装配式建筑特点及应用展望Word格式文档下载.docx

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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。

本人完全意识到本声明的法律结果，如有不实之处，由本人承担一切相关责任。

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时间：

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摘要

装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。

随着现代工业技术的发展，建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造。

只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来就成了。

这种建筑的优点是建造速度快，受气候条件制约小，节约劳动力并可提高建筑质量。

装配式建筑按结构形式和施工方法一般分为五种：

砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑、升板和升层建筑。

特点：

1.大量的建筑部品由车间生产加工完成，构件种类主要有：

外墙板，内墙板，叠合板，阳台，空调板，楼梯，预制梁，预制柱等。

2.现场大量的装配作业，而原始现浇作业大大减少。

3.采用建筑、装修一体化设计、施工，理想状态是装修可随主体施工同步进行。

4.设计的标准化和管理的信息化，构件越标准，生产效率越高，相应的构件成本就会下降，配合工厂的数字化管理，整个装配式建筑的性价比会越来越高。

5.符合绿色建筑的要求。

缺点：

要求放线准确，标高测量精确、对预留孔洞位置精度要求较高、预制构件尺寸也存在一定误差，拼装时缝隙有时过大或不均匀、外挂板无止水橡胶条。

部份门框处未预埋木砖，高空作业无外架，存在一定的安全隐患。

配式建筑在设计过程中，精确建筑构件，保证了建筑具备良好的抗震性能及防腐性能。

工厂流水线上生产出大量的建筑部品，在作业现场只是进行装配，大量减少了施工过程中造成的环境污染。

设计的标准化和管理的信息化，提高了生产效率，构件成本降低，配合数字化管理，装配式建筑性价比极高。

对装配式建筑的的优劣进行了分析后，可见其是瑕不掩瑜，装配式建筑能够获得发展是必然的结果。

关键词：

装配，建筑，放线，信息化

Prefabricatedconstructionfeaturesandapplicationprospects

Abstract

Prefabricatedconstructionreferstotheuseofprefabricatedcomponentsareassembledinsiteconstruction.Withthedevelopmentofmodernindustrialtechnology,canbuildahouselikemachines,batchofcompletesetsofmanufacturing.Aslongastheprefabricatedbuildingcomponents,thesiteisassembled.

Theadvantageofthisarchitectureistobuildspeed,smallcontrolledbyclimaticconditions,savinglaborandtoimprovethequalityofconstruction.Prefabricatedconstructionaccordingtothestructureandconstructionmethodsgenerallyfallintofivecategories:

Blockbuilding,plank,cassette,skeleton,sheet,plateandlitreslayerbuildings.

Features:

1.Alargenumberofconstructionpartsaredonebytheworkshopproductionand

processing,componenttypesmainlyinclude:

cladding,wallboard,compositeboard,balcony,airconditioningboard,stairs,precastbeamsandprecastcolumn,etc.

2.Thefieldofassemblyoperations,andtheoriginalcast-in-situoperationgreatlyreduced.

3.Theintegrationofconstruction,decorationdesign,construction,ideallydecorationcanbesynchronizedwiththemainbodyconstruction.

4.Thestandardizationofdesignandmanagementofinformation,thestandardcomponents,theproductionefficiencyishigher,thecorrespondingcomponentcostswillfall,cooperatewiththedigitalmanagementofthefactory,theprefabricatedconstructionwillbemoreandmorehighcostperformance.

5.Inlinewiththerequirementsofgreenbuilding.

Disadvantages:

Accuratelypay-off,elevationmeasurementprecision,higherrequirementsonthereservedholepositionaccuracy,prefabricateddimensionalsoexistcertainerror,whenassemblinggapistoobigorsometimesuneven,outsidehangsTaiwanwithoutwatersealingrubberstrip.Partoftheframeinembeddedwoodenbrick,aerialworkwithoutoutsidetheframe,thereisapotentialsafetyhazard.

Matchstylebuildingsintheprocessofdesign,preciseconstruction,toensurethebuildinghavegoodseismicperformanceandtheanti-corrosionperformance.Factoryassemblylinetoproducealargenumberofconstructiondepartment,assemblyatthesceneofthehomeworkis,asubstantialreductionintheconstructionprocessoftheenvironmentalpollution.Thestandardizationofdesignandmanagementofinformation,improvetheproductionefficiency,componentcostreduction,cooperatewithdigitalmanagement,prefabricatedbuildinghighperformance-priceratio.

Analyzestheadvantagesanddisadvantagesofprefabricatedconstruction,itisvisibleinspiteofhisflaws,prefabricatedconstructiondevelopmentistheinevitableresultisobtained.

Keywords:

Assembly,Construction,Thepay-off,Information

1绪论

这种建筑的优点是建造速度快，受气候条件制约小，节约劳动力并可提高建筑质量。

17世纪向美洲移民时期所用的木构架拼装房屋，就是一种装配式建筑。

1851年伦敦建成的用铁骨架嵌玻璃的水晶宫是世界上第一座大型装配式建筑。

第二次世界大战后，欧洲国家以及日本等国房荒严重，迫切要求解决住宅问题，促进了装配式建筑的发展。

到60年代，装配式建筑得到大量推广。

装配式建筑在20世纪初就开始引起人们的兴趣，到六十年代终于实现。

英、法、苏联等国首先作了尝试。

由于装配式建筑的建造速度快，而且生产成本较低，迅速在世界各地推广开来。

早期的装配式建筑外形比较呆板，千篇一律。

后来人们在设计上做了改进，增加了灵活性和多样性，使装配式建筑不仅能够成批建造，而且样式丰富。

美国有一种活动住宅，是比较先进的装配式建筑，每个住宅单元就像是一辆大型的拖车，只要用特殊的汽车把它拉到现场，再由起重机吊装到地板垫块上和预埋好的水道、电源、电话系统相接，就能使用。

活动住宅内部有暖气、浴室、厨房、餐厅、卧室等设施。

活动住宅既能独成一个单元，也能互相连接起来。

2装配式建筑按结构形式和施工方法分类及特性分析

砌块建筑

用预制的块状材料砌成墙体的装配式建筑，适于建造3～5层建筑，如提高砌块强度或配置钢筋，还可适当增加层数。

砌块建筑适应性强，生产工艺简单，施工简便,造价较低,还可利用地方材料和工业废料。

建筑砌块有小型、中型、大型之分：

小型砌块适于人工搬运和砌筑，工业化程度较低，灵活方便，使用较广；

中型砌块可用小型机械吊装，可节省砌筑劳动力；

大型砌块现已被预制大型板材所代替。

砌块有实心和空心两类，实心的较多采用轻质材料制成。

砌块的接缝是保证砌体强度的重要环节，一般采用水泥砂浆砌筑，小型砌块还可用套接而不用砂浆的干砌法，可减少施工中的湿作业。

有的砌块表面经过处理，可作清水墙。

用预制的块状材料砌成墙体的装配式建筑，适于建造3～5层建筑

应性强，生产工艺简单，施工简便，造价较低,可利用地方材料和工业废料，但工业化程度较低。

、板材建筑

由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成，又称大板建筑。

它是工业化体系建筑中全装配式建筑的主要类型。

板材建筑可以减轻结构重量，提高劳动生产率，扩大建筑的使用面积和防震能力。

板材建筑的内墙板多为钢筋混凝土的实心板或空心板；

外墙板多为带有保温层的钢筋混凝土复合板，也可用轻骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等制成带有外饰面的墙板。

建筑内的设备常采用集中的室内管道配件或盒式卫生间等,以提高装配化的程度。

大板建筑的关键问题是节点设计。

在结构上应保证构件连接的整体性（板材之间的连接方法主要有焊接、螺栓连接和后浇混凝土整体连接）。

在防水构造上要妥善解决外墙板接缝的防水，以及楼缝、角部的热工处理等问题。

大板建筑的主要缺点是对建筑物造型和布局有较大的制约性；

小开间横向承重的大板建筑内部分隔缺少灵活性（纵墙式、内柱式和大跨度楼板式的内部可灵活分隔）。

预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成，又称大板建筑。

优点：

可以减轻结构重量，提高劳动生产率，扩大建筑的使用面积和防震能力。

对建筑物造型和布局有较大的制约性，小开间横向承重的大板

建筑内部分隔缺少灵活性。

关键：

节点设计，在防水构造上要妥善解决外墙板接缝的防水，以及楼缝、角部的热工处理等问题。

工厂流程化生产

施工过程

墙体上下钢筋连接钢筋接头处

外墙板水平缝构造节点

盒式建筑

从板材建筑的基础上发展起来的一种装配式建筑。

这种建筑工厂化的程度很高，现场安装快。

一般不但在工厂完成盒子的结构部分，而且内部装修和设备也都安装好，甚至可连家具、地毯等一概安装齐全。

盒子吊装完成、接好管线后即可使用。

盒式建筑的装配形式有：

①全盒式，完全由承重盒子重叠组成建筑。

②板材盒式，将小开间的厨房、卫生间或楼梯间等做成承重盒子，再与墙板和楼板等组成建筑。

③核心体盒式，以承重的卫生间盒子作为核心体，四周再用楼板、墙板或骨架组成建筑。

④骨架盒式，用轻质材料制成的许多住宅单元或单间式盒子，支承在承重骨架上形成建筑。

也有用轻质材料制成包括设备和管道的卫生间盒子，安置在用其他结构形式的建筑内。

盒子建筑工业化程度较高，但投资大，运输不便，且需用重型吊装设备，因此，发展受到限制。

骨架板材建筑

由预制的骨架和板材组成。

其承重结构一般有两种形式:

一种是由柱、梁组成承重框架,再搁置楼板和非承重的内外墙板的框架结构体系；

另一种是柱子和楼板组成承重的板柱结构体系，内外墙板是非承重的。

承重骨架一般多为重型的钢筋混凝土结构，也有采用钢和木作成骨架和板材组合，常用于轻型装配式建筑中。

骨架板材建筑结构合理，可以减轻建筑物的自重，内部分隔灵活，适用于多层和高层的建筑。

钢筋混凝土框架结构体系的骨架板材建筑有全装配式、预制和现浇相结合的装配整体式两种。

保证这类建筑的结构具有足够的刚度和整体性的关键是构件连接。

柱与基础、柱与梁、梁与梁、梁与板等的节点连接，应根据结构的需要和施工条件，通过计算进行设计和选择。

节点连接的方法，常见的有榫接法、焊接法、牛腿搁置法和留筋现浇成整体的叠合法等。

板柱结构体系的骨架板材建筑是方形或接近方形的预制楼板同预制柱子组合的结构系统。

楼板多数为四角支在柱子上；

也有在楼板接缝处留槽，从柱子预留孔中穿钢筋，张拉后灌混凝土。

升板和升层建筑

板柱结构体系的一种，但施工方法则有所不同。

这种建筑是在底层混凝土地面上重复浇筑各层楼板和屋面板，竖立预制钢筋混凝土柱子，以柱为导杆，用放在柱子上的油压千斤顶把楼板和屋面板提升到设计高度，加以固定。

外墙可用砖墙、砌块墙、预制外墙板、轻质组合墙板或幕墙等；

也可以在提升楼板时提升滑动模板、浇筑外墙。

升板建筑施工时大量操作在地面进行，减少高空作业和垂直运输，节约模板和脚手架，并可减少施工现场面积。

升板建筑多采用无梁楼板或双向密肋楼板，楼板同柱子连接节点常采用后浇柱帽或采用承重销、剪力块等无柱帽节点。

升板建筑一般柱距较大，楼板承载力也较强，多用作商场、仓库、工场和多层车库等。

升层建筑是在升板建筑每层的楼板还在地面时先安装好内外预制墙体，一起提升的建筑。

升层建筑可以加快施工速度，比较适用于场地受限制的地点。

特点

大量的建筑部品由车间生产加工完成，构件种类主要有：

现场大量的装配作业，而原始现浇作业大大减少。

采用建筑、装修一体化设计、施工，理想状态是装修可随主体施工同步进行。

设计的标准化和管理的信息化，构件越标准，生产效率越高，相应的构件成本就会下降，配合工厂的数字化管理，整个装配式建筑的性价比会越来越高。

符合绿色建筑的要求。

3装配式建筑的优缺点

节能

由于外挂板为两面混凝土中间夹50厚挤塑板，帮其保温性能较传统建筑的外墙外保温或外墙内保温性能更好，同时，也解决了传统建筑因为做了外保温而带来的外墙面装修脱落现象；

环保

由于采用工厂化生产，使得施工现场的建筑垃圾大量减少，因而更环保；

节省模板

由于叠合板做楼板底模，外挂板作剪力墙的一侧模板，因此节省了大量的模板；

缩短工期

由于大量的墙板及预制叠合板都在工厂生产，从而大量减少了现场施工强度，甚至省去了砌筑和抹灰工序，因此大大缩短了整体工期；

要求放线准确，标高测量精确

由于工厂化的生产，使得预制构件的尺寸已经定死，如果放线时尺寸偏小，将使预制构件安装不下去，如果放线时尺寸偏大，则构伯又会造成拼缝偏大的现象。

同时，在现场施工时，剪力墙的标高也要控制好，不然将会造成叠合板安装不平整或是纵算将叠合板安平了，也会造成板与剪力墙间有条较大的缝，又要重新支模，反而更麻烦了；

对预留孔洞位置精度要求较高

装配式建筑由于为混凝土结构，要求在预留预埋时，尺寸、位置尽量精确，否则要重新开槽、开洞，增加施工难度，甚至影响结构；

板底缝隙成八字形，勾缝后可能易脱落

经过现场实际观察，预制板为上大下小的倒八字形板，在两块板之间所形成的板缝为正八字形，因此尽管采用抗裂砂浆勾缝，但还是很容易发生脱落伤人的现象，故建议将预制板改为上小下大的正八字形板，那么在两块板之间的拼缝就是倒八字形了，而且可以将板缝和叠合板一起现浇；

预制构件尺寸也存在一定误差，拼装时缝隙有时过大或不均匀

尽管是工厂化生产，预制构件也可能有一定的尺寸偏差，同时由于现场施工时的人为误差，有时拼装时产生缝隙过大或不均匀的现象；

外挂板无止水橡胶条

装配式建筑外挂板设计，有的平楼板面，带止水橡胶条，而有的高出楼板面200的外挂板就没有止水橡胶条了。

如果没有止水橡胶条，尽管在外缝处用耐候胶处理了，但还是有渗漏的可能，建议所有外挂板都要有止水橡胶条；

部份门框处未预埋木砖

部份门框处未预埋木砖，将会导致用户在以后的装修过程中，无法或是很难安装门，建议在以后的内墙预制时，在有门的位置，应在门框上预埋木砖，以方便用户以后的装修使用；

外墙板缝处理采用耐候胶，老化后更换不方便

尽管说耐候胶的使用寿命为30年，但存在很多不利环境因素，使得耐候胶的寿命降低，而一旦要更换耐候胶的话，施工是极为为方便了；

装配式建筑的工程造价与传统式建筑工程造价相比，要高很多

传统建筑的楼板厚度大约就是100厚，而装配式建筑的楼板厚度为60厚叠合板加80厚现浇板，总体厚度达到了140，超传统建筑板厚很多；

外墙外挂板与剪力墙连接，使外墙厚度大幅增加，所用材料也就大幅增加。

这些都导致了造价的增加。

同时，由于外墙厚度的增加，导致用户在同等建筑面积上，装配式建筑的净空面积比传统式建筑的净空面积小很多，从而导致了装配式建筑的平方米造价比传统式建筑的平方造价贵很多，也不容易被消费者所接受；

造价管理部门编制定额不能跟进，造成生产厂家一家独大，价格由生产厂家说了算的境况

装配式建筑在我国尚处于新事物发展阶段，造价管理部门编制定额还不能实时跟进，这就造成了生产厂家一家独大的现象，造价由生产厂家说了算，这也不利于装配式建筑的发展；

外挂板作为剪力墙的外模，有时预留对拉螺杆孔洞过少，会造成在浇筑混凝土时，外挂板外移的现象。

装配式建筑剪力墙施工时，由于外挂板作为剪力墙的一面模板，而有时外挂板上的预留对拉螺杆孔洞过少，可能导致整个模板体系的刚度不够，从而导致在施工剪力墙混凝土时，外挂板往外偏移，从而导致外墙面不平整的现象发生；

高空作业无外架，存在一定的安全隐患

传统式建筑有外架，建筑工人已经习惯了有外架施工环境，面装配式建筑施工无外架，因此，工人还有一个熟悉的过程，因此在这个过程中，有时可能不自觉的发生一些违规作业，从而导致安全隐患。

4装配式建筑中模具重要性

模具重要性

成本

住宅工业化改变原有建筑模式，由传统现浇工法改为预制构件由专业构件厂加工，并到现场组装的装配工法。

有数据显示采用装配工法的工业化建筑成本中，预制构件生产和安装的比例约为7：

3，而在预制构件的成本组成中，模具的摊销费用约占5%~10%（模具设计优良的前提下），由此可见，模具的费用对于整个工业化建筑成本而言是非常重要的。

效率

生产效率对于构件厂而言是直接影响预制构件制造成本的关键因素，生产效率高预制构件成本就低，反之亦成立。

影响生产效率的因素很多，模具设计合理与否是其中很关键的一个因素。

以工业化预制构件中生产工艺最为复杂的外墙板为例，对生产效率影响最大的工序是拆模、组模以及预埋件安装，其中就有两道工序涉及到构件模具，而且目前国内的外墙板自动化生产线设计节拍一般为15~20分钟，如果不能在规定的节拍时间内完成拆模、组模工序，就会导致整条生产线处于停滞状态。

质量

采用装配工法的工业化建筑较采用传统现浇工法的建筑一个显著特点就是精度得到极大的提升。

混凝土是塑性材料，成型完全要依靠模具来实现，所以工业化预制构件的尺寸完全取决于模具的尺寸。

无论是即将发布实施的国家行业标准《装配式混凝土结构技术规程》还是各地地方标准，对预制构件的尺寸精度要求都非常高，所以模具设计的好与坏将直接影响预制构件的尺寸精度，特别是随着模具周转次数的增大，这种影响将体现的更为明显。

所以无论是从成本角度、生产效率还是构件质量方面考虑，模具设计是关系到工业化建筑成败的关键性因素。

模具设计理念

之前提到了模具设计的重要性，那么如何解决这些问题就需要模具设计人员来思考，总结以往模具设计经验，提供以下理念供参考：

使用寿命：

模具的使用寿命将直接影响构件的制造成本，所以在模具设计时就要考虑到给模具赋予一个合理的刚度，增大模具周转次数。

这样就可以保证在某个项目中不会因为模具刚度不够导致二次追加模具或增大模具维修费用。

通用性：

模具设计人员还要考虑如何实现模具的通用性，也就是增大模具重复利用率。

从构件厂给甲方的报价中可以看到，模具费用甲方并不是完全支付，而是要从模具总的制作费用中扣除一部分残值，一般会在25%~30%之间，这部分是考虑工程结束后将模具变卖废铁的价格。

大家知道采购模具和废铁的单价相差数倍，一旦作为废铁变卖无论对构件厂还是甲方都是一个极大的浪费。

所以设计人员在设计之初就应该考虑如何实现模具通用性。

方便生产：

模具最终是为构件厂生产服务，所以模具设计人员一定要懂得构件生产工艺，如不懂得生产工艺技术实力再强的机械加工厂家也不能很好的完成模具设计，只能说可以很好实现模具刚度、尺寸，但不一定能符合构件生产工艺。

模具影响生产效率主要体现在组模和拆模两道工序，所以在模具设计时必须要考虑到如何在保证模具精度的前提下减少模具组装时间，还有一点是在保证拆模过程中不损坏构件的前提下方便工人操作拆卸模板。

比如说在不影响预制构件结构受力的前提下适当设计模具脱模角度。

这些都是在充分掌握构件生产工艺的前提下才能完成模具设计。

方便运输：

这里所说的运输是指在车间内部完成，在自动化生产线上模具是要跟着工序动的，所以