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裝配式建筑為何這么火？數(shù)據(jù)告訴你裝配式的未來(lái)不可替代！
今年，裝配式建筑在全國(guó)各地的推廣與發(fā)展簡(jiǎn)直呈星火燎原之勢(shì)。很多企業(yè)已經(jīng)躍躍欲試，投入其中；但有些企業(yè)對(duì)此還持觀望態(tài)度，因?yàn)樵谀壳半A段，裝配式建筑成本高，技術(shù)難度比較大是眾所周知的問(wèn)題。
本文從裝配式建筑的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀、國(guó)內(nèi)的發(fā)展形勢(shì)、裝配式與傳統(tǒng)式在節(jié)能方面的測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)詳解為何發(fā)展裝配式是建筑轉(zhuǎn)型的必然趨勢(shì)。國(guó)外裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀
一、美國(guó)—地域大，多元化發(fā)展,預(yù)應(yīng)力預(yù)制構(gòu)件應(yīng)用廣
美國(guó)裝配式住宅盛行于20世紀(jì)70年代。1976年，美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)了國(guó)家工業(yè)化住宅建造及安全法案，同年出臺(tái)一系列嚴(yán)格的行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，一直沿用至今。除注重質(zhì)量，現(xiàn)在的裝配式住宅更加注重美觀、舒適性及個(gè)性化。據(jù)美國(guó)工業(yè)化住宅協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2001年，美國(guó)的裝配式住宅已經(jīng)達(dá)到了1000萬(wàn)套，占美國(guó)住宅總量的7%。在美國(guó)、加拿大，大城市住宅的結(jié)構(gòu)類型以混凝土裝配式和鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅為主，在小城鎮(zhèn)多以輕鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)住宅體系為主。
美國(guó)住宅用構(gòu)件和部品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、專業(yè)化、商品化、社會(huì)化程度很高，幾乎達(dá)到100%。用戶可通過(guò)產(chǎn)品目錄，買到所需的產(chǎn)品。這些構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能好，有很大通用性，也易于機(jī)械化生產(chǎn)。
鋼-木結(jié)構(gòu)別墅，鋼結(jié)構(gòu)公寓；
建材產(chǎn)品和部品部件種類齊全；
構(gòu)件通用化水平高、商品化供應(yīng)；
BL質(zhì)量認(rèn)證制度；
部品部件品質(zhì)保證年限；
二、德國(guó)—70年代東德工業(yè)化90%,是工業(yè)化水平高的國(guó)家
德國(guó)的裝配式住宅主要采取疊合板、混凝土、剪力墻結(jié)構(gòu)體系，采用構(gòu)件裝配式與混凝土結(jié)構(gòu)，耐久性較好。德國(guó)是世界上建筑能耗降低幅度最快的國(guó)家，近幾年更是提出發(fā)展零能耗的被動(dòng)式建筑。從大幅度的節(jié)能到被動(dòng)式建筑，德國(guó)都采取了裝配式住宅來(lái)實(shí)施，裝配式住宅與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)相互之間充分融合。
二戰(zhàn)后多層辦事裝配式住宅，1970年代東德工業(yè)化水平90%；
新建別墅等建筑基本為全裝配式鋼（-木）結(jié)構(gòu)；
強(qiáng)大的預(yù)制裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈；
高校、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)研發(fā)提供技術(shù)支持；
建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電協(xié)作配套；
施工企業(yè)與機(jī)械設(shè)備供應(yīng)商合作密切；
機(jī)械設(shè)備、材料和物流先進(jìn)，擺脫了固定模數(shù)尺寸限制；
三、日本—木結(jié)構(gòu)最多,框架為主,抗震技術(shù)優(yōu)先
日本于1968年就提出了裝配式住宅的概念。1990年推出采用部件化、工業(yè)化生產(chǎn)方式、高生產(chǎn)效率、住宅內(nèi)部結(jié)構(gòu)可變、適應(yīng)居民多種不同需求的中高層住宅生產(chǎn)體系。在推進(jìn)規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)程中，住宅產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化、工業(yè)化到集約化、信息化的不斷演變和完善過(guò)程。日本政府強(qiáng)有力的干預(yù)和支持對(duì)住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了重要作用：通過(guò)立法來(lái)確保預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量；堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，制定了一系列住宅建設(shè)工業(yè)化的方針、政策，建立統(tǒng)一的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，解決了標(biāo)準(zhǔn)化、大批量生產(chǎn)和住宅多樣化之間的矛盾。
木結(jié)構(gòu)占比超過(guò)40%；
多高層集合住宅主要為鋼筋混凝土框架（PCA技術(shù)）；
工廠化水平高，集成裝修、保溫門窗等；
立法來(lái)保證混凝土構(gòu)件的質(zhì)量；
地震烈度高，裝配式混凝土減震隔震技術(shù)。
四、英國(guó)—選擇發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)的道路,新建項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)占70%
鋼結(jié)構(gòu)建筑、模塊化建筑，新建占比70%以上；
設(shè)計(jì)、制作到供應(yīng)的成套技術(shù)及有效的供應(yīng)鏈管理；
英鋼聯(lián)起到關(guān)鍵作用。
五、法國(guó)—預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的道路
1959-1970開(kāi)始，1980年代后成體系；
絕大多數(shù)為預(yù)制混凝土；
構(gòu)造體系，尺寸模數(shù)化，構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化
少量鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)
裝配式鏈接多采用焊接和螺栓鏈接
六、丹麥--產(chǎn)業(yè)化發(fā)達(dá),產(chǎn)業(yè)鏈完整
混凝土結(jié)構(gòu)為主，受法國(guó)影響；
強(qiáng)制要求設(shè)計(jì)模數(shù)化；
預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)；
結(jié)構(gòu)、門窗、廚衛(wèi)等構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化；
裝配式大板結(jié)構(gòu)、箱式模塊結(jié)構(gòu)等。
七、瑞典—木結(jié)構(gòu)建筑為主
裝配式木結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈及其完整和發(fā)達(dá)。發(fā)展歷史上百年，涵蓋低層、多層、甚至高層；
90%的房屋為木結(jié)構(gòu)建筑。
八、加拿大—剪力墻+空心樓板,嚴(yán)寒地區(qū)混凝土裝配化率高
類似美國(guó)，構(gòu)件通用性高；
大城市多為裝配式混凝土何鋼結(jié)構(gòu)；
小鎮(zhèn)多為鋼或鋼—木結(jié)構(gòu)；
6度以下地區(qū)，全預(yù)制混凝土（含高層）。
九、新加坡—政府作用顯著,無(wú)地震,剪力墻為主
新加坡80%的住宅由政府建造，20年快速建設(shè)；
組屋項(xiàng)目強(qiáng)制裝配化，裝配率70%；
大部分為塔式或板式混凝土多高層建筑；
裝配式施工技術(shù)主要應(yīng)用與組屋建設(shè)。我國(guó)裝配式建筑現(xiàn)狀
目前我國(guó)的裝配式建筑主要有：預(yù)制混凝土裝配式（PC建筑）；鋼結(jié)構(gòu)建筑；木結(jié)構(gòu)裝配式建筑。本文中主要介紹目前關(guān)注比較高的PC建筑。
�。ㄒ唬㏄C建筑優(yōu)勢(shì)巨大，PC工廠初具規(guī)模，東部沿海城市領(lǐng)先內(nèi)地，發(fā)展相對(duì)較好
PC建筑是低能耗綠色建筑的代表之一，其在減少能耗、節(jié)約資源方面具有突出的表現(xiàn)。相較傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土的生產(chǎn)方式，其在生產(chǎn)效率、工程質(zhì)量等多方面都具有巨大的優(yōu)勢(shì)。
國(guó)內(nèi)PC建筑行業(yè)初具規(guī)模，至2015年末，全國(guó)共有PC工廠104座，產(chǎn)業(yè)化基地56個(gè)，其主要分布沿海城市如山東、浙江、江蘇、上海等，內(nèi)地分布較少。同時(shí)2015年新建PC工廠16座，主要集中于四川、上海、湖南。
（二）PC建筑市場(chǎng)容量巨大：近5億平方米新開(kāi)工面積，3萬(wàn)億元產(chǎn)值，建設(shè)150萬(wàn)套保障性住房
PC建筑在國(guó)內(nèi)發(fā)展空間巨大，據(jù)《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》，“十三五”期間，裝配式建筑要達(dá)到新建建筑的20%以上，保障性安居住房采取裝配式搭建的要達(dá)到40%以上。
到2015年末，全國(guó)新建保障性安居住房783萬(wàn)套。2015年新開(kāi)工建筑面積達(dá)到46.84億平方米，全國(guó)建筑業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到18.07萬(wàn)億元。假設(shè)2020年建筑業(yè)新開(kāi)工面積基本與2015年持平，那么裝配式建筑的開(kāi)工面積將達(dá)到9.87億平方米，以PC建筑占到其中的50%計(jì)，PC建筑的新開(kāi)工面積將會(huì)是4.94億平方米。
假設(shè)建筑業(yè)產(chǎn)值以9%（近三年平均值）的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2020年建筑業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到27.81萬(wàn)億元，PC建筑產(chǎn)值為2.83萬(wàn)億元。
再假定保障性住房建設(shè)數(shù)量維持穩(wěn)定，預(yù)計(jì)至2020年，采用預(yù)制混凝土建設(shè)的保障性住房預(yù)計(jì)將達(dá)到150萬(wàn)套左右。
由于裝配式與現(xiàn)澆式是兩種完全不同的生產(chǎn)方式，根據(jù)對(duì)目前上海試點(diǎn)的裝配式住宅項(xiàng)目測(cè)算，裝配式建筑的生產(chǎn)和施工過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)如下圖所示，傳統(tǒng)建造方式的能源消耗約占全國(guó)能源消耗的30%，建筑垃圾占城市垃圾總量的30%~40%，裝修約占6%。
下面以實(shí)際的項(xiàng)目分析裝配式建筑的節(jié)能情況：
�。ㄒ唬y(cè)評(píng)項(xiàng)目介紹
1、測(cè)評(píng)項(xiàng)目概況
北京某項(xiàng)目：地塊總用地面積為40603㎡，容積率為2.0，地上總建筑面積81206m2。1#樓地上建筑面積8413㎡，建筑高度36.4m；2#、4#、5#樓地上建筑面積9243㎡，建筑高度33.6m；7#、8#樓地上建筑面積11641㎡，建筑高度42m。1#、2#、4#、5#、7#、8#樓采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系，抗震等級(jí)為二級(jí)。外墻板采用預(yù)制夾心保溫外墻板，保溫板為50厚阻燃型擠塑聚苯板。鋼筋豎向連接方式采用鋼筋套筒灌漿連接。
2、測(cè)評(píng)內(nèi)容
將預(yù)制裝配式和現(xiàn)澆住宅在制作方式、施工工藝上存在差異的部件作為重點(diǎn)比較對(duì)象，包括外墻、樓板、樓梯、陽(yáng)臺(tái)、飄窗、空調(diào)板和陽(yáng)臺(tái)裝飾板。確定預(yù)制裝配式住宅評(píng)價(jià)范圍包括預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)、施工安裝�，F(xiàn)澆住宅評(píng)價(jià)范圍包括材料加工過(guò)程（如商品混凝土攪拌）和現(xiàn)場(chǎng)施工安裝過(guò)程。
3、測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)分析
具體包括：
a、建筑材料和構(gòu)配件使用量
b、施工輔助材料及構(gòu)配件
c、資源及能源消耗
d、固體廢棄物
e、大氣排放
4、測(cè)評(píng)布點(diǎn)
設(shè)立四個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)：
a、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠
b、商品混凝土攪拌站
c、預(yù)制裝配式住宅施工現(xiàn)場(chǎng)
d、現(xiàn)澆住宅施工現(xiàn)場(chǎng)
（二）兩類住宅材料消耗比較分析
按照鋼筋工程、混凝土工程、模板工程、運(yùn)輸工程和外裝修工程分類統(tǒng)計(jì)，得出兩種不同建造模式住宅主要材料消耗量。各類數(shù)據(jù)按照單位面積消耗量測(cè)算。
1鋼筋工程資源、能源消耗量分析
資源消耗：包括構(gòu)成工程實(shí)體的結(jié)構(gòu)鋼筋用量、施工過(guò)程中措施鋼筋和鋼質(zhì)預(yù)埋件的投入量。
能源消耗：包括結(jié)構(gòu)鋼筋、措施鋼筋的加工耗電量以及鋼質(zhì)預(yù)埋件的加工、安裝耗電量。
2混凝土工程資源、能源消耗量分析
資源消耗：包括預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)和施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土的消耗量；水資源消耗量包括現(xiàn)澆混凝土和預(yù)制構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)用水量以及施工機(jī)具的清洗用水量。
能源消耗：主要包括混凝土澆筑過(guò)程中的空壓機(jī)和振搗器的耗電量、混凝土泵送車的耗油量、預(yù)制構(gòu)件蒸汽養(yǎng)護(hù)鍋爐耗煤量。為便于比較，將各類能源折算為標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量。
混凝土消耗方面：由于預(yù)制裝配式預(yù)制外墻采用夾心保溫，墻體增加了50mm厚的混凝土保護(hù)層，而現(xiàn)澆住宅采用外墻粘貼保溫板方式，只需10mm砂漿保護(hù)層。因此預(yù)制裝配式住宅較現(xiàn)澆住宅混凝土用量偏大
水資源消耗方面：由于構(gòu)件廠在生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件時(shí)采用的蒸汽養(yǎng)護(hù)，能較好控制養(yǎng)護(hù)時(shí)間和輸氣量，而施工現(xiàn)場(chǎng)采用人工澆水養(yǎng)護(hù)，用水量較難控制。因此，現(xiàn)澆模式平均用水量偏多。
能源消耗方面：
�。�1）耗油量。施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑依靠混凝土泵送車，而預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)不產(chǎn)生油耗，因此現(xiàn)澆工程耗油量偏高。
�。�2）耗電量。耗電量主要來(lái)自空壓機(jī)和振搗器。空壓機(jī)主要用于混凝土澆筑之前的模板清理。預(yù)制裝配式住宅混凝土用量要高于現(xiàn)澆住宅，振搗器工作時(shí)間較長(zhǎng)，耗電量較大。所以，預(yù)制裝配式住宅混凝土工程耗電量偏高。
�。�3）耗煤量。因預(yù)制構(gòu)件需蒸汽養(yǎng)護(hù)，所以預(yù)制裝配式住宅混凝土工程耗煤量高于現(xiàn)澆住宅。
3模板工程資源、能源消耗量分析
模板工程分為木模板工程和鋼模板工程兩部分。
測(cè)評(píng)項(xiàng)目中木模板周轉(zhuǎn)次數(shù)約為3。鋼模板在現(xiàn)場(chǎng)施工中循環(huán)次數(shù)較多，大鋼模板周轉(zhuǎn)次數(shù)為200次，主要構(gòu)件周轉(zhuǎn)次數(shù)為50~120次，本研究將構(gòu)件廠和施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼模板周轉(zhuǎn)次數(shù)均設(shè)定為100次。
（1）預(yù)制構(gòu)件減少了預(yù)制裝配式住宅的木模板用量。預(yù)制構(gòu)件制作全部使用鋼模板，且構(gòu)件安裝需要大量支撐桿件，導(dǎo)致預(yù)制裝配式住宅鋼模板用量高于現(xiàn)澆住宅。
�。�2）預(yù)制裝配式住宅由于木模板用量較現(xiàn)澆住宅少，木模板的加工能耗少,能耗節(jié)省優(yōu)勢(shì)明顯。同時(shí)，由于預(yù)制裝配式住宅鋼模板用量較現(xiàn)澆住宅大，因此鋼模板的加工能耗較高。
4外裝修工程
外裝修工程主要是保溫施工。預(yù)制裝配式住宅外墻夾心保溫與結(jié)構(gòu)使用壽命相同，為50年，而現(xiàn)澆住宅外墻外保溫設(shè)計(jì)使用年限為25年。在計(jì)算中，取現(xiàn)澆住宅保溫材料用量和施工能耗的兩倍與預(yù)制裝配式住宅進(jìn)行對(duì)比。
（1）現(xiàn)澆外墻外保溫采用EPS保溫板，而預(yù)制構(gòu)件夾心保溫采用XPS保溫板。由于XPS板厚度（50mm）小于EPS板厚度（80mm），而兩種板容重相近，因此預(yù)制裝配式住宅保溫板用量較少。
（2）預(yù)制外墻XPS保溫板通過(guò)阻熱性能非常好的玻璃纖維連接件和結(jié)構(gòu)混凝土連接在一起，不需粘接材料，同時(shí)混凝土保護(hù)層代替砂漿保護(hù)層，因此，預(yù)制裝配式住宅保溫板粘結(jié)材料和砂漿的用量較少。
�。�3）現(xiàn)澆住宅外保溫施工電動(dòng)吊籃需要耗電，而預(yù)制構(gòu)件保溫板人工鋪貼，不產(chǎn)生耗電量。
預(yù)制裝配式住宅保溫板、粘結(jié)材料、砂漿節(jié)省量和耗電量方面優(yōu)勢(shì)明顯。
5運(yùn)輸工程
場(chǎng)外運(yùn)輸包含各類建筑材料和構(gòu)配件的運(yùn)輸，由于場(chǎng)外運(yùn)輸能耗與貨物產(chǎn)地、運(yùn)輸路線、載重量、司機(jī)習(xí)慣關(guān)系密切，故測(cè)評(píng)不考慮場(chǎng)外運(yùn)輸。
場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸主要包括構(gòu)件廠龍門吊運(yùn)行和施工現(xiàn)場(chǎng)塔吊運(yùn)行耗電量。預(yù)制裝配式住宅多為大型構(gòu)件吊裝，而現(xiàn)澆住宅施工往往是將鋼筋、混凝土等材料多次吊裝，增加塔吊平移和空載升降次數(shù)，所以，現(xiàn)澆住宅塔吊用電量較預(yù)制裝配式住宅明顯增高。
6施工廢棄物
混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)建造廢棄物包括鋼材、木材、混凝土塊、砂漿、保溫材料等。本測(cè)評(píng)只對(duì)廢棄鋼材、混凝土、砂漿、保溫材料進(jìn)行測(cè)算。
（1）鋼材廢棄物主要包括鋼筋截料和破損扣件兩部分。預(yù)制構(gòu)件廠對(duì)鋼筋截料回收后用于預(yù)埋件制作，所以，預(yù)制裝配式住宅鋼筋廢棄量低于現(xiàn)澆住宅。
�。�2）預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程混凝土損耗量很小，混凝土廢棄量低于現(xiàn)澆住宅。
（3）砂漿廢棄主要來(lái)自施工現(xiàn)場(chǎng)的外墻外保溫施工，現(xiàn)澆住宅砂漿廢棄量較大。
�。�4）由于豎向施工操作面復(fù)雜、材料保護(hù)、工人操作水平和環(huán)保意識(shí)等不到位，導(dǎo)致現(xiàn)澆住宅保溫板廢棄量較大。
7建造階段碳排放比較
統(tǒng)一折算為碳排放指標(biāo)
總之，從資源消耗水平上看，預(yù)制裝配式住宅的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在砂漿、木材、保溫板及其他材料用量上，而在鋼材、混凝土等主材消耗方面相比現(xiàn)澆住宅尚無(wú)優(yōu)勢(shì)。從能源消耗和廢棄物產(chǎn)生量方面看，預(yù)制裝配式住宅較現(xiàn)澆住宅具有明顯優(yōu)勢(shì)。
8總結(jié)
與傳統(tǒng)建筑業(yè)生產(chǎn)方式相比，工業(yè)化生產(chǎn)在設(shè)計(jì)、施工、裝修、驗(yàn)收、工程項(xiàng)目管理等各個(gè)方面都具有明顯的優(yōu)越性。從全球范圍看，綠色化、信息化和工業(yè)化是建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大趨勢(shì)，裝配式建筑正是順應(yīng)了這一趨勢(shì)，同時(shí)也是氣候變化巴黎協(xié)定和中美聯(lián)合聲明的重要內(nèi)容。我國(guó)已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，擁有世界上規(guī)模最大建筑市場(chǎng)，在社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、科技水平等具備了發(fā)展裝配式建筑的條件。國(guó)務(wù)院關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)提出八大任務(wù)，是中國(guó)政府落實(shí)五大發(fā)展理念，大力發(fā)展裝配式建筑發(fā)出的最強(qiáng)聲，也是對(duì)世界的莊嚴(yán)承諾。
建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的最終目標(biāo)是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，它是以建筑工業(yè)化為核心，結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新、現(xiàn)代化管理、信息化手段，實(shí)現(xiàn)建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的改造升級(jí)，全面提高建筑工程的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效率。目前我國(guó)的建筑工業(yè)化率不到7%，國(guó)外的歷史經(jīng)驗(yàn)表明，我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)化還處在初級(jí)階段具有巨大的提升空間。發(fā)展裝配式建筑是我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的大勢(shì)所趨！相信隨著技術(shù)的提高，管理水平的進(jìn)步，裝配式建筑將有廣闊的市場(chǎng)與空間。這正是裝配式建筑目前今年在我國(guó)比較火的原因。
本文從裝配式建筑的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀、國(guó)內(nèi)的發(fā)展形勢(shì)、裝配式與傳統(tǒng)式在節(jié)能方面的測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)詳解為何發(fā)展裝配式是建筑轉(zhuǎn)型的必然趨勢(shì)。國(guó)外裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀
一、美國(guó)—地域大，多元化發(fā)展,預(yù)應(yīng)力預(yù)制構(gòu)件應(yīng)用廣
美國(guó)裝配式住宅盛行于20世紀(jì)70年代。1976年，美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)了國(guó)家工業(yè)化住宅建造及安全法案，同年出臺(tái)一系列嚴(yán)格的行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，一直沿用至今。除注重質(zhì)量，現(xiàn)在的裝配式住宅更加注重美觀、舒適性及個(gè)性化。據(jù)美國(guó)工業(yè)化住宅協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2001年，美國(guó)的裝配式住宅已經(jīng)達(dá)到了1000萬(wàn)套，占美國(guó)住宅總量的7%。在美國(guó)、加拿大，大城市住宅的結(jié)構(gòu)類型以混凝土裝配式和鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅為主，在小城鎮(zhèn)多以輕鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)住宅體系為主。
美國(guó)住宅用構(gòu)件和部品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、專業(yè)化、商品化、社會(huì)化程度很高，幾乎達(dá)到100%。用戶可通過(guò)產(chǎn)品目錄，買到所需的產(chǎn)品。這些構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能好，有很大通用性，也易于機(jī)械化生產(chǎn)。
鋼-木結(jié)構(gòu)別墅，鋼結(jié)構(gòu)公寓；
建材產(chǎn)品和部品部件種類齊全；
構(gòu)件通用化水平高、商品化供應(yīng)；
BL質(zhì)量認(rèn)證制度；
部品部件品質(zhì)保證年限；
二、德國(guó)—70年代東德工業(yè)化90%,是工業(yè)化水平高的國(guó)家
德國(guó)的裝配式住宅主要采取疊合板、混凝土、剪力墻結(jié)構(gòu)體系，采用構(gòu)件裝配式與混凝土結(jié)構(gòu)，耐久性較好。德國(guó)是世界上建筑能耗降低幅度最快的國(guó)家，近幾年更是提出發(fā)展零能耗的被動(dòng)式建筑。從大幅度的節(jié)能到被動(dòng)式建筑，德國(guó)都采取了裝配式住宅來(lái)實(shí)施，裝配式住宅與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)相互之間充分融合。
二戰(zhàn)后多層辦事裝配式住宅，1970年代東德工業(yè)化水平90%；
新建別墅等建筑基本為全裝配式鋼（-木）結(jié)構(gòu)；
強(qiáng)大的預(yù)制裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈；
高校、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)研發(fā)提供技術(shù)支持；
建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電協(xié)作配套；
施工企業(yè)與機(jī)械設(shè)備供應(yīng)商合作密切；
機(jī)械設(shè)備、材料和物流先進(jìn)，擺脫了固定模數(shù)尺寸限制；
三、日本—木結(jié)構(gòu)最多,框架為主,抗震技術(shù)優(yōu)先
日本于1968年就提出了裝配式住宅的概念。1990年推出采用部件化、工業(yè)化生產(chǎn)方式、高生產(chǎn)效率、住宅內(nèi)部結(jié)構(gòu)可變、適應(yīng)居民多種不同需求的中高層住宅生產(chǎn)體系。在推進(jìn)規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)程中，住宅產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化、工業(yè)化到集約化、信息化的不斷演變和完善過(guò)程。日本政府強(qiáng)有力的干預(yù)和支持對(duì)住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了重要作用：通過(guò)立法來(lái)確保預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量；堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，制定了一系列住宅建設(shè)工業(yè)化的方針、政策，建立統(tǒng)一的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，解決了標(biāo)準(zhǔn)化、大批量生產(chǎn)和住宅多樣化之間的矛盾。
木結(jié)構(gòu)占比超過(guò)40%；
多高層集合住宅主要為鋼筋混凝土框架（PCA技術(shù)）；
工廠化水平高，集成裝修、保溫門窗等；
立法來(lái)保證混凝土構(gòu)件的質(zhì)量；
地震烈度高，裝配式混凝土減震隔震技術(shù)。
四、英國(guó)—選擇發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)的道路,新建項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)占70%
鋼結(jié)構(gòu)建筑、模塊化建筑，新建占比70%以上；
設(shè)計(jì)、制作到供應(yīng)的成套技術(shù)及有效的供應(yīng)鏈管理；
英鋼聯(lián)起到關(guān)鍵作用。
五、法國(guó)—預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的道路
1959-1970開(kāi)始，1980年代后成體系；
絕大多數(shù)為預(yù)制混凝土；
構(gòu)造體系，尺寸模數(shù)化，構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化
少量鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)
裝配式鏈接多采用焊接和螺栓鏈接
六、丹麥--產(chǎn)業(yè)化發(fā)達(dá),產(chǎn)業(yè)鏈完整
混凝土結(jié)構(gòu)為主，受法國(guó)影響；
強(qiáng)制要求設(shè)計(jì)模數(shù)化；
預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)；
結(jié)構(gòu)、門窗、廚衛(wèi)等構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化；
裝配式大板結(jié)構(gòu)、箱式模塊結(jié)構(gòu)等。
七、瑞典—木結(jié)構(gòu)建筑為主
裝配式木結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈及其完整和發(fā)達(dá)。發(fā)展歷史上百年，涵蓋低層、多層、甚至高層；
90%的房屋為木結(jié)構(gòu)建筑。
八、加拿大—剪力墻+空心樓板,嚴(yán)寒地區(qū)混凝土裝配化率高
類似美國(guó)，構(gòu)件通用性高；
大城市多為裝配式混凝土何鋼結(jié)構(gòu)；
小鎮(zhèn)多為鋼或鋼—木結(jié)構(gòu)；
6度以下地區(qū)，全預(yù)制混凝土（含高層）。
九、新加坡—政府作用顯著,無(wú)地震,剪力墻為主
新加坡80%的住宅由政府建造，20年快速建設(shè)；
組屋項(xiàng)目強(qiáng)制裝配化，裝配率70%；
大部分為塔式或板式混凝土多高層建筑；
裝配式施工技術(shù)主要應(yīng)用與組屋建設(shè)。我國(guó)裝配式建筑現(xiàn)狀
目前我國(guó)的裝配式建筑主要有：預(yù)制混凝土裝配式（PC建筑）；鋼結(jié)構(gòu)建筑；木結(jié)構(gòu)裝配式建筑。本文中主要介紹目前關(guān)注比較高的PC建筑。
�。ㄒ唬㏄C建筑優(yōu)勢(shì)巨大，PC工廠初具規(guī)模，東部沿海城市領(lǐng)先內(nèi)地，發(fā)展相對(duì)較好
PC建筑是低能耗綠色建筑的代表之一，其在減少能耗、節(jié)約資源方面具有突出的表現(xiàn)。相較傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土的生產(chǎn)方式，其在生產(chǎn)效率、工程質(zhì)量等多方面都具有巨大的優(yōu)勢(shì)。
國(guó)內(nèi)PC建筑行業(yè)初具規(guī)模，至2015年末，全國(guó)共有PC工廠104座，產(chǎn)業(yè)化基地56個(gè)，其主要分布沿海城市如山東、浙江、江蘇、上海等，內(nèi)地分布較少。同時(shí)2015年新建PC工廠16座，主要集中于四川、上海、湖南。
（二）PC建筑市場(chǎng)容量巨大：近5億平方米新開(kāi)工面積，3萬(wàn)億元產(chǎn)值，建設(shè)150萬(wàn)套保障性住房
PC建筑在國(guó)內(nèi)發(fā)展空間巨大，據(jù)《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》，“十三五”期間，裝配式建筑要達(dá)到新建建筑的20%以上，保障性安居住房采取裝配式搭建的要達(dá)到40%以上。
到2015年末，全國(guó)新建保障性安居住房783萬(wàn)套。2015年新開(kāi)工建筑面積達(dá)到46.84億平方米，全國(guó)建筑業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到18.07萬(wàn)億元。假設(shè)2020年建筑業(yè)新開(kāi)工面積基本與2015年持平，那么裝配式建筑的開(kāi)工面積將達(dá)到9.87億平方米，以PC建筑占到其中的50%計(jì)，PC建筑的新開(kāi)工面積將會(huì)是4.94億平方米。
假設(shè)建筑業(yè)產(chǎn)值以9%（近三年平均值）的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2020年建筑業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到27.81萬(wàn)億元，PC建筑產(chǎn)值為2.83萬(wàn)億元。
再假定保障性住房建設(shè)數(shù)量維持穩(wěn)定，預(yù)計(jì)至2020年，采用預(yù)制混凝土建設(shè)的保障性住房預(yù)計(jì)將達(dá)到150萬(wàn)套左右。
由于裝配式與現(xiàn)澆式是兩種完全不同的生產(chǎn)方式，根據(jù)對(duì)目前上海試點(diǎn)的裝配式住宅項(xiàng)目測(cè)算，裝配式建筑的生產(chǎn)和施工過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)如下圖所示，傳統(tǒng)建造方式的能源消耗約占全國(guó)能源消耗的30%，建筑垃圾占城市垃圾總量的30%~40%，裝修約占6%。
下面以實(shí)際的項(xiàng)目分析裝配式建筑的節(jié)能情況：
�。ㄒ唬y(cè)評(píng)項(xiàng)目介紹
1、測(cè)評(píng)項(xiàng)目概況
北京某項(xiàng)目：地塊總用地面積為40603㎡，容積率為2.0，地上總建筑面積81206m2。1#樓地上建筑面積8413㎡，建筑高度36.4m；2#、4#、5#樓地上建筑面積9243㎡，建筑高度33.6m；7#、8#樓地上建筑面積11641㎡，建筑高度42m。1#、2#、4#、5#、7#、8#樓采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系，抗震等級(jí)為二級(jí)。外墻板采用預(yù)制夾心保溫外墻板，保溫板為50厚阻燃型擠塑聚苯板。鋼筋豎向連接方式采用鋼筋套筒灌漿連接。
2、測(cè)評(píng)內(nèi)容
將預(yù)制裝配式和現(xiàn)澆住宅在制作方式、施工工藝上存在差異的部件作為重點(diǎn)比較對(duì)象，包括外墻、樓板、樓梯、陽(yáng)臺(tái)、飄窗、空調(diào)板和陽(yáng)臺(tái)裝飾板。確定預(yù)制裝配式住宅評(píng)價(jià)范圍包括預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)、施工安裝�，F(xiàn)澆住宅評(píng)價(jià)范圍包括材料加工過(guò)程（如商品混凝土攪拌）和現(xiàn)場(chǎng)施工安裝過(guò)程。
3、測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)分析
具體包括：
a、建筑材料和構(gòu)配件使用量
b、施工輔助材料及構(gòu)配件
c、資源及能源消耗
d、固體廢棄物
e、大氣排放
4、測(cè)評(píng)布點(diǎn)
設(shè)立四個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)：
a、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠
b、商品混凝土攪拌站
c、預(yù)制裝配式住宅施工現(xiàn)場(chǎng)
d、現(xiàn)澆住宅施工現(xiàn)場(chǎng)
（二）兩類住宅材料消耗比較分析
按照鋼筋工程、混凝土工程、模板工程、運(yùn)輸工程和外裝修工程分類統(tǒng)計(jì)，得出兩種不同建造模式住宅主要材料消耗量。各類數(shù)據(jù)按照單位面積消耗量測(cè)算。
1鋼筋工程資源、能源消耗量分析
資源消耗：包括構(gòu)成工程實(shí)體的結(jié)構(gòu)鋼筋用量、施工過(guò)程中措施鋼筋和鋼質(zhì)預(yù)埋件的投入量。
能源消耗：包括結(jié)構(gòu)鋼筋、措施鋼筋的加工耗電量以及鋼質(zhì)預(yù)埋件的加工、安裝耗電量。
2混凝土工程資源、能源消耗量分析
資源消耗：包括預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)和施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土的消耗量；水資源消耗量包括現(xiàn)澆混凝土和預(yù)制構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)用水量以及施工機(jī)具的清洗用水量。
能源消耗：主要包括混凝土澆筑過(guò)程中的空壓機(jī)和振搗器的耗電量、混凝土泵送車的耗油量、預(yù)制構(gòu)件蒸汽養(yǎng)護(hù)鍋爐耗煤量。為便于比較，將各類能源折算為標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量。
混凝土消耗方面：由于預(yù)制裝配式預(yù)制外墻采用夾心保溫，墻體增加了50mm厚的混凝土保護(hù)層，而現(xiàn)澆住宅采用外墻粘貼保溫板方式，只需10mm砂漿保護(hù)層。因此預(yù)制裝配式住宅較現(xiàn)澆住宅混凝土用量偏大
水資源消耗方面：由于構(gòu)件廠在生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件時(shí)采用的蒸汽養(yǎng)護(hù)，能較好控制養(yǎng)護(hù)時(shí)間和輸氣量，而施工現(xiàn)場(chǎng)采用人工澆水養(yǎng)護(hù)，用水量較難控制。因此，現(xiàn)澆模式平均用水量偏多。
能源消耗方面：
�。�1）耗油量。施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑依靠混凝土泵送車，而預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)不產(chǎn)生油耗，因此現(xiàn)澆工程耗油量偏高。
�。�2）耗電量。耗電量主要來(lái)自空壓機(jī)和振搗器。空壓機(jī)主要用于混凝土澆筑之前的模板清理。預(yù)制裝配式住宅混凝土用量要高于現(xiàn)澆住宅，振搗器工作時(shí)間較長(zhǎng)，耗電量較大。所以，預(yù)制裝配式住宅混凝土工程耗電量偏高。
�。�3）耗煤量。因預(yù)制構(gòu)件需蒸汽養(yǎng)護(hù)，所以預(yù)制裝配式住宅混凝土工程耗煤量高于現(xiàn)澆住宅。
3模板工程資源、能源消耗量分析
模板工程分為木模板工程和鋼模板工程兩部分。
測(cè)評(píng)項(xiàng)目中木模板周轉(zhuǎn)次數(shù)約為3。鋼模板在現(xiàn)場(chǎng)施工中循環(huán)次數(shù)較多，大鋼模板周轉(zhuǎn)次數(shù)為200次，主要構(gòu)件周轉(zhuǎn)次數(shù)為50~120次，本研究將構(gòu)件廠和施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼模板周轉(zhuǎn)次數(shù)均設(shè)定為100次。
（1）預(yù)制構(gòu)件減少了預(yù)制裝配式住宅的木模板用量。預(yù)制構(gòu)件制作全部使用鋼模板，且構(gòu)件安裝需要大量支撐桿件，導(dǎo)致預(yù)制裝配式住宅鋼模板用量高于現(xiàn)澆住宅。
�。�2）預(yù)制裝配式住宅由于木模板用量較現(xiàn)澆住宅少，木模板的加工能耗少,能耗節(jié)省優(yōu)勢(shì)明顯。同時(shí)，由于預(yù)制裝配式住宅鋼模板用量較現(xiàn)澆住宅大，因此鋼模板的加工能耗較高。
4外裝修工程
外裝修工程主要是保溫施工。預(yù)制裝配式住宅外墻夾心保溫與結(jié)構(gòu)使用壽命相同，為50年，而現(xiàn)澆住宅外墻外保溫設(shè)計(jì)使用年限為25年。在計(jì)算中，取現(xiàn)澆住宅保溫材料用量和施工能耗的兩倍與預(yù)制裝配式住宅進(jìn)行對(duì)比。
（1）現(xiàn)澆外墻外保溫采用EPS保溫板，而預(yù)制構(gòu)件夾心保溫采用XPS保溫板。由于XPS板厚度（50mm）小于EPS板厚度（80mm），而兩種板容重相近，因此預(yù)制裝配式住宅保溫板用量較少。
（2）預(yù)制外墻XPS保溫板通過(guò)阻熱性能非常好的玻璃纖維連接件和結(jié)構(gòu)混凝土連接在一起，不需粘接材料，同時(shí)混凝土保護(hù)層代替砂漿保護(hù)層，因此，預(yù)制裝配式住宅保溫板粘結(jié)材料和砂漿的用量較少。
�。�3）現(xiàn)澆住宅外保溫施工電動(dòng)吊籃需要耗電，而預(yù)制構(gòu)件保溫板人工鋪貼，不產(chǎn)生耗電量。
預(yù)制裝配式住宅保溫板、粘結(jié)材料、砂漿節(jié)省量和耗電量方面優(yōu)勢(shì)明顯。
5運(yùn)輸工程
場(chǎng)外運(yùn)輸包含各類建筑材料和構(gòu)配件的運(yùn)輸，由于場(chǎng)外運(yùn)輸能耗與貨物產(chǎn)地、運(yùn)輸路線、載重量、司機(jī)習(xí)慣關(guān)系密切，故測(cè)評(píng)不考慮場(chǎng)外運(yùn)輸。
場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸主要包括構(gòu)件廠龍門吊運(yùn)行和施工現(xiàn)場(chǎng)塔吊運(yùn)行耗電量。預(yù)制裝配式住宅多為大型構(gòu)件吊裝，而現(xiàn)澆住宅施工往往是將鋼筋、混凝土等材料多次吊裝，增加塔吊平移和空載升降次數(shù)，所以，現(xiàn)澆住宅塔吊用電量較預(yù)制裝配式住宅明顯增高。
6施工廢棄物
混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)建造廢棄物包括鋼材、木材、混凝土塊、砂漿、保溫材料等。本測(cè)評(píng)只對(duì)廢棄鋼材、混凝土、砂漿、保溫材料進(jìn)行測(cè)算。
（1）鋼材廢棄物主要包括鋼筋截料和破損扣件兩部分。預(yù)制構(gòu)件廠對(duì)鋼筋截料回收后用于預(yù)埋件制作，所以，預(yù)制裝配式住宅鋼筋廢棄量低于現(xiàn)澆住宅。
�。�2）預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程混凝土損耗量很小，混凝土廢棄量低于現(xiàn)澆住宅。
（3）砂漿廢棄主要來(lái)自施工現(xiàn)場(chǎng)的外墻外保溫施工，現(xiàn)澆住宅砂漿廢棄量較大。
�。�4）由于豎向施工操作面復(fù)雜、材料保護(hù)、工人操作水平和環(huán)保意識(shí)等不到位，導(dǎo)致現(xiàn)澆住宅保溫板廢棄量較大。
7建造階段碳排放比較
統(tǒng)一折算為碳排放指標(biāo)
總之，從資源消耗水平上看，預(yù)制裝配式住宅的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在砂漿、木材、保溫板及其他材料用量上，而在鋼材、混凝土等主材消耗方面相比現(xiàn)澆住宅尚無(wú)優(yōu)勢(shì)。從能源消耗和廢棄物產(chǎn)生量方面看，預(yù)制裝配式住宅較現(xiàn)澆住宅具有明顯優(yōu)勢(shì)。
8總結(jié)
與傳統(tǒng)建筑業(yè)生產(chǎn)方式相比，工業(yè)化生產(chǎn)在設(shè)計(jì)、施工、裝修、驗(yàn)收、工程項(xiàng)目管理等各個(gè)方面都具有明顯的優(yōu)越性。從全球范圍看，綠色化、信息化和工業(yè)化是建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大趨勢(shì)，裝配式建筑正是順應(yīng)了這一趨勢(shì)，同時(shí)也是氣候變化巴黎協(xié)定和中美聯(lián)合聲明的重要內(nèi)容。我國(guó)已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，擁有世界上規(guī)模最大建筑市場(chǎng)，在社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、科技水平等具備了發(fā)展裝配式建筑的條件。國(guó)務(wù)院關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)提出八大任務(wù)，是中國(guó)政府落實(shí)五大發(fā)展理念，大力發(fā)展裝配式建筑發(fā)出的最強(qiáng)聲，也是對(duì)世界的莊嚴(yán)承諾。
建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的最終目標(biāo)是建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，它是以建筑工業(yè)化為核心，結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新、現(xiàn)代化管理、信息化手段，實(shí)現(xiàn)建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的改造升級(jí)，全面提高建筑工程的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效率。目前我國(guó)的建筑工業(yè)化率不到7%，國(guó)外的歷史經(jīng)驗(yàn)表明，我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)化還處在初級(jí)階段具有巨大的提升空間。發(fā)展裝配式建筑是我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的大勢(shì)所趨！相信隨著技術(shù)的提高，管理水平的進(jìn)步，裝配式建筑將有廣闊的市場(chǎng)與空間。這正是裝配式建筑目前今年在我國(guó)比較火的原因。
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