装配式建筑是指将建筑的构件、部品、材料在工厂中预制,再运输到施工现场进行安装,最后通过浆锚或后浇混凝土的方式连接形成的现代建筑。
它的主要特征是标准化设计、工厂化生产、机械化施工及科学化管理。
装配式建筑的结构形式主要分为以下三种:装配式混凝土结构、装配式钢结构、装配式木结构。目前应用较为广泛的是装配式混凝土结构。装配式混凝土结构以预制混凝土构件为主,主要包括:预制外墙、预制梁、预制柱、预制剪力墙、预制楼板、预制楼梯、预制露台等。这些构件的装配方法一般是在施工现场通过钢筋锚固后浇混凝土进行连接,其钢筋连接方式主要有套筒灌浆连接、焊接、机械连接及预留孔洞搭接连接等。
装配式建筑的优点
与传统现浇施工方式相比,装配式建筑施工方式具有缩短工期、减少现场劳动力、提高建筑质量等优点。作为新兴的技术产业,装配式建筑是建筑工业化最重要的方式,与传统现浇建筑相比,具有以下优点:
(1)产品质量优,生产效率高
预制构件在工厂中按照标准化设计图纸进行生产加工,机械化设备大大提高生产效率。此外,工厂生产的构件相当于标准产品,避免了人为因素对构件的影响,其精准度、垂直度、平整度更能满足要求,且生产环境不受天气影响,温度、湿度控制精准,养护条件好,构件质量更为可控。
(2)节约劳动力,改善施工环境
装配式建筑生产模式将建筑业农民工转变为产业工人,这些工人经过严格培训领证上岗,劳动生产率大大提高。工厂机械设备生产代替了工人在现场制作,在预制构件生产环节可采用一次成型工艺将外墙的保温材料、防水材料、装饰材料及外窗附件等功能性内容高度集成,由于构件平整度大大提高后期也无需再进行抹灰砌筑等作业,简化了施工工序,现场施工人员减少,因此大幅度降低了人工成本。相较于传统现浇建筑的施工现场露天作业,工人在工厂内操作生产,其工作环境大为改善且更加安全。
(3)节省材料、节能环保
装配式建筑采用的叠合板可以省去现场模板使用,施工现场无需垂直运输、水平运输建筑材料从而避免了脚手架的搭设,因此节约了措施材料,降低了措施费用。在工厂内生产预制构件,其材料使用更为规范合理,通过机器精准下料,大大提高材料利用率,减少了不必要的浪费。此外,装配式建筑的施工现场建筑垃圾排放减少,扬尘得到有效治理,因无需冲洗混凝土搅拌车和养护混凝土,施工用水量也大幅度降低,节约了水资源。
(4)缩短施工工期
传统现浇建筑需要按照地基处理、结构基础、主体结构、外围结构、二次砌体、室内装修的顺序依次施工,上一道工序未完成则无法开展下一道工序,且受环境影响大,温度过低及雨雪天气都无法浇筑及养护混凝土,若出现雾霾天气政府要求二级响应造成工地停工,工期控制更为困难。装配式建筑的预制构件在工厂中采用定型模板平面施工,通过机械设备吊装,可同时进行现场各专业的施工作业,有效避免了环境因素对工期的影响,因此施工速度提高、工程建设周期缩短,减小冬季气温低、夏季雨水多对施工的影响。据统计,装配式建筑与传统现浇建筑相比,工期可缩短20%以上。
(5)模数化设计,延长建筑寿命。
装配式建筑开展设计工作时,应首先进行户型优化,然后对优化后户型进行进一步的模数化设计和标准化设计,其结构形式灵活,可满足内部空间重新改造的需求,延长了建筑使用寿命。