裝配式建筑,顧名思義,就是像“搭積木”一樣蓋房子。
它的官方定義是:把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行,在工廠加工制作好建筑用的構(gòu)件和配件(如樓板、墻板、樓梯、陽臺(tái)等),運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場(chǎng),通過可靠的連接方式在現(xiàn)場(chǎng)裝配安裝而成的建筑。
按照結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分類的話,裝配式建筑包括裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、裝配式鋼結(jié)構(gòu)和裝配式木結(jié)構(gòu)三個(gè)主要類型。
裝配式建筑在國內(nèi)的發(fā)展速度相當(dāng)驚人。根據(jù)住建部的官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),我國裝配式建筑的新開式面積從2016年的1.14億平方米上上升至2023年的12.8億平方米。自2016年國家出臺(tái)《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》以來,裝配式建筑的年新開工面積7年間增長了超過10倍。占新建建筑面積比例從不到3%飆升至約40%,這意味著全國每新建10平方米建筑,就有約4平方米是采用裝配式方式建造的。提前并大幅超額完成了“十四五”規(guī)劃設(shè)定的30%目標(biāo),可謂是爆發(fā)式增長。
這其中裝配式混凝土結(jié)構(gòu)占比最高,約65%~70%。主要用于住宅、辦公樓等民用建筑。裝配式鋼結(jié)構(gòu)占比約30%~35%。主要用于大型公共建筑、工業(yè)廠房、超高層建筑和保障性住房(政策鼓勵(lì)方向)。裝配式木結(jié)構(gòu)占比不足 1%。主要用于低密度別墅、旅游景觀建筑等。
裝配式建筑作為一種新興的建筑方式,正在改變傳統(tǒng)“現(xiàn)澆現(xiàn)建”的模式,其核心是“制造+裝配”,下面我們從三個(gè)方面對(duì)它進(jìn)行詳細(xì)介紹。
01 裝配式建筑的技術(shù)特點(diǎn)
裝配式建筑的技術(shù)特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面,這些特點(diǎn)共同構(gòu)成了其區(qū)別于傳統(tǒng)建筑模式的核心競(jìng)爭(zhēng)力:
1.生產(chǎn)方式:構(gòu)件在工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)(如PC預(yù)制混凝土、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)),然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝,類似“制造+裝配”的流程,減少了現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)。
2.精度與質(zhì)量:工廠化生產(chǎn)環(huán)境可控,構(gòu)件尺寸精度高(誤差可控制在±1.5mm以內(nèi)),質(zhì)量穩(wěn)定,能有效解決傳統(tǒng)建筑常見的滲漏、空鼓等質(zhì)量問題。
3.綠色環(huán)保:通過集中生產(chǎn)減少現(xiàn)場(chǎng)建筑垃圾(可減少80%以上)、降低揚(yáng)塵和噪音污染,節(jié)水率達(dá)35%,全生命周期碳排放較傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)降低23.6%-32%。
4.高效節(jié)能:施工周期大幅縮短(較傳統(tǒng)方式可縮短60%以上),勞動(dòng)力需求減少,受天氣等因素影響小。許多預(yù)制構(gòu)件(如ALC板)本身具有良好的保溫隔熱性能。
5.材料可回收:鋼結(jié)構(gòu)、ALC板材(蒸壓加氣混凝土板)等材料可回收再利用,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件甚至可100%回收,符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。
6.安全性能可靠:分層裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系抗震設(shè)防烈度可超過8度,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)。
裝配式建筑是綠色建筑發(fā)展的核心內(nèi)容之一,也是建筑行業(yè)向工業(yè)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的重要方向,長期來看,裝配式建筑的高速發(fā)展將促使整個(gè)建筑的生產(chǎn)效率得到巨大的提升。
02 裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀
從全國來看,裝配式建筑的發(fā)展并不均衡,而是高度集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、政策支持力度大的地區(qū)。長三角、珠三角、京津冀三大城市群成為絕對(duì)主力,這些地區(qū)人口密集、環(huán)保要求高、土地資源緊張,且擁有強(qiáng)大的制造業(yè)基礎(chǔ)和完善的產(chǎn)業(yè)鏈配套,為裝配式建筑的發(fā)展提供了天然土壤。
2023年全國新開工裝配式建筑面積達(dá)12.8億平方米,占新建建筑比例突破40%。長三角、珠三角等重點(diǎn)地區(qū)滲透率超50%。并形成以中建科技、遠(yuǎn)大住工、上海建工等為代表的龍頭企業(yè)矩陣。截至2023年底,全國共建有國家級(jí)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地超過300個(gè),各類預(yù)制混凝土構(gòu)件(PC構(gòu)件)生產(chǎn)線超2500條,設(shè)計(jì)產(chǎn)能突破6000萬立方米/年。
根據(jù)行業(yè)測(cè)算,整個(gè)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈(包含設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、安裝、裝修等)的市場(chǎng)規(guī)模在2023年已突破2萬億元人民幣,未來,裝配式建筑更將成為一個(gè)重要的新興產(chǎn)業(yè)。
03 裝配式建筑的未來趨勢(shì)
相較于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑,裝配式建筑的建造成本仍高出10% ~ 15%,但同時(shí)帶來的是施工周期比傳統(tǒng)方式縮短30% ~ 50%,人力成本減少30%~40%,疊加建造方式帶來的環(huán)保效益(建筑垃圾減少、用水節(jié)約、減少現(xiàn)場(chǎng)塵等),長期來看,依然可以帶來綜合經(jīng)濟(jì)效益的提升。裝配式建筑成為行業(yè)未來主流建造方式已經(jīng)是必不可擋的趨勢(shì),未來發(fā)展將呈現(xiàn)以下五個(gè)特點(diǎn):
1.數(shù)字化與智能化深度融合:裝配式建筑4.0的核心是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和智能建造。通過BIM、數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的全面應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、施工到運(yùn)維的全流程數(shù)字化管理和智能協(xié)同。
2.綠色低碳轉(zhuǎn)型加速:裝配式建筑因其固有的節(jié)能、節(jié)材、減廢特性,與“雙碳”目標(biāo)高度契合。未來將進(jìn)一步與光伏建筑一體化(BIPV)、地源熱泵等技術(shù)結(jié)合,打造“零碳建筑”。
3.模塊化與產(chǎn)品化創(chuàng)新突破:模塊化集成建筑技術(shù)將成熟應(yīng)用,在工廠內(nèi)完成建筑結(jié)構(gòu)、裝修、機(jī)電設(shè)備等全部工序,現(xiàn)場(chǎng)僅進(jìn)行快速拼接,像“搭積木”一樣建房子,預(yù)制率更高(如90%),進(jìn)一步縮短工期,提升整體性和質(zhì)量。
4.全球化協(xié)作與標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一:隨著“一帶一路”倡議的推進(jìn),中國裝配式建筑技術(shù)和產(chǎn)能將加速出海。同時(shí),國際模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善,將推動(dòng)全球供應(yīng)鏈的整合與協(xié)作。
5.成本優(yōu)化與產(chǎn)業(yè)協(xié)同:隨著技術(shù)成熟度提高、生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效率提升,裝配式建筑的成本劣勢(shì)將逐步縮小。促進(jìn)設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-施工一體化(EPC工程總承包模式普及),形成高效協(xié)同的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
裝配式建筑在中國已從最初的“示范試點(diǎn)”邁入“全面推廣”階段,成為建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)不可逆轉(zhuǎn)的主流趨勢(shì)。未來的重點(diǎn)將從追求“量”的快速提升,轉(zhuǎn)向“質(zhì)”的飛躍,即通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)協(xié)同,進(jìn)一步降低成本、提升品質(zhì)、發(fā)揮綜合效益。
04 最后的話
裝配式建筑通過工業(yè)化、智能化、綠色化的生產(chǎn)方式,正引領(lǐng)建筑業(yè)從傳統(tǒng)、粗放向現(xiàn)代、精細(xì)轉(zhuǎn)型。
擁抱數(shù)字化、注重綠色低碳、發(fā)展模塊化技術(shù)以及提升產(chǎn)業(yè)協(xié)同,將是其發(fā)展的關(guān)鍵方向。
雖然目前仍面臨成本、技術(shù)和認(rèn)知方面的挑戰(zhàn),但在政策支持、技術(shù)迭代和市場(chǎng)需求的共同驅(qū)動(dòng)下,其未來發(fā)展依然充滿潛力。