一個途徑，在裝配式混凝土發展中遇到的各種問題，需要整個行業共同思考并積極解決。本文主要總結筆者的個人認識，力爭從不同方面對行業的發展進行思考。
工業化、產業化是很大的概念
建筑業作為第二產業，在我國一直作為工業行業存在，“建筑工業”同樣是很普遍的提法，如JG標準全稱就是“建筑工業行業標準”。與電子業、機械制造業等行業相比，建筑業屬于勞動密集型行業，資源能源消耗大，高新技術含量相對低，這些行業特點可能是強調提出“建筑工業化”的原因，對手工作業的依賴也讓整個建筑行業往往會懷疑自己的“工業屬性”。
“住宅產業化”的概念相對要空一些，行業內部分觀點認為《關于推進住宅產業現代化提高住宅質量的若干意見》（國辦發[1999]72號）是其綱領性文件，但該文件僅是《關于進一步深化城鎮住房制度改革加快住房建設的通知》（國發[1998]23號）的后續配套文件之一，與現在行業的發展熱點基本無關。本世紀以來全國住宅建設量與人均住宅面積大幅度提升，主要是國發[1998]23號取消福利分房并施行住宅商品化的效果，其中“住宅產業化”工作的效果并不明顯。
工業化、產業化都是很大的概念，是否合適作為口號來提出很難評說。從行業可持續發展的角度出發，將新型（現代）建筑工業化、住宅產業化作為發展目標的出發點是好的，但這些“大事兒”涉及的領域與方向很多，不是裝配式混凝土結構所能承載。從裝配式混凝土結構的自身特點出發，針對技術與管理的共性問題進行研發，以形成成熟的技術路線并輔以政策支持，是更加穩妥、健康的發展方式。
裝配式混凝土結構的特點
與現澆混凝土結構相比，裝配式混凝土結構將部分現場工作量移入工廠，可節約大量勞動力、減少施工耗材消耗、縮短工期，但預制構件的連接費用、運輸費用及預制構件生產的管理費用、稅費等也會增加。混凝土結構是否采用裝配方式建造及預制構件的應用比例（預制率指標），主要由建筑綜合成本來決定。發達國家勞動力成本高，施工現場環保要求高，很多情況下預制裝配的建造方式經濟效益明顯。
我國的住宅大多為高層、多層混凝土結構，而國外普遍為獨棟或低層（美國90%的住宅為木結構House），國外經驗為我們可借鑒的并不多。在地震烈度相當的條件下，日本與我國臺灣地區有高層裝配式混凝土結構住宅的工程實例，且均為裝配式框架結構。
從設計到建造的各個環節，裝配式結構都對從業人員提出了更高的專業技術要求。建造裝配式結構，無論在設計費，還是專業工人的薪酬方面都比現有水平更高，并需要投入更多的管理與監控措施。
從預制構件自身角度來看，產生直接經濟效益的兩個必要條件是預應力技術與高強混凝土，這兩者的應用能減小構件截面、減少構件配筋，如果將現澆混凝土結構方案直接拆分為非預應力混凝土構件，工程土建造價很難低于現澆結構。
我國裝配式混凝土結構行業發展的主要問題
我國研發并應用裝配式混凝土結構（以下簡稱“裝配式結構”）始于上世紀50年代末，開始主要學習蘇聯經驗，到上世紀70年代末80年代初，基本建立了以標準預制構件為基礎的應用技術體系，包括以空心板等為基礎的磚混住宅、大板住宅、裝配式框架及單層工業廠房等技術體系。由于當時的技術體系成本控制過低，存在整體性差、使用功能不良等問題，再加上裝配式結構建造的各個環節無法滿足上世紀90年代開始的大規模建設需求，最終使裝配式結構的比例迅速降低并造成行業萎縮，預制構件生產企業數量急劇減少。
本世紀以來，北京榆構等單位完成了多項公共建筑外墻掛板、預制體育場看臺工程。2005年之后，國內萬科集團、瑞安集團、中南集團、宇輝集團等單位在借鑒國外（境外）技術及工程經驗的基礎上，從應用住宅預制外墻板開始，成功開發了具有中國特色的裝配式剪力墻住宅結構體系。近年來，隨著全社會、全行業對資源、環境問題的不斷關注，裝配式結構被賦予了更多的意義，并真正成為行業的熱點。但任何事物的發展，“熱”并不意味著“健康”，筆者認為目前裝配式結構發展存在以下問題：
技術體系仍不完備
目前行業發展熱點主要集中在裝配式混凝土剪力墻住宅，框架結構及其他房屋類型的裝配式結構發展并不均衡，無法支撐整個預制混凝土行業的健康發展。
裝配式剪力墻住宅發展為主流，主要原因是其發展動力源于房地產開發，并受到我國住宅多采用剪力墻結構的習慣影響，根源還在于按“現澆改預制”的技術思路。目前國內裝配式剪力墻住宅大多采用底部豎向鋼筋套筒灌漿或漿錨搭接連接，邊緣構件現澆的技術方案（見圖1），此技術方案在其他國家基本沒有使用。圖1方案的優點在于傳力方式、受力性能接近現澆剪力墻，便于設計與拆分，不足在于關鍵技術問題仍需明確、連接施工手工作業多、施工操作與質量控制難度大、無法充分發揮裝配式結構優勢等。在工程造價方面，也很難低于現澆剪力墻，根據《關于確認保障性住房實施住宅產業化增量成本的通知》（京建發[2013]138號），采用夾心墻板的剪力墻住宅成本增加400元/m2左右。
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