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關鍵詞：預制混凝土PC墻體；建筑工業化設計；住宅工業化；外墻防水技術

中圖分類號：TU241 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2011）34-0029-03

長期以來，我國建筑業實行的都是高消耗、用資源去換取效益的方式，原有的分散手工業的生產方式與目前大規模的經濟建設很不適應，因此，必須改變這種落后的狀況，盡快實現建筑工業化。

一、建筑工業化內涵

建筑工業化，就是指用現代大工業的生產方式來建造工業和民用建筑，使建筑業從傳統的手工操作為主的生產方式逐步過渡到社會大生產方式的全過程。建筑工業化以技術為先導，將現代工業生產的成熟技術經驗應用于建筑業，把不同類型的房屋作為工業產品，分別采用成套的標準構配件和統一的結構形式，用機械化手段生產建筑定型產品。同時按照專業分工，先在工廠集中進行大批量生產，然后再在現場進行機械化的施工和安裝。建筑工業化的基本內容，就是采用先進、適用的技術、工藝和裝備，實現建筑標準化和體系化，建筑構配件生產工業化，施工機械化和建筑管理科學化。

二、我國建筑工業化的現狀

（一）國外建筑工業化發展過程

國外（以日本和美國等一些發達的工業國家為代表）從20世紀50年代末就開始了構件的工業化生產，發展開放的建筑體系，進入工業化的第一階段，即依靠提高生產效率加快建設進程。隨著建筑數量的增加，建筑工業化的發展開始由量向質進行轉變，行業重點逐漸轉移到建筑的性能和質量上，從而進入了建筑工業化的第二個階段。進入21世紀，國外的建筑工業化體系開始向大規模通用體系轉變，建筑工業化更加強調標準化、體系化、專業化，建筑構配件和產品更加注重通用性，住宅模式采用社會化生產和商品化供應的方式，更加強調節能、節水、環保、資源的循環利用等，從而進入建筑工業化可持續發展

階段。

（二）我國建筑工業化的現狀

我國最早提出走建筑工業化道路的文件是在1956年。1966年以前，在借鑒國外經驗的基礎上，我國建筑工業化主要采用標準設計，也就是采用標準的配件和構件設計，這對促進我國建筑工業化的發展起到了積極的作用。到20世紀80年代末，建筑工業逐漸發展成為我國經濟的重要部門，但由于設計與施工脫節，單純采用標準化設計已經不能與發展需要相適應。因此我們必須走出一條適應我國的建筑工業化道路，通過引進、消化、吸收和國產化，不斷地縮小與國外先進水平的差距。

（三）目前存在的問題

我國目前建設普遍還是以粗放型為主，浪費非常嚴重，沒有形成規模效益；使用大量傳統陳舊的技術；建筑標準化工作滯后，相應部件的通用化程度低；并未充分的發揮新部件以及新材料的優越性，新型建筑結構體系仍然處在摸索的階段，并未達到工業化的要求；節電、節水、節能等先進的環保技術并未有效的形成和推廣使用，可持續發展的問題仍然非常突出。

三、關鍵技術研究

（一）PC墻體

在許多發達國家由于人工成本很高，工業化生產的住宅不但品質好、施工速度快，甚至比傳統的現場施工造價更低，其成熟的技術已經得到廣泛的認可，并逐漸成為住宅生產的主流方式，其中用預制混凝土構件（Precast components，簡稱PC）建設的PC住宅以優良的性能在不同國家受到普遍歡迎。

建筑的預制構件是實現建筑工業化生產的基礎構件，是半成品，如板、梁、板墻、樓梯、住宅單元等。預制混凝土外墻（PC外墻）板模板主要采用鋼模，鋼筋加工后整體綁扎，然后調到模板內安裝，混凝土澆筑后進行整體養護。生產過程中的模具清潔、鋼筋加工成新、面磚粘貼、窗框安裝、預埋件固定、混凝土施工即蒸汽養護、拆模搬運等工序均采用工廠式流水施工，每個工種都由相對少數固定的嫻熟工人實施操作。

與傳統的現澆結構相比，預制混凝土結構整體現澆的外板，保證了結構構件連接的整體性、連續性，不會因不同材料熱膨脹系數之間的差異而引起的磚墻與混凝土接縫處開裂，導致滲水的現象。但是另一方面，由于眾多板塊拼接，勢必會產生預制板墻之間的水平縫和豎向縫等縱橫交錯的板塊拼縫，從而有可能產生滲漏現象。

（二）PC外墻防水技術

常見的外墻拼接防水技術有三種，一般采用構造與材料防水相結合的方式：（1）水平拼縫排水；（2）垂直拼縫排水；（3）預制窗板窗框防水。

1．水平拼縫防水：在水平拼縫防水技術中常見的防水措施有三種：(1)材料密封防水做法；(2)采用物理防水的方式――空腔構造防水排水；(3)為空心密封條防水。水平拼縫最外側可采用材料密封防水的做法，將最外層作為材料密封防水層，可選用耐候硅膠等高分子密封膠將拼縫最外側密封，直接阻止水氣進入接縫。拼縫中部是構造形成的空腔，采用的防水方式是分別在上下兩塊預制混凝土墻板相應的部位設置凹槽，這樣在兩塊板墻拼接時就會形成一個內高外低的空腔。同時可以在空腔的下部也就是在下塊板的頂部設置一個排水槽，并將排水管設置在排水槽的近端垂直拼縫底部。在預制墻板的拼接內側采用的防水措施是在內側設置空心橡膠止水條。圖1為水平拼縫防水技術的示意圖：

2．垂直拼縫防水：垂直拼縫防水措施就是設置豎向空腔。節點豎向空腔可以有效的防止水流向內側，同時也可以通過下部設置的排水管排出流入水平空腔的水。為了使防水更加的安全有效、阻擋滲入的水汽，可以在空心橡膠止水條后部設置現澆混凝土結構。圖2為垂直拼縫防水措施的示意圖：

3．預制窗板窗框防水：采用鋁合金窗框與預制混凝土板澆灌的方法，將PC外墻的外門窗框直接預埋于預制混凝土板中，鋁合金窗框與混凝土墻體被一次性制作成一個整體，從工藝上解決了外門窗的滲透問題，大大提高防水性能并可以有效的減少施工現場工程量，同時也提升了房屋的性能，改善了客戶的居住質量。

（三）PC外墻尚未解決的難點問題

雖然目前PC墻體得到廣泛的認可，應用范圍也在逐漸的擴大，但仍然存在許多問題尚未解決：

1．就PC墻而言國內技術的整個系統并未能達到工業化的標準。建筑工業化需要一個完整的設計、生產、運輸、施工安裝、后期維護的產業系統。每個環節，環環相扣并需要相應的技術、人才及法律法規的相互配合。但國內在這些方面還只是初期階段。就開發研究需要強大的技術和資金支持就這一項目而言，國內現在不管從政府還是企業都還在探討和博弈中。

2．成本方面的較量。國內廉價的“人口福利”雖然在快速消失，但在建筑這一勞動密集型產業中，畢竟有著強大的勞動力基礎。比起花大價錢建造PC墻體的生產場地、從國外進口生產線、高標準的技術人才、運輸費用及吊裝所需設備及安裝限制等，砌塊墻體所需要的運輸、安裝、養護及技術方面所需的投入就倍顯其現階段的優勢――所以還是市場限制其

發展。

3．防火及防水配件不成熟。現在國內使用的防火材料不太能滿足PC墻體與樓板之間的防火要求及墻體變形要求。還有就是PC墻體四周都需防水膠條，但國內產品一般太易老化，大大降低了PC墻體系統的防水能力，并且膠條的使用周期和PC墻體的使用周期還存在嚴重不匹配的問題。

4．設計及施工技術的轉型未完成。由于國內近30年粗糙的設計要求及粗礦型的施工方法使得國人對精細化和人性化的建筑環境暫時還沒有更高的要求。但是隨著人們對自己身處環境認知程度的不斷提升，對生活質量的無止追求，建筑的“產品”性將慢慢體現出來。

四、對建筑工業化的再認識

（一）結合我國國情，吸取國內外的經驗教訓

國外目前已有工業化程度很高的建筑工業化體系，但是，我們不能完全照搬，如歐美大量采用的木結構顯然并不適合我國的國情。要發展我國的建筑工業化，首先要立足于現有的條件，立足于我國的國情，找準切入點。

（二）標準化和多樣化

標準化和多樣化是工業化建筑設計中的基本矛盾。工業化建筑與一般建筑一樣，需要滿足各種規范和標準，同時還必須滿足建筑使用功能在個體和規劃等方面多種多樣的要求。但是多樣化的設計，只有建立在標準化的基礎上才能用工業化的生產方式才能加以實施。同樣標準化是工業化的基礎，工業化不能以犧牲多樣性換取標準化。因此工業化住宅應當適應多樣性的需求，通過大量標準構配件組合的方式，找到多樣性和標準化最佳結合點。

（三）采用新型的結構體系和新型節能材料

采用新型的結構體系和新型的節能材料是實現建筑工業化的重要手段，是發展新型工業化的發展方向。建筑體系是實現建筑工業化的關鍵所在。比較我國和發達國家的工業化建筑，我們不難發現，國外之所以工業化水平很高是因為他們有成熟的成套建筑體系并且有與之配套的成套技術。而我國的建筑技術則仍以單項技術的發展為主，對標準化概念和實際技術不夠重視，缺乏標準化和配套化的技術，并未形成成套的建筑體系。因此總結國內外的經驗教訓，我們應當重點的解決建筑體系的問題，選擇合理的結構體系。例如可以采用混合結構或者輕鋼結構來逐漸的取代原來的內部圍護體系。采用新型節能材料對我國國民經濟的可持續發展具有重要的作用。新型墻體材料的應用和實施節能建筑，符合我國建設節約型社會的要求，可以提高資源利用率和保護環境。

五、結語

建筑工業化是我國建筑業的發展方向。建筑工業化能夠提升建筑業的科技水平和地位，改變傳統建筑業的操作方式、施工工藝和人們的觀念，提高施工效率、降低建設成本，還能帶動國內許多相關產業的發展，促進冶金業、建材業、農業和裝飾裝修等行業的發展，加快實現建筑業的整體現代化。我國建筑工業化目前已取得很大的成績，但同時也面臨著機遇和挑戰，我們應當整合各種資源，走出一條適合我國的建筑工業化之路。

參考文獻

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[3] 潘志宏，李愛群．住宅建筑工業化與新型住宅結構體系

[J]．施工技術，2008，（2）．

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文章剖析了建筑工業化發展帶來的建筑業的巨大變化，同時分析了在建筑工業化發展中存在的諸多問題：設計與施工的脫離，以及工業化標準化生產的局限，并就此提出了幾點參考意見和研究對策，最后指出了實現建筑的工業化生產是建筑業發展的必經之路。

關鍵詞：建筑工業化、發展、問題、對策

中圖分類號：TU文獻標識碼： A 文章編號：

引言：

建筑行業是目前我們國家國民經濟發展的重要支柱產業之一，如何實現建筑業的良好有序發展，不僅關系著建筑業的興衰，也是關乎國民經濟和人們生活的重要課題。伴隨著建筑業的良好發展態勢，建筑行業也已經朝著建筑工業化的發展方向前進。建筑工業化的思想基本形成于20世紀20~30年代的歐洲，隨后在世界范圍內形成了廣泛的共識。我們國家也在1963年的《1963~1972年科學技術發展規劃綱要》中明確提出了“建筑工業化的發展道路”。建筑工業化的發展有利有弊：建筑工業化解決了大多數人的住房緊缺問題，緩解了市場壓力，但同時由于機械化的生產，很多人也面臨著失業的困境。這些都是建筑工業化發展中存在的問題，如何針對這些問題提出有效的解決措施，是擺在建筑行業發展面前的一個重要瓶頸。

一、建筑工業化發展的現狀及其存在的問題

建筑工業化是什么？建筑工業化就是用現代工業生產方式來建造房屋，也就是將現代工業生產的成熟經驗應用于建筑業，象生產其他工業產品一樣，用機械化手段生產建筑定型產品。

建筑工業化帶來了生產方式的巨大變革。因為建筑工業化帶來了產業結構的巨大變化。首先，建筑物的建造變得簡單。以前的建造是在施工現場進行澆筑和建設，而實現建筑工業化后，房子的建造像制造汽車一樣，把房屋的各種配件（如結構、裝修、水電等設備）都預先在工廠內生產制造好，然后運輸到現場進行安裝，大大地減少了施工的工作量和勞動力。其次，勞動環境的改變，提高了施工效率。因為建筑所需的各種配件已經預先在工廠中制造好，就避免了工人在嚴寒酷暑環境中的作業負擔，大大的消除了笨體力勞動。最后，機械化的操作，加快了生產進度、節約了人力物力，大大提高了經濟效益，產生了重大的社會效益，實現了“每天一層樓”的蓋樓神話。

建筑工業化雖然帶來了巨大的經濟效益和產生了重大的社會效益，同時也帶來了一系列的問題。例如建筑業傳統產業組織模式與建筑工業化發展的主要矛盾。我們要實現建筑工業化其實就是要把建筑業變成制造業，這其中就涉及了傳統產業組織模式與現代建筑工業化標準生產之間的巨大矛盾。再者，我們的建筑行業還未能實現設計與施工一體化系統，這樣在很大程度上限制了建筑工業化的標準化生產模式的發展，在施工中總是會發現很多施工過程與設計圖紙不相符的情況，從而減慢了施工進度。最后，工地的組織管理部門也沒能形成統一的效能反饋系統，很多部門都是管理自己部門的業務，未能形成有效共識，很難做到有效溝通，大大限制了建筑工業化的發展步伐。

二、建筑工業化發展問題的研究對策

上面提到了建筑工業化標準化生產與傳統建筑行業產業組織模式的巨大矛盾，我們就從建筑行業的獨特性和工業化標準化生產之間的矛盾加以一一剖析。

首先，工業化的標準化生產與建筑結構配件的獨特性之間的巨大矛盾。

目前而言，我們國家的建筑工業化生產僅僅局限于商品混凝土標準化生產、土石方施工以及機械化施工等低層次的工業化標準化生產模式。與西方發達國家，例如美國、英國、法國以及德國、意大利等拼裝式、整體式建筑相比，還有很大的差距。

其次，建筑設計與建筑構件生產的脫離，也是制約建筑工業化的主要障礙。

在我們國家，建筑的設計與施工及建筑物構件生產是相互脫離、彼此獨立的。這就造成了在標準化的工業生產中，每個設計者對施工生產理解的不同，而造成生產者按圖索驥，只是根據設計者的設計稿子進行按圖施工，這就有可能造成每個生產出來的建筑物構件不符合建筑施工的實際需求，而造成重大的成本浪費，甚至造成返工，進行重新澆筑，重新施工等。因此，為了解決這個矛盾，我們的建筑行業應當實行設計施工一體化建設系統：在這個系統中，我們從工程的圖紙設計和建筑施工都進行一條龍的產業化服務，避免施工與設計者設計意圖的背離，從而形成了連續性的建筑施工過程，為標準化的生產奠定堅實基礎。

最后，針對目前建筑工業化發展存在的問題，我們必須從源頭加以思考，從根本上解決當前的困境。就我們國家的建筑設計與施工相互脫離的現象來說。這無疑是制約建筑工業化發展的一個重大問題。因為，要實現工業化，就是要實現標準化、大批量生產。而設計與施工的相互脫離，無疑造成了施工過程的不連續性。正是因為這種建筑設計與施工、以及產品加工之間的不連續性，才造成了建筑工業化產業鏈結構的斷結。因此，實現工藝設計與施工組織一體化是實現建筑工業化發展的前提。這里的設計與施工一體化系統，并不是剝奪了設計人員的權利，而是施工方基于設計人員的設計，實現產品生產研發與加工的一條龍服務。這樣一來，從產品的研發和加工生產，再到施工現場的拼裝，竣工都實現了流水線生產的工業化模式，這才是真正的建筑工業化。

而建筑行業建筑構件的特殊性與工業化標準生產的主要矛盾，則需要生產技藝的改進和先進技術的滲入來加以改變。無論西歐發達國家，還是北美等發達國家，他們的建筑工業化無疑是以高科技含量的產品生產為依托的。為此，進行建筑加工的產品工藝升級已經是發展的必然。我們在不斷學習的過程中，還要注意引進先進科技，對建筑物其他構配件的生產工藝加以升級，和實現標準化、產業化生產才是保證建筑工業化的一項重要舉措。

結論：

雖然建筑工業化發展還存在諸多問題，但是建筑工業化依然是建筑行業發展的必經之路，是歷史發展的必然。我們要實現的建筑工業化不僅僅是把建筑業變成制造業而已，而是要實現建筑行業的產業組織模式的工業化與現代化，實現建筑設計施工一體化模式，為建筑行業以及國民經濟的發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

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[3] 蔣勤儉．《住宅建筑工業化關鍵技術研究》［J］．砼世界，2010，9(3) : 34- 35．

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【關鍵詞】現代化建筑；機械化水平；發展措施

1 現代化建筑中建筑工業化的基本特征

現代化建筑中的建筑工業化是指通過現代化的制造運輸安裝及科學管理的大工業生產方式替代傳統建筑中的分散低水平低效率的手工業生產方式。其實現的方式是以科學技術作為先驅，通過采用適用先進的裝備和技術，在建筑標準化的基礎上發展建筑構配件設備和制品的生產，培育技術服務體系以及市場中介機構，讓建筑業的經營和生產活動逐漸的走上社會化和專業化的道路。

2 建筑工業化

2.1 含義：傳統的建筑生產方式是以手工操作為主，這種生產方式的效率低下，規模較小，如果進行大規模的建筑群生產時，需要更多的手工勞動力，使成本大大增加。而建筑工業化正是在這樣的背景之下應運而生，為了提高生產效率，降低生產成本，在以科技為導向的現代化建筑中，將以社會化大生產逐步的代替傳統的小生產方式，并使之逐步過渡最后完全取代。

2.2 建筑工業化的基本內容：要實現工業化建筑，必須使用適用的裝備和工藝，使用先進的技術做后盾，在組織施工中科學合理，發展施工的專業化，提高施工機械化水平，將復雜繁重的手工勞動和濕作業減少。大力發展建筑構配件的設備制品生產和經營的規模，給建筑市場提供各種類建筑使用系列化的通用建筑構配件和制品，推動建筑工業化的發展。在制度上，制定重要的基礎標準（如公差與配合，合理建筑參數，模數協調和連接等）和統一的建筑模數，將標準化和多樣化結合起來，合理解決它們之間的關系，對產品的標準，工藝的標準，企業管理的標準和工法等必須認真的建立并完善，不斷的提高建筑標準化水平。在管理上，使用現代化管理的手段和方法，對資源配置進行優化，實行科學管理和組織，發展和培養信息管理系統和技術市場，從而使其適應社會主義市場經濟的發展需求。

3 建筑工業化的發展

我國的建筑業今后發展方向是建筑工業化，由于我國人口眾多，建筑生產量日益加大，因此要在我國實現工業化建筑還有一定的時間。近幾年來由于建筑業的體制改革不斷深化，建筑規模不斷擴大，我國的建筑業發展越來越快，且物質技術基礎也有了較為顯著的增強，不過整體上來說勞動生產率的提高幅度并不大，且在質量上存在很多的問題，整體技術的進步比較緩慢。為保證各類建筑的最終產品特別是住宅建筑的功能和質量，必須加快建設的速度，優化產業結構，對勞動條件進行改善，從而讓勞動生產率得到大幅度的提高，加快我國建筑業走上質量效益道路的步伐，帶動國民經濟的發展，并成為其支柱產業。要實現這些，我們必須對我國幾十年來建筑工業化發展的歷史經驗和教訓進行總結，對有用的要吸收，國外的有益經驗和方法也要借鑒，就目前我國建筑業的發展現狀和地區間的差異來說，我國建筑業的發展有很大的空間，而且我國的勞動力資源豐富，更是一個重要的有利條件。我國建筑業的發展重點是房屋建筑，特別是量大面廣的住宅建筑。

4 實現建筑工業化的相關措施

建筑，必須從結構入手，結構，必須從設計開始，要實現建筑工業化，首先要做的就是設計，建立新型的結構體系，其中包括預制裝配式結構體系和鋼結構體系，將大部分的建筑構件實行工廠化作業，包括半成品和成品。

第一，建立新型的結構體系，減少施工現場作業：多層建筑的發展趨勢應該從傳統的磚混結構向預制框架轉型，小高層和高層建筑的發展趨勢應該從框架向鋼結構或剪力墻方向轉型，施工的發展趨勢應從現場澆筑向預制構件和裝配方式發展，建筑構件成品半成品要向市場化和工廠化生產制為主。

第二，加強施工新技術的研發力度，加快施工新技術的普及：支撐、模板和腳手架施工上要有所創新，減少施工現場的濕作業。在清水混凝土施工、懸挑腳手架和新型模板支撐上要有所突破，新型維護結構體系中要大力發展和應用新型墻體材料。

第三，加快“四新”的成果推廣和應用，盡量減少施工現場中的手工操作：積極推廣建設部十項新技術，加快其轉化和提升的力度，包括提高部件的裝配化和施工的機械化能力。在新型的結構體系中，盡快的推廣和建設鋼結構建筑，應用預制混凝土裝配式結構建筑，研發復合木結構建筑。在我國，進行鋼結構建設的時機已比較成熟，我國已連續8年世界鋼產量第一，一批鋼結構建筑已陸續建成，相應的設計標準、施工質量驗收規范已出臺；同時，鋼結構以其施工速度快、抗震性能好、結構安全度高等特點，在建筑中應用的優勢日顯突出。

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關鍵詞：建筑；工業化；自動化；產業化；現狀；發展

20世紀80年代以來，建材工業自動化發展速度較快，除了計算機的應用外，分析檢測儀器和裝備也取得了較大的進展。工業自動化是機器設備或生產過程在不需要人工直接干預的情況下，按預期的目標實現測量、操縱等信息處理和過程控制的統稱。自動化技術就是探索和研究實現自動化過程的方法和技術。它是涉及機械、微電子、計算機等技術領域的一門綜合性技術。

1 建筑工業化含義

建筑工業化主要指“新型建筑工業化”或“住宅產業現代化”，就是指通過現代化的制造、運輸、安裝和科學管理的大工業的生產方式，來代替傳統建筑業中分散的、低水平的、低效率的手工業生產方式。新型建筑工業化的基本內容是采用先進、適用的技術、工藝和裝備，科學合理地組織施工，發展施工專業化，提高機械化水平，減少手工勞動作業；發展建筑構配件、制品、設備生產并形成規模經營，為建筑市場提供各類通用建筑構配件和制品；制定統一的建筑模數和重要的基礎標準，合理解決標準化和多樣化的關系，建立和完善產品標準、工藝標準、企業管理標準等；采用現代管理方法和手段，優化資源配置，建設節能環保的現代化建筑。

2 建筑工業自動化的現狀

目前我國大力發展建筑工業化的主要幾類企業：房地產開發類企業、建筑工業化全產業鏈式企業、鋼結構生產企業、部品一體化生產企業等。

房地產開發企業主要是做住宅的產業化，而選擇住宅產業化的目的是為了更好地控制建筑質量，同時通過工業化生產縮短建筑建造周期提高資金周轉率。房地產企業具有資金的優勢，但前期研發需要進行標準化體系設計、預制構件的試驗，這并不是房地產企業所擅長的內容。房地產企業在上游供應環節進行部品、材料研發，并應用于自身住宅開發，尋找構配件、部品工業化生產企業，建立暢通有效的供應鏈體系，從國際建筑工業化的發展路徑來看，將成為未來建筑工業化的領軍企業。

做建筑工業化全產業鏈的企業多是由施工企業或預制構件生產發展而立，從最初的施工安裝或預制構配件生產為優勢，不斷加大研發力度，向上游標準設計、現場裝配安裝甚至建筑產品的銷售方面延身，實現全產業鏈的整合。從國際建筑工業化的發展路徑來看，是未來建筑工業化的領軍企業。

隨著鋼結構行業的發展，我國已經涌現一批領先的具有先進研發、設計與生產能力的鋼結構企業。鋼結構企業易于實現工業化生產，標準化制作，可再生得復利用，是建筑工業化的理想結構材料。建筑工業化成為鋼結構企業的得要發展方向，但由于我國依然以混凝土結構為主，鋼結構的使用比重相對要小，而且使用鋼結構的工業化建筑成本會更高。

3 我國建筑工業自動化發展

3.1 結構構件裝配化

在建筑工業產業化中，結構構件裝配化是最為重要的組成部分。構件裝配化主要是用于高層、中層結構的施工，初始時并不需要對所有構件都實行裝配化，可以優先進行外墻保溫墻板的預制問題，將外墻裝飾層、保溫層、結構層合三為一，這樣制成的預制板不但能夠明顯加快工程施工，而且又避免了墻體外腳手架的搭設、外墻保溫層的鋪設，既消除了施工中的安全隱患，又確保了工程施工質量。結構的內承重墻仍可考慮現場澆注，樓板采用預制樓板或者疊合樓板，取消樓板支模的施工；對于隔墻、樓梯、陽臺等，可以使用工廠預制構件，以避免抹灰作業。采用以上措施后施工現場現澆混凝土工程量仍很多，但由于商品混凝土站的增多以及泵送混凝土技術的發展，已經可以實現混凝土澆注機械化作業。對于6層以下的多層住宅，可以結合標準住宅設計而采用全裝配結構；對于鋼結構及框架結構，可以采用永久性模板和疊合樓板充當建筑物的樓板。

3.2 加快標準體系與法制建設

建筑業的工業化改革勢必帶來安全檢驗的困擾，如工廠預制件的合格標準，構配件搭接節點或截面的檢驗，以及整體建筑的穩定性。右圖是魏爾曼提出的標準化空間的三維示意圖，他提出一個專業的標準化內容包括術語符號，規格，采樣與檢驗等，盡管我國已對構配件的生產尺寸及組件設計提供了統一標準，但是對于不同結構體系的設計生產，施工驗收以及相關圖集的專業術語等沒有明確清晰的劃分。部件的生產缺乏模數化，系列化和通用化，部品與主體，部品與部品之間的節點粗糙誤差大，缺乏相應的市場規范，容易導致搭接錯位或留存交界縫等問題。因此，政府部門應充分發揮其導向作用，在宣傳推廣工業化建筑理念的同時，加快完善我國模數統一協調標準，推進標準化體系建設，依靠過硬的指標和可信的監管機制，為工業化進程推廣良好市場，逐漸形成適應建筑工業化發展的管理制度。

3.3 運用BIM技術實行信息管理

建筑業擁有龐大的生產鏈，不僅受到國家及地方政府政策的影響，而且其生產模式有明顯的地域性限制，如受到當地地形氣候影響等等。概括地說，建筑業具有“零星化”和“分離化”的特點，涉及方面多而廣，市場結構復雜，協調管理困難，普通的管理模式將無法滿足工業化需要。引入信息化模式，推動工業化和信息化同步發展是促進我國建筑業升級的捷徑，BIM作為新興的信息化管理技術具有信息共享及可視化模擬等多項功能，在工業化裝配化搭接過程中可以進行有效的指導搭接位置、可視化模擬施工工序和及時反饋構配件生產誤差信息，此外利用BIM的4D動態管理系統，對施工進度，資源動態，質量安全和場地進行有效的協調控制，優化組織流程，增強產業鏈協同能力從而達到增強房地產企業核心競爭力的目的，推動我國建筑工業化發展。

結束語

建筑工業化是我國未來發展的必然趨勢，在這條充滿機遇與挑戰的道路上，依然存在著很多壓力和困難。如此浩大的工程不可能一蹴而就，要想讓工業化不只停留于紙上談兵，不僅需要更多的實踐基礎來支持理論，而且需要業內業外各方面的努力。我們應當在了解現狀的基礎上拓寬視野，吸取國內外經驗并源于現實綜合考慮我國國情，探索出一條屬于自己的建筑工業化道路。

參考文獻

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關鍵詞：綠色建筑 發展概況 存在問題 發展趨勢 建議

在全球環境污染和能源危機日益嚴重的背景下，節能減排和保護資源得到了世界各國的高度重視，綠色建筑逐漸成為全球性的剛性需求。在我國大力建設“新四化”的關鍵時期，應該最大限度地發展綠色建筑。

一、綠色建筑的涵義

1.什么是綠色建筑

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源（節能、節地、節水、節材）、保護環境和減少污染（包括二氧化碳排放），為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。

2.綠色建筑的認識誤區

當前人們對頗顯神秘的綠色建筑的認識還不夠，主要表現在一是認為綠色建筑就是建設大景觀，搞好綠化，片面地理解成了“綠化建筑”。這個概念被某些開發商濫用，這是不正確的。綠化和景觀建設只是綠色建筑的一部分要求，真正意義上的“綠色建筑”應是節能、環保、健康、生態住宅的統一體。

二是認為綠色建筑是高價建筑。相對于普通建筑來說，綠色建筑在建設初期的成本確實會有所增加，但從長遠的效益來看，因為綠色建筑的節能作用，使得“綠色建筑”的使用成本比普通建筑要低得多。

三是認為綠色建筑是高科技的建筑。綠色建筑會采用一些智能技術，但是現代化的、高科技的不一定就是綠色建筑。“綠色建筑”采用一些現代化技術的目的是創造適宜的生活環境，提倡的是采用充分利用自然的簡單可行的方式和技術。例如通過采用自然通風、自然采光以及給建筑物增加保溫和緩沖層設計措施等傳統技術完全可以實現綠色建筑的效果。

二、我國綠色建筑的發展概況及存在的問題

1.我國綠色建筑發展概況

綠色建筑概念從上個世紀九十年代開始進入我國，2000年以后開始進入探索研究的推廣階段。2006年，住房和城鄉建設部正式頒布了《綠色建筑評價標準》。2007年8月，又出臺了《綠色建筑評價技術細則（試行）》和《綠色建筑評價標識管理辦法》。2008年開始開展了綠色建筑評價標識工作。到2013年全國共評出1260項綠色建筑評價標識項目，比2012年的353項增加了907個。

我國綠色建筑不但數量增長快，而且規模也很大，建筑面積平均在10萬平方米左右。“十二五”期間，我國要完成新建綠色建筑10億平方米；到2015年末，20%的城鎮新建建筑達到綠色建筑標準要求。政府投資建設的保障性住房以及新建機場、商場等大型公共建筑從2014年起全面執行綠色建筑標準。

2.我國綠色建筑發展中存在的主要問題

（1）我國綠色建筑的法律、法規和制度還不健全。特別是沒有對綠色建筑進行明確定位，國家也沒有強制要求建設綠色建筑的法律法規，政府對綠色建筑的行政監管力度還比較弱。我國現有的監管制度，對節水、節地、環境保護、建材質量監管和建筑運營維護以及拆除、垃圾回收利用等方面重視程度還不夠。另外，綠色建筑與各地區的經濟條件和氣候密切相關，我國各地區經濟發展水平和氣候條件差異很大，急需制定針對性強、可行性高的綠色建筑標準體系和實施細則。

（2）發展綠色建筑的激勵政策相對滯后。

近幾年我國不斷出臺了關于綠色建筑的法規、標準和規范，但是關于推動綠色建筑發展的財政、稅收、金融等方面的激勵優惠政策還相對滯后。房地產開發商開發綠色建筑的激勵措施不足，很難提高房地產企業開發綠色建筑的積極性。缺少對消費者關于綠色建筑的宣傳、鼓勵措施，綠色建筑的建筑成本往往高于普通建筑，在優惠政策不足的情況下，會增加消費者的購房成本，影響市場購買力。現行的綠色建筑設計取費標準偏低，也影響了設計者的積極性。

（3）發展綠色建筑的技術能力還不強。

我國綠色建筑基礎研究由于起步較晚，相對于西方發達國家還比較薄弱，綠色建筑規劃、設計、建設、評估、測評等方面的專業人才和機構不足。綠色建材發展緩慢，各類建材產品質量良莠不齊。在思想意識上，認為綠色建筑是高科技的建筑，應該把所有的高精尖技術都用上，在建筑設計中忽視自然采光、自然通風等措施，導致建筑成本增加，市場難以推廣。

三、綠色建筑的發展趨勢及對我國綠色建筑發展的建議

綠色建筑能夠最大限度地節約能源，減少建筑物對人類健康和自然環境的消極影響，實現人們更宜居的生活和居住環境。從綠色建筑概念提出到現在新思路、新方法、新設計和新材料的不斷涌現，綠色建筑正慢慢接近人們最初所追求的美好設想。

1.建筑工業化

傳統的粗放式的建筑模式帶來了建筑資源浪費、建筑垃圾和噪音污染嚴重等問題，建筑工業化能從根本上解決這些問題。建筑工業化就是通過工業化的生產方式，將建筑所需的部件都在工廠內生產好。其核心是建筑設計標準化、部品部件工廠化、現場施工裝配化、土建裝修一體化、管理運營信息化，強調利用現代科學技術，先進的管理方法、工業化的生產方式，將建筑生產工業化。通過“工廠化造房”，每百平米可以減少5噸左右的垃圾產生。

我國的建筑工業化正日趨進步，建筑技術正在成熟和完善，施工生產專業化、社會化及施工工藝流程正逐漸成長，但是還存在一些問題。一建設項目與工業化標準之間存在矛盾，生產流程的系統化重視不夠；二是傳統的建筑結構設計理論使設計人員對新型結構缺乏認識和了解，在設計時沒有優先考慮采用；三是工業化生產效率低；四是技術集成能力較弱。

建筑工業化是世界建筑業的發展潮流，也符合國家的倡導方向，是推進兩型社會建設的現實需要。國家在使用財政資金建設的公共建筑中應優先發展建筑工業化試點。

2.住宅產業化

住宅產業化就是墻面、地板、樓梯、陽臺等都提前在工廠做好，拿到工地上像搭積木一樣地組裝起來。在未來的房地產發展中，這種方式將得到廣泛的實踐。住宅產業化在歐美等國家早有共識，我國“十”提出了加快城鎮化建設，而住宅建筑是城鎮化建設的重要載體，因此，我國應加快住宅產業化，推動新型城鎮化。國家應為住宅產業化提供必要的法律保障，制定與每個階段相適應的建筑標準，在政府保障性住房建設中率先采用建筑工業化技術。農村住宅可以根據本地特點，摸索出適合自己的建筑模式，國家應大力推廣，并不斷整合各個地區完整的建筑技術體系。

3.發展綠色智能社區

綠色社區不等于綠化社區，它不但要求管理系統科學化、規范化，還能夠實現景觀合理布局，在辦公和生活之余可以與環境互動互補，營造一種人與環境和諧共生的安居新模式。

我國在綠色智能社區建設中，應該在規劃設計、生態系統、設施設備、管理服務等方面融入節能環保、先進高端的綠色元素，建設一批具有示范帶動作用的綠色生態社區。

我國新建建筑總量連年全世界第一，資源及能源的消耗日益嚴重，發展綠色建筑，是當今房地產界迫切的現實任務，也是中國可持續發展的迫切要求。

參考文獻

1.《綠色建筑的思考》，作者：趙金龍

出處：《城市建設理論研究（電子版）》 2012年17期

2.《綠色建筑的生態安全觀探討》，者：黃芳

出處：《法制博覽》 2012年10期

3.《綠色建筑當前的發展與展望》作者：徐至鈞等。

出處：《建筑技術》 2012年4期

4.住房城鄉建設部、財政部. 關于加快推動我國綠色建筑發

展的實施意見.（財建[2012]167號）.

5.《我國綠色建筑發展現狀、挑戰及政策建議》，作者：張建國，谷立靜

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[關鍵詞]裝配化；綠色建造；前提條件；推進建議

文章編號：2095-4085（2017）01-0110-02

隨著改革開放的不斷深入，我國經濟得到了較快發展，并在上世紀九十年代形成了標準的具有中國特色的社會主義市場經濟體制。裝配式建筑的應用恰逢其時。

1.施工現場裝配化與綠色建造

1.1施工現場裝配化

施工過程中，需要加大對裝配式構件的研究。裝配化就是對建筑構件進行生產，按照設計的尺寸，提前將構建生產出來，運到施工現場，并在現場進行拼裝的過程。由于裝配式建筑發展時間較短，并沒有形成標準的管理體系和管理辦法，嚴重影響了建筑質量。裝配式建筑在施工時需要滿足以下條件：首先，建筑裝配式的建筑構件都需要提前在工廠預制好，并且能夠保證預制的質量。在制作時，相關廠家需要加大與施工單位或建設單位之間的聯系，以更好的保證預制構件的質量；其次，施工現場的施工人員需要認清自身職責以及自身工作，能夠保證相關構件按照要求完工。整個安裝過程中，會大范圍的應用施工機械，施工人員需要具備與操作相關設備的能力；再次，裝配式建筑的施工管理工作十分復雜，我們需要編制標準的管理計劃進行管理工作，其主要是對施工現場的施工制度以及相關人員進行管理，確保其相關工作的正常運轉；最后，做好檢查工作，檢查人員需要對裝配式的建筑有深入了解，能夠結合工程的實際狀況做好檢查工作，有效控制工程質量。

1.2裝配化實施的前提條件

首先，設計工作的標準化，裝配化的建筑為了實現工業化生產，設計單位就需要保證相關構件具備標準的模型，按照模型進行施工。并且能夠保證在生產相關構件時，能夠按照標準順序進行生產，確保構件的質量；其次，構件的生產單位需要做好對生產設備的檢查，確保設備能夠按照質量要求生產出相關的構件。生產廠家需要做好對標準構件模型的收集工作，確保生產出多樣化的構件；最后，構配件的生產需要保證相關構件能夠正常連接在一起，保C生產質量。建筑構件在生產時，需要突出一個城市的特色，生產單位就需要在生產過程中，融人本城市的特色，生產出屬于本城市的建筑構件。

1.3與綠色建造的關系

綠色建造就是為了保證建筑工程能夠實現可持續發展，在發展過程中，需要積極融入可持續發展理念，結合建設工程的實際裝況，做好綠色建造工作。以往的施工主要是以現場現澆等方式進行，在施工時會造成大量施工材料的浪費，很難實現可持續發展。施工現場裝配式就是為了實現綠色建造，裝配化的過程就是將施工過程由室外轉移到室內，提前將相關構件生產出來，搬運到現場進行拼裝。整個過程中，合理的使用了各類資源，也減小了對施工現場的影響。在施工現場不一定要實現綠色建造，但是需要加大對細節的掌控，主要需要對施工現場進行科學化的管理工作，確保工程正常開展，正常施工。管理過程中，需要融入綠色建造的理念，在管理時提高綠色建造的質量。綠色建造是未來發展方向，方便我們對綠色施工進行推廣和深化。

2.發展中需要強化研究的若干問題

2.1裝配式結構體系的整體抗震性能

建筑在設計時，必須要考慮的就是其抗震性能，那么在對預制構件盡心設計和研究的時候，需要加大對抗震能力的研究。研究過程中需要以科學實現為主，在試驗過程中修補問題。每經過一次試驗，就必須進行總結，對其中存在的問題進行解決，保留優點。研發出具有抗震性能的構件，需要及時編制施工規范，確保相關構件正常的安裝，并且能夠正常發揮其抗震作用。

2.2護結構熱工性能、混凝土收縮及防水技術

預制構件的設計工作離不開可持續發展理念，對于護結構，主要是對相關的節能材料進行研究和分析，在發展過程中，需要不斷對節能材料進行應用。未來發展過程中，節能材料將會越來越多，只有不斷的對相關構件進行創新，才能夠使建筑工程具有一定的可持續發展動力。例如，在對外墻防水材料等進行研究時，就需要全面分析相關構件的作用，制定標準計劃，針對現階段存在的弱點加大對綜合性技術的研究，積極解決這些問題，提高相關構件的質量。

2.3基于工業化、信息化、自動化的構配件生產

裝配式構件將會朝著工業化方向發展，工業化的特征就是集信息化和自動化于一體的生產方式。在生產建筑構件時，相關廠家需要保證相關企業能夠正常的進行生產活動，也方便我們進行管理工作。就本文而言，在生產的時候，需要加大對信息化以及自動化生產的應用，保證構件的質量。相關生產廠家，為了提高建筑構件的質量，可以跟隨時代的發展不斷更新自身的生產設備和生產技術。

2.4基于綠色建造的裝配化施工技術研究

綠色建造的理念已經深入到建筑工程施工過程中，在對建筑構件進行生產的過程中，雖然解決了現階段存在的資源浪費現象，但依舊沒有形成標準的生產理念，也不能夠完全保證建筑工程的質量。在未來的建筑工程發展過程中，需要加大對相關構件生產方面的研究，盡可能滿足發展規律，做好對細節的處理工作。

2.5現場施工裝配化配套政策及法規研究

綠色建造是時展的需要，未來發展過程中，將會對相關技術進行不斷優化和升級，相關企業需要加大對相關政策和法規的研究，盡可能滿足發展需要，處理好其中存在的細節問題。近幾年，國家為了規范建筑市場，不斷對相關法律法規進行調整，施工單位或預制構件生產廠家加強研究，積極做出調整，以求適應發展。

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關鍵詞：結構設計；優化技術；新型結構；形式應用

中圖分類號： TB482.2文獻標識碼：A 文章編號：

0 引言

結構設計優化技術就是在原設計方案的基礎上，結合新工藝和設備的使用，增加新材料的投入，采用新型結構體系進行局部設計的改變，使技術更可行，更加滿足建筑功能要求，同時節約材料， 降低造價。從建筑上分析結構設計優化方法， 它主要體現在房屋工程分部結構的優化設計和房屋工程結構總體的優化設計量方面。房屋工程分部結構優化設計包括：基礎結構方案的優化設計、 屋蓋系統方案的優化設計、 圍護結構方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。 對以上幾個方面的優化設計還包括選型、布置、受力分析、造價分析等內容，在實施過程中，還應該按照一切從實際出發的原則， 結合具體工程的實際情況， 圍繞房屋建筑的綜合經濟效益目標進行結構優化設計。

一、結構設計優化方法

進行結構設計時， 不同方案的選擇及不同的建筑材料的選用對工程整體會有較大影響， 應在滿足設計意圖后，盡量使平面布置規則，縮小剛度和質量中心的差異，這樣水平荷載就不會使建筑物有太大的扭轉作用。豎直方向上應避開使用轉換層，減少應力集中現象。

（1）結構優化設計模型

結構優化設計模型就是在各種影響變量中選擇主要參數，并建立函數模型，運用科學合理的方法得出最優解。 結構總體的優化建立模型的大致步驟如下： 一是設計變量的合理選擇。通常的設計變量選擇對設計要求影響較大的參數，將所涉及的參數按照各自的重要性區分，將對變化影響不大的參數定為預定參數，通過這種方法可減少很多計算編程的工作量。二、目標函數的確定。使用函數找出滿足既定條件的最優解。最后，約束條件的確定。房屋結構可靠度優化設計的約束條件，包括了應力約束、裂縫寬度約束、結構強度約束、尺寸約束、從正常時的極限狀態下彈性約束到終極狀態的彈塑性約束、 從可靠指標約束到確定性約束條件等。設計中，要保證各約束條件必須符合現行規范的要求。

（2）結構優化計算方案

結構優化設計多個變量、多個約束條件，屬于一個非線性的優化問題，設定計算方案時， 常將有約束條件轉變為無約束條件來計算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell 等。完成計算方案的設定后只需編制相應適用的運算程序即可得到我們的最終優化結果

（3）推廣設計標準規范和標準設計

工程設計標準規范的形成，來源于大量成熟的、行之有效的實踐經驗和科技成果，是科技轉化為生產力的必要途徑。 優秀的工程設計標準和規范， 不僅優化了設計， 減少設計的盲目性，還將大大提高設計速度， 有效降低項目的全壽命費用。 在標準規范中可以對一些重要的部位采取設計經濟指標限額制度，對一些設計部位使用“宜”或“不宜”等引導性語言提示設計人員對方案進行優化， 鼓勵他們在設計中大膽使用新工藝和新材料。 整體結構的科學性和合理性是新規范特別強調內容。新規范用于控制結構整體性的主要指標主要有：周期比、位移比、剛度比、層間受剪承載力之比、剛重比、剪重比等。新的建筑結構設計規范在結構可靠度、設計計算、配筋構造方面均有重大更新和補充，特別是對抗震及結構的整體性，規則性作出了更高的要求。

二、結構設計優化技術的實踐應用

結構設計優化方法應用于實踐之中， 是目前一個比較廣泛的課題， 利用結構優化的方法在不改變適用性能的前提下達到降低工程造價的目的。 結構設計優化技術應用于項目的整體設計、前期設計，舊房改造，抗震設計等設計的各分部環節，發揮著巨大的效益。進行優化設計，要把握好技術和經濟的對立統一關系，既要反對片面強調節約，忽視技術上的合理要求的做法，又要反對設計保守浪費，只重技術，輕經濟的思想。在按照結構設計優化的方法及模型進行實踐的過程中，要注意下面的幾個問題。

（1）結構設計優化應注意前期參與

結構設計的階段分為三個：結構方案階段、結構計算階段和施工圖設計階段。概念設計是展現先進設計思想的關鍵， 結構工程師的主要任務就是在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結構總體方案的設計，客觀、真實的理解結構的工作性能，并能夠有意識的處理構件與結構、結構與結構的關系，靈活地運用它們。因為前期方案的確定直接影響建筑的總投資， 而現在存在的普遍問題就是前期方案階段結構設計并不進行參與， 建筑師進行建筑設計時大多并不考慮結構的合理性以及它的可行性，但是建筑設計的結果卻直接對結構設計造成影響，某些方案可能會增加結構設計的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結構優化設計就能參與進來，那么我們就能針對不同的建筑類別，選擇合理的結構形式，合理的設計方案，獲得一個良好的開端。

（2）結構設計優化應考慮采用新型結構體系

建筑工業化是我國建筑業的發展方向。 建筑工業化是在建筑標準化的基礎上采用先進、 適用的技術、 工藝和裝備，發展施工專業化， 提高機械化水平， 減少繁重、復雜的手工勞動作業。在目前建筑工業化的大背景下，實現建筑工業化首先應從設計開始，從結構入手，建立新型結構體系，包括鋼結構體系、預制裝配式結構體系，復合木結構建筑等。多層建筑應由傳統的磚混結構向預制框架結構發展，高層及小高層建筑應由框架向剪力墻或鋼結構方向發展。要使大部分建筑構件實行工廠化作業，減少施工現場作業。

（3）概念設計結合細部結構設計優化

概念設計應用于沒有具體數值量化的情況，例如地震設防烈度，因為它的不確定性， 計算式難免與現實有較大的差異， 在進行設計的時候就要采用概念設計的方法， 把數值作為輔助和參考的依據。 設計過程中需要設計人員靈活的運用結構設計優化的方法， 達到最佳的效果。與宏觀把握相對應的，設計的過程同時要注意對于細部的結構設計優化，比如現澆板中的異形板拐角處易出現裂縫，可劃分為矩形板。注意鋼筋的選擇，I 級鋼和冷軋帶肋鋼市場價格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。在做結構設計的時候，外立面上的懸挑板及配筋，滿足基本的規范要求即可，達到既安全又經濟的目的。

（4）下部地基基礎結構設計優化

地基基礎的結構設計優化首先要選擇合適的方案， 如果為樁基礎， 那么要根據現場地質條件選擇樁基類型，盡量節省造價。樁端持力層對灌注樁樁長的選擇影響很大，應多進行比較以確定最合適的方案。設計時應重視地質勘察報告的交底工作，選擇合理的基礎型式，選擇經濟適用的方案能大大降低造價。

三、結構設計優化的現實意義

（1）結構優化設計提高材料利用率

對我國這樣一個發展中國家， 結構設計的目的即是花最少的錢做最好的建筑。 從優化設計的角度， 結構性能最好的方案不一定材料利用率最高， 這就要求設計時對結構材料的充分利用，同時也強調使用各種新型建筑材料，如預應力混凝土結構、鋼-混凝土結構等。其中鋼管混凝土結構是將混凝土填入薄壁圓形鋼管內而形成的一種新型結構， 它將兩種材料有機地結合，可借助內填混凝土增強鋼管壁的穩定性，借助鋼管對核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態， 從而具有更高的抗壓強度和抗變形能力。 它的出現使傳統意義上的受壓破壞特征由脆性變為延性， 對結構抗震的延性設計意義巨大， 也使超高層建筑底層柱的軸壓比限制問題迎刃而解。 鋼管混凝土與鋼結構相比， 在自重相近和承載力相同條件下，可節約鋼材近 50%，并節約大量的焊接工作量。與普通混凝土相比，在保持鋼材用量相近和承載力相同條件下，構件截面面積可減少約 50%，材料用量和構件自重相應減少約 50%。實踐證明在結構設計時，使用這些新工藝設備可大大提高材料利用率，降低工程造價。

（2）進行結構設計優化提高建筑結構經濟性

建筑的層高增加，由于墻體面積和柱體積增加，結構的自重會增加，基礎和柱的承載力相應增加，水衛和電氣的管線會加長；相反降低層高，可節省材料，有利于抗震，同時建筑的總高度減小，兩建筑之間的日照距離就會減小，間接的節約了用地。建筑面積相同，建筑使用不同的平面形狀時，它的外墻周長也就會不同，這樣當選擇圓形或是越接近于方形時，外墻周長系數就越小，基礎、外墻砌體、內外表面裝修都隨之減少，同時其受力性能也得到提高，增強了建筑的經濟性能。與傳統的結構設計相比， 采用結構設計優化方法可以使建筑工程造價降低 6%-34%.優化方法的技術性實現，可以最合理的利用材料性能，使建筑結構內部各單元得到最好的協調。賞心悅目的建筑是建筑的美觀與結構設計相互協調密切配合的結果。建筑結構設計追求適用、安全、經濟、美觀和便于施工五種效果，而建筑結構設計優化技術方法的應用不但滿足了建筑美觀、造型優美的要求又能使房屋結構安全、經濟、合理，成為實際意義上的“經濟適用”房。

參考文獻

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[2]張紅友。優化結構設計減少建筑投資成本[J]. 陜西建筑，2008（11） 。

[3]馬臣杰，張良平，范重。優化技術在深圳京基金融中心中的應用[J]. 建筑結構，2009（4） 。

篇8

關鍵詞：預制構件;生產裝備;發展

15分鐘做好一面墻、5天建好一層樓、一棟57層的高樓僅費時19天……房屋的樓板、墻壁都在工廠批量生產，再運到工地直接拼裝而成，這種“搭積木建房子”的建造方式正在悄然興起，原來蓋房子也可以這么快啊。

預制混凝土構件（簡稱PC構件）是實現主體結構預制的基礎， PC在德國、英國、美國、日本等國家的使用相當廣泛，發達國家已將PC作為現代建筑的主要方式。但我國建筑業仍然以粗放型為主，未形成標準化體系，建筑工業化率僅為1%，約為發達國家平均水平的1/70，有極大的發展空間。

目前，河北省有3個國家級住宅產業化基地和6個省級住宅產業化基地。國內住宅產業化有實力的機械制造企業共4家，河北省就占了半壁江山。這些機械制造企業研發的PC生產線能夠生產出預制混凝土構件，作為住宅產業化的積木來搭建房屋。

PC生產線迎來大發展的同時也面臨更多的課題需要解決，筆者認為未來PC生產線的發展趨勢應具有以下特點。

1 發展為游牧式或者可移動化PC生產線

現在的PC生產線需要設備基礎，是用混凝土做基礎進行設備的固定，建設周期長，需要挖土方、現澆混凝土、養護，安裝PC生產線的時間達到三四個月。而且為了減少運輸成本，PC生產線的運距輻射范圍一般控制在200公里以內，超出200公里以后因為這些預制混凝土構件體積大、自重高，專用構件運輸車的物流運輸成本高。這樣當一個工地完工以后，PC生產線需要遷往下一個工地，還要做設備基礎挖土方、現澆混凝土等又是三四個月。

以后的發展方向是將PC生產線做成可拆裝的軌道式，生產線中的行走系統、支撐系統全建立在軌道上，類似火車的軌道，不用再建混凝土的設備基礎，如同草原上的蒙古包游牧方式，方便從一個地方遷移到另一個地方，還縮短了PC生產線的建設周期，預計半個月時間即可完成生產線的遷移，比現在的方式縮短80%的時間。

在國內最早嘗試這種方式生產PC構件的是萬科集團，萬科在西安萬科城8#地一期1.3標段，除了采用工業化裝配式施工，還在現場建了一些固定式模臺，作為游牧式PC生產線的嘗試。于2015年1月份開始建設，4月份投產。現在的生產能力基本可以滿足兩幢樓四五天一層的進度需求，萬科花園項目依托配套的游牧式PC生產線，輔之以快建造體系和BIM技術應用，項目建造周期縮短四分之一，并節約了費用，創出了經濟和社會效益雙豐收。但是游牧式PC生產線也存在產能小和自動化程度低的缺陷，現在河北雪龍機械制造有限公司已經開發出國內第一條軌道式PC構件生產線，徹底解決了游牧式PC生產線存在的那些弊端，具有可移動，方便拆卸，自動化程度高，可生產構件種類多等優勢，很好地為PC構件生產提供了更優化選擇方案。

2 PC生產線裝備小型化

目前國內建設一個PC生產線，都具有投資大、占地廣的一個顯著特點。2015年7月13日，由中建四局投資的廣東中建新型建筑構件有限公司在東莞成立揭牌，廣東中建新型建筑構件有限公司投資年產預制構件可達10萬立方米，總投資達到1.5億元人民幣，規劃總用地面積近十萬平方米。2015年9月16日，中建三局武漢綠色建筑產業園一期工程PC構件廠正式投產，廠房建筑面積達到3.4萬平方米，未來3-5年內，中建三局將在武漢新洲區累計投資60億元用于建設綠色建筑產業園，該產業園規劃面積3000畝。諸如此類的PC構件廠都具備了高大上的同時也標示著這個行業門檻高，擋住了一大批想進入這個行業的投資者。

在國家新型城鎮化規劃（2014-2020年），中央城鎮化工作會議精神、《全國主體功能區規劃》編制，按照走中國特色新型城鎮化道路、全面提高城鎮化質量的新要求，而這些都要求PC構件裝備為新城鎮建設來保駕護航，但動輒上千萬一條PC生產線顯然不利于更多的投資者來為新城鎮建設做出更多貢獻。小型化PC生產裝備的推出已經迫在眉睫，能不能把裝備投資控制在300萬以內，能不能讓構件廠區占地在一萬平米以內等，都是下一步裝備制造商著重要解決的問題。要實現PC生產線裝備小型化可以降低生產線的規模和產能，按照經濟適應的原則，降低自動化程度等。

3 PC裝備適應多元化

隨著建筑工業化水平的提高和建筑科學技術的發展，各種建筑體系和模式百花爭鳴，諸如石家莊晶達建筑體系公司的晶達CL建筑體系，哈爾濱鴻盛建筑科技有限公司的ICF體系，清華大學建筑設計研究院有限公司的凹槽版體系SW體系，還有框剪結構PC構件體系等，這些體系現在不兼容，自成體系。一條PC生產線只能生產某一個特定體系的產品，如果想生產多個產品就需要投資多個系統的生產線，增加了很多投資成本。

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［關鍵詞］預制裝配式;設計;施工;一體化;優化

引言

預制裝配式建筑(prefabricatedconcrete)即PC建筑，是通過工廠化生產構件，經過養護、運輸、吊裝、連接、與現澆段結合等步驟形成的混凝土結構。預制裝配式建筑是未來建筑工業化的發展方向，符合綠色建筑的理念。預制裝配式建筑在我國仍處于發展的初期階段，與傳統的現澆結構建筑存在較大差異，其設計、施工也與傳統建筑截然不同，至今仍沒有國家標準規范指導，施工作業人員缺乏經驗。本文以上海市內環第1個預制裝配式住宅建筑為例，對預制裝配式建筑的設計施工一體化進行分析研究。

1預制裝配式建筑特點

預制裝配式建筑與傳統現澆混凝土建筑相比有如下特點。1)結構深化設計需要對建筑結構進行構件拆分，構件拆分需要綜合考慮設計、施工、吊裝、運輸、施工場地布置等因素。機電管線、線盒需預埋預設在預制構件中，到現場后直接對接安裝。2)構件工業化生產，生產模具重復使用率高，構件尺寸精度高，達到清水混凝土的效果，預制構件甚至能根據設計需要在構件表面印出清水花紋。3)構件在工廠中預制，后運輸到施工現場直接吊裝施工，方便快捷。最大程度減少現場濕作業，減少對環境的揚塵、噪聲等污染，減少現場施工作業人員配置，在城市市區內施工有明顯優勢。4)預制構件與現澆構件結合的現澆節點受力復雜，是設計施工的關鍵節點，鋼筋排布密集，在后期存在漏水隱患。預制裝配式建筑的以上特點導致其設計、施工相比傳統建筑有其自身特性，并且兩者相互影響，因此單獨研究預制裝配式建筑的設計、施工存在片面性，不利于其發展，需對預制裝配式建筑的設計與施工進行一體化研究，使預制裝配式建筑的設計與施工相互配合、相互促進，優化提高，為建設項目增值。

2預制裝配式建筑設計

2.1聯系現場實際的結構深化設計

現階段開發商為加快資金回籠，不斷壓縮項目周期，而預制裝配式建筑在建筑施工圖完成之后仍需對建筑進行構件拆分，進行結構深化設計。構件拆分的大小、質量、形狀，直接影響到現場材料堆放的布置、施工臨時道路的設置、吊裝的選擇、塔式起重機基礎的設計等。在施工方案總設計中需考慮施工現場實際情況，并在可行的情況下進行優化，尤其在施工場地狹小的城市核心區域。因此預制裝配式建筑的結構構件拆分深化設計需與施工單位緊密聯系，并在前期總體設計中考慮運輸、施工難度和成本等。

2.2考慮全施工過程的受力設計

預制裝配式建筑構件在工廠內生產，經過養護，構件強度達到要求后運輸到施工現場，再通過吊裝安裝到位。構件在成為結構的一部分前需要經過運輸、翻身、吊裝等多個過程，出現多種不同的受力形態，這些過程均需通過預埋在構件內的球形鉚釘實現。因此構件拆分及設計過程中不僅需考慮構件在建筑結構中的受力還需考慮生產施工全過程中構件的受力。構件吊點的設置需考慮到構件重心位置、吊裝中的平衡、構件運輸過程中擺放角度等。以本工程中轉角飄窗設計為例:轉角飄窗屬于多維度異形構件，構件內存在大開洞，構件自重達9.7t，且構件重心位置不在墻身豎向范圍內，因此在構件上部設計了4個吊點，確保構件吊裝的平衡。考慮吊裝運輸過程中構件的受力，通過MIDAS軟件分析構件的應力分布，如圖1a所示。通過分析發現，轉角飄窗在吊裝過程中局部應力分布過大，需進行加固處理。通過研究采用3根槽鋼對轉角飄窗進行加固處理，加固后的應力分布如圖1b所示，應力集中明顯減弱，可以確保吊裝運輸的安全。

2.3機電管線設計

預制裝配式建筑中的機電管線與現澆結構中的機電管線施工存在較大不同，在現澆結構中機電管線通過預埋并直接整體澆筑在混凝土中，而預制裝配式建筑中機電管線需預先埋設于構件中，抵達現場后與現澆結構中預埋管線進行拼接，體積和質量巨大的構件在現場完成機電管線精確對接施工難度極大。因此機電管線設計需盡量避免埋設于預制構件中，本工程同時使用BIM軟件對現澆和預制構件部分進行建模，分析構件內部的管線排布、線管線盒的位置，確保機電管線能夠精確對接。

2.4利用預制構件特性完善建筑設計

預制構件為工廠化生產，尺寸精度高，表面整潔，能達到清水效果，且能夠預制出相應的花紋。在建筑設計過程中應充分考慮到預制構件自身優勢，減少建筑做法，減少現場濕作業。在本項目中，設計多處利用到了預制構件的特性，如在樓梯部分充分利用了預制構件的精度，安裝完畢后表面不再做面層處理，如圖2所示;墻壁后期做掛石材處理，墻壁取消了傳統的抹灰濕作業。

3預制裝配式建筑施工

3.1充分領會設計意圖

預制裝配式建筑在國內仍處于發展的初級階段，施工操作經驗不多，因此在施工過程中需充分領會設計意圖。構件作為一類特殊產品，在最終成為結構的一部分前需經歷吊裝、運輸、翻身等過程，而構件一旦破壞再生產需經過較長周期，將直接影響到整個項目施工工期，因此施工需要充分領會設計對構件受力分布的考量，防止構件在吊裝、運輸等過程中出現破壞。

3.2施工關鍵節點優化處理

預制裝配式建筑徹底顛覆了傳統的施工方式，施工中的吊裝作業、建筑做法等與傳統的現澆結構完全不同，施工中要充分考慮施工的各個過程優化。預制構件與現澆段間的連接是裝配式結構施工的關鍵，該節點受力復雜，鋼筋預埋較多。施工中需充分理解構件預留鋼筋與現澆段之間的連接關系，分層次完成鋼筋綁扎連接。現澆結構中窗附框位置經常存在漏水隱患，若預制結構后期再裝窗附框將同樣存在漏水隱患，因此在施工前與設計溝通研究，將窗附框在工廠中與預制構件一同澆筑完成，形成整體，避免后期存在的漏水隱患。3.3現澆段與預制段節點處理預制構件與現澆段連接處是關鍵節點，因為混凝土澆筑時間不同，存在施工縫且收縮不一致，存在滲漏隱患，同時也是結構連接的薄弱環節。為避免后期出現滲漏情況，本項目在預制構件的上部和下部分別采取了不同的方式進行節點處理。為方便構件堆放，構件下部設計為拉毛平面，構件吊裝完成后在構件外側采取3道防水措施，如圖3所示，從外到內依次為220mm防水卷材，13mm厚耐候膠，20mm×30mm橡膠條。在構件的內側采用預制構件上部留有預留縱筋和箍筋，施工中無法采用上述3道防水措施，通過與設計溝通研究，將構件上部設計為凹槽形式，如圖4所示。在與現澆段鋼筋綁扎后采用防水混凝土澆筑，凹槽的設計不但可以防止水流向內側，還能有效增強節點連接。

4結語

預制裝配式建筑在國內仍處于發展的初級階段，在進一步摸索前進的過程中，設計與施工一體化協作，可以有效地促進設計、施工的優化提升，為建設項目增值。通過本工程的應用研究，在結構深化設計中聯系現場實際、綜合考慮施工全過程中構件應力分布、機電管線設計優化、利用預制構件特性等對設計施工有極大促進作用。同時在施工中充分領會設計意圖、做好成品保護、優化關鍵施工節點等可有效地促進生產效率，提升工程質量，提升經濟效益，促進預制裝配式建筑的發展。

參考文獻:

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［5］孟少平，潘其健，張林振，等．預制預應力混凝土框架結構形式及設計方法研究［J］．工業建筑，2011，10(8):158-159．

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篇10

【關鍵詞】裝配式建筑；現狀；概述；優點；缺點；方向

通常情況下，裝配式建筑主要指的是由工廠進行預制并現場實現裝配的建筑，該建筑當中的各個部分運用的都是最先進的冷壓輕鋼結構和輕型的材料，因此會使該建筑具有很多的功能，具體為極其卓越的保溫、抗震、防潮、防火等。其具有的實際優點主要有有著極其快的建筑速度、受氣候方面的限制比較小、能夠有效節約勞動力以及有效提高建筑的實際質量水平。在我國，裝配式建筑有著很多的缺點，但國外能夠有效實現建筑的工業化，因此，對裝配式建筑的一定普及有著很強的現實意義。

1.對國內外的裝配式建筑的實際發展概況進行一定分析

1.1分析國外的裝配式建筑的發展概況

在二十世紀七十年代，國外就開始對建筑的加工以及建筑進行一定的預制，主要包含大板建筑、盒子建筑以及砌塊建筑等。對于預制裝配式，前蘇聯有著很大的重視程度，在上個世紀的七十年代就存在將近五千家的構件工廠，現在已經屬于是最大產量的國家【1】。在法國，已經存在了三十多年的大板建筑，已經極其普遍，同時還有著非常成熟的技術。

1.2分析國內的裝配式建筑的發展概況

相比于國外來講，國內有著相對比較落后的預制混凝土方面的技術，造成這種情況的原因是由于唐山地震破壞了混凝土結構，導致人們對其結構的具體運用更加的保守，另外的一個主要的原因是預制混凝土的構件存在著很多的缺點【2】。

2.對裝配式建筑的具體分類進行一定分析

2.1分析砌塊建筑

對于裝配式建筑來講，運用預制的塊狀材料來對墻體進行修葺，適用于對3到5層的建筑進行建造。該建筑有著非常強的適應性，有著極其簡單的生產工藝以及實際的施工，還能夠對地方材料以及工業材料進行充分利用。能夠將建筑砌塊大體分為大型、中型以及小型三種。

2.2分析板材建筑

板材建筑還能夠稱為大板建筑，主要的構成是大型的樓板、屋面板以及墻板等各種材料。該建筑屬于是工業化體系建筑當中的一種類型。該建筑的內墻板大部分都是鋼筋混凝土的空心板或者實心板；其外墻板大部分都是具有保溫層的復合板，同時還可用于帶有外飾面的墻板。在實際的建筑當中，設備經常會運用集中室內管道以及盒式的衛生間等，進而來對裝配化的程度進行有效提高【3】。該建筑所具有的重要的確定是存在著布局以及建筑物造物方面的制約。

2.3分析盒式建筑

該建筑的發展基礎是板材建筑，該建筑有著非常高程度的工廠化，有著非常快的現場安裝的速度。通常情況下，會在工廠當中完善盒子部分，還應該完成裝修以及設備部分【3】。

2.4分析骨架板材建筑

該建筑的主要構成部分是預制的板材以及骨架，進行承重的骨架通常大部分都是重型的混凝土的結構，同時也會運行木質以及鋼制作的板材以及骨架。該建筑有著非常科學合理的結構，這樣能夠降低建筑物的自身重量，有著極其靈活的內部分隔【4】。

2.5升層以及升板建筑

該建筑屬于是一種板柱的結構體系，然而存在著不同的施工方法。該建筑主要的原理是在相應的地面上對各層的樓板以及屋面板進行重復的澆筑，將柱子作為導桿，將油壓千頂將屋面板以及樓板有效提升到設計的高度之上，并進行一定的固定。通常情況下，外墻能夠運用預制的外墻板、砌塊墻以及磚墻進行組合，同時還能夠對樓板提升的前提下增高澆筑外墻以及滑動模板【4】。

3.對裝配式建筑的特點進行一定分析

3.1設計具有多樣性

住宅的實際設計與實際的需求之間嚴重脫節，有著非常多的承重墻，比較小的開間，不能夠極其靈活的分割房間之內的空間。但是，裝配式房屋，運用的是極其靈活的大開間的分割方法，按照住戶的實際需求，能夠具體分割成為小廳大居室以及大廳小居室。對于住宅來講，運用比較靈活的大開間，其非常重要的一個問題是應該配備輕質的隔墻【5】。

3.2功能具有現代性

具有非常強的現代化的裝配式建筑應該具有下面的相關功能：

第一，節能，建筑外墻存在著保溫層，能夠對冬季當中的采暖以及夏季空調方面的能耗進行有效的降低。第二，隔音，有效增強門窗以及墻體所具有的密封功能，相關的保溫材料有著有效的吸聲功能，進而保證室內具有安靜的環境，有效防止外界噪聲產生的干擾。第三，防火，運用難以燃燒以及不能夠燃燒的材料，有效避免火災的波及以及蔓延。第四，抗震，對輕質的材料進行大量的運用，進而來有效降低建筑的實際重量，同時提高裝配式的柔性連接【5】。第五，外觀，裝配式建筑的外觀根本就不追求奢華，但是其立面卻極其清晰以及具有特色，在長期的使用過程當中根本不會發生褪色、開裂以及變形的現象。第六，能夠為廁所以及廚房等提供便利的條件。

3.3制造具有工廠性

相對比較傳統的建筑物的外表如果僅僅是按照現場的具體施工制成美觀圖案，若進行彩色涂料進行粉刷的過程中保證不褪色有著很大的困難。然而，裝配式建筑的外墻進行機械化的噴涂以及烘烤的工藝能夠實現逐漸淘汰木窗以及鋼門窗等，會逐漸替換為比較先進的塑鋼門窗，室內的相關材料都是經過生產流水線進行制造的【5】。

3.4施工具有裝配化

相比于比較傳統的建筑，裝配式建筑所具有的自重比僅僅是一半，所以，會在一定程度上簡化具體的地基。當搬運已經預制好的建筑構件之后，相關的工人按照圖紙進行一定的組裝，在施工現場就不會出現之前的大規模的相關工作。

一般來講，裝配式建筑的具體施工有著下面幾個方面的特點：第一，有著比較快的施工進度，建筑房屋能夠在相對比較短的時間之內完成并投入使用；第二，大大降低建筑方面的工人量，有著比較低的勞動強度，能夠保證交叉作業；第三，所有的工序都應該對其精度進行有效檢查，進而保證實際的質量水平；第四，在實際的施工現場當中，有著比較小的噪音，同時還能夠有效降低散裝的材料，能夠保證環境方面的保護；第五，能夠在很大程度上降低施工的相關成本。

4.對裝配式建筑在我國的未來發展前景進行一定分析

在國外，裝配式建筑屬于是大眾化的產品，但是，我國一直到2010年，從安裝、生產、功能以及具體的設計方面也可以對上面提到的裝配式建筑進行生產。比如，需要購買房屋的客戶，當走到房地產公司時，應該先對其具體的要求進行詳細的說明。現階段，我國有著非常大的鋼產量，同時還有著比較低的價格，能夠在市場上進行有效的使用。若運用鋼結構，再加上石膏板、外墻板、巖棉以及復合板等各種材料來對裝配式的房屋進行一定的制造，在價格以及功能方面都明顯優于目前的混凝土以及磚結構的房屋。

參考文獻

[1]林楠. 淺談我國裝配式建筑的發展方向[J]. 江西建材，2015，20：35+37.

[2]. 建筑工業化：中國建筑業發展的方向[J]. 中國建設信息，2015，06：34-37.

[3]張風翔. 淺談變電站設計的發展方向[J]. 山西建筑，2011，14：11.