建筑工程中装配式建筑技术的应用优势与推广障碍分析
摘要
关键词
装配式建筑技术;应用优势;推广障碍;绿色建筑;建筑行业转型
正文
引言
推动绿色建筑高质量发展已成为实现“双碳”目标的重要支撑路径。装配式建筑以其标准化、工业化、信息化的优势,契合绿色建筑对节能减排、资源循环与环境友好等核心要求。在兰溪中心商住小区项目、益阳市箴龙学校改扩建工程、资阳区和祥(福星)家园公共租赁房小区项目等工程实践中,装配式建筑技术的应用成效已得到初步验证,这些项目充分展现了该技术在工期优化、污染控制等方面的突出优势,但同时也暴露出节点处理、成本管控、协同衔接等现实难题。本文立足上述三项工程实践经验,系统剖析装配式建筑技术的应用价值与推广阻碍,为技术优化及行业规模化普及提供实践参考。
一、装配式建筑技术的应用优势与实践印证
(一)施工效率提升与工期优化
装配式建筑采用工厂预制构件+现场模块化装配的协同模式,大幅减少现场湿作业,规避天气、工序衔接等工期影响因素。依托BIM技术参数化建模,实现设计、生产、施工信息贯通,通过提前碰撞检测与施工模拟减少现场调整时间。益阳市箴龙学校改扩建工程(25282.89㎡,框架-剪力墙结构,预制率45%)核心构件工厂标准化生产,工期较传统现浇缩短25%;资阳区和祥(福星)家园项目(8.5万㎡,剪力墙结构,预制率52%)以“工厂预制+现场快装”实现平行作业,主体结构工期压缩33%,两项工程工期平均缩短28%。
(二)资源集约与环保效益凸显
装配式建筑通过预制构件精准生产与回收利用实现建材高效配置,其环保优势源于工厂化生产的精准配料与废水、废渣集中处理机制。资阳区和祥(福星)家园公共租赁房小区项目预制构件生产材料损耗率≤3%(基于项目实测数据),远低于传统现浇8%-10%的水平;现场扬尘排放量较传统施工降低40%,建筑废弃物产生量减少32%。兰溪中心商住小区项目(建筑面积51667.89㎡,框架结构,预制率30%)虽非全装配式,但其部分预制构件应用也实现建筑垃圾减量15%、施工噪音降低25%,印证了该技术资源节约与环境友好的普适价值。
(三)构件质量可控性显著强化
预制构件经工厂标准化生产,依托专业设备加工、全程质控与精准养护,尺寸精度、力学性能等指标可控性远超传统现场施工【1】。其质量优势核心源于“工业化生产的流程化管控”——自动化成型设备保障构件尺寸偏差控制在毫米级,智能养护系统确保强度发展稳定性,第三方检测机制实现全流程质量追溯。益阳市箴龙学校改扩建工程采用自动化成型、智能养护及第三方检测,构件强度合格率100%,规避了人工操作导致的质量不均问题;资阳区和祥(福星)家园公共租赁房小区项目预制楼板等构件表面平整度、拼接密实度精准可控,免额外找平修补,既提升质量稳定性,又降低维护成本。
表1装配式建筑与传统现浇建筑技术应用成效对比表
对比维度 | 装配式建筑 | 传统现浇建筑 | 数据来源 |
单位面积造价 | 较传统高8%-18% | 基准值 | 项目造价核算报告 |
工期(万㎡/天) | 平均65天 | 平均90天 | 三项工程实测统计 |
建材损耗率 | ≤3% | 8%-10% | 项目材料消耗台账 |
扬尘排放量 | 较传统低40% | 基准值 | 环境监测报告 |
建筑垃圾产生量 | 较传统低32% | 基准值 | 废弃物清运记录 |
构件强度合格率 | 100% | 92%-95% | 第三方检测报告 |
二、装配式建筑技术推广的核心障碍解析
(一)技术适配性与施工精度瓶颈
装配式建筑节点连接的密封性、抗震性能依赖核心技术支撑,其中钢筋套筒灌浆连接技术通过高强灌浆料的粘结作用实现钢筋与套筒的可靠锚固,灌浆料硬化后形成密实界面,可有效传递拉压应力,在地震作用下通过塑性变形吸收能量,较传统绑扎连接抗震等级提升1-2级,但该技术对施工精度要求极高。复杂户型或异形结构场景下,预制构件生产与装配契合度难以保障:资阳区和祥(福星)家园公共租赁房小区项目在异形阳台构件装配中,因设计阶段未通过BIM碰撞检测充分验证生产工艺与现场施工的适配性,导致部分构件到场后与预留接口存在尺寸偏差,拼接缝隙超出规范允许范围,需现场二次加工调整【2】。此外,施工团队专业素养不足制约技术发挥,益阳市箴龙学校改扩建工程初期出现构件吊装对位偏差、节点灌浆不饱满等问题,反映出操作人员对装配式工艺的操作熟练度不足。
(二)成本管控与资源配置困境
预制构件工厂化生产需高额初期设备与场地投入,小型项目难以发挥规模优势,导致单位构件造价偏高。益阳市箴龙学校改扩建工程的预制构件生产线建设及专用模具投入较传统施工增加18%的初期成本;资阳区和祥(福星)家园公共租赁房小区项目因部分异形构件需单独开模,单位构件造价较标准化构件高出23%。预制构件的超重、超大特性对运输环节提出严格要求,需采用专用平板运输车,运输半径限制在150公里内,且装卸需配备大型起重设备,间接增加综合成本【3】。同时,当前工程计价体系对装配式建筑特殊工序核算缺乏精准性,《建设工程工程量清单计价规范》GB50500中对预制构件运输损耗、节点处理费用的核算标准不明确,导致成本管控难度加大,降低了中小规模项目的应用积极性。
(三)产业链协同与配套体系滞后
装配式建筑规模化推广需设计、生产、施工、验收多环节高效联动,但当前产业链缺乏常态化对接机制。资阳区和祥(福星)家园公共租赁房小区项目施工中,设计单位与构件生产企业信息传递延时,图纸中构件预留孔洞、连接方式的细节标注不足,导致部分构件与施工需求不符,造成资源浪费。物流配套方面,专项运输与仓储服务供给不足,益阳市箴龙学校改扩建工程曾出现构件运输防护措施不到位,导致2%的构件表面破损。验收标准与技术发展适配性不足,现有条款对新型节点连接技术、复合预制构件的质量评定指标不明确,如资阳区和祥(福星)家园公共租赁房小区项目采用的新型钢筋套筒灌浆连接工艺,因缺乏针对性验收规范,增加了质量评定难度。
三、装配式建筑技术推广障碍的破解路径
(一)技术创新与精度管控升级
针对技术适配不足问题,推进预制构件标准化与定制化协同,搭建通用数据库,通过模块化设计降低异形构件生产难度。资阳区和祥(福星)家园公共租赁房小区项目通过BIM参数化建模优化设计,将部分异形构件拆解为标准化模块,结合碰撞检测与施工模拟,有效解决适配问题。强化节点连接技术研发,优化钢筋套筒灌浆等关键工序,施工现场配置高精度监测设备,动态把控拼接缝隙、灌浆饱满度等指标。依托两项示范项目实践经验,编制施工操作手册,规范吊装、节点处理流程,提升施工团队专业操作水平。
(二)成本优化与资源高效配置
通过规模化生产摊薄构件成本,支持企业共建共享生产基地与设备,减少重复投资。鼓励区域企业组建生产联盟,整合示范项目构件需求,实现集中采购与批量生产,降低单位造价。优化运输方案,采用模块化包装与专用车辆,规划环形配送路径缩短半径,减少损耗与物流开支【4】。完善《建设工程工程量清单计价规范》GB50500,细化预制构件生产、装配等成本核算标准,将运输损耗、专用设备租赁等费用纳入计价体系。依托政策引导建材企业与装配式企业合作,研发低成本高性能预制建材,从源头压缩成本。
(三)产业链协同与生态体系构建
搭建设计、生产、施工、验收全链条信息互通平台,衔接各环节诉求,参考资阳区和祥(福星)家园公共租赁房小区项目经验建立图纸会审与生产交底制度。健全预制构件专业运输仓储体系,配置专用设备保障构件质量。迭代优化验收标准,细化新型构件与节点连接技术指标,实现与技术动态适配。构建政策市场协同激励机制,将技术纳入绿色建筑评价体系,对示范项目给予政策支持。搭建多层次人才培育体系,院校增设相关专业强化实训,龙头企业开展技能集训,建立人才认证机制,保障人才供给。
结语
装配式建筑技术以高效、低碳、高质量为核心特质,已成为建筑行业绿色转型的重要支撑,益阳市箴龙学校改扩建工程、资阳区和祥(福星)家园公共租赁房小区项目等实践充分彰显了其应用价值。当前,技术适配不足、成本管控困难、产业链协同滞后是制约该技术规模化推广的核心瓶颈。通过技术创新与精度管控升级、成本优化与资源高效配置、产业链协同与生态体系构建等针对性举措,可有效破解上述难题。随着技术迭代升级、配套体系完善与协同机制深化,装配式建筑技术的应用潜能将得到充分释放,为建筑行业高效集约、低碳可持续发展注入持久动力,推动行业向更高质量阶段稳步迈进。
参考文献
[1]梁梓豪,龚超,胡义,等.水平接缝连接对装配式混凝土剪力墙抗震性能的影响[J].建筑结构学报,2024,45(S1):216-227.
[2]国家认证认可监督管理委员会.建筑行业 装配式建筑企业质量管理体系 要求:RB/T139-2023[S].中国标准出版社,2023.
[3]张美强.装配式建筑施工技术的优势和应用领域[J].中国建筑金属结构,2023,22(10):72-74.
[4]陈蓉芳,姜安民,董彦辰,等.装配式建筑施工质量风险评估模型的构建与应用研究[J].铁道科学与工程学报,2021,18(10):2788-2796.
作者简介:饶励成,男,(1992.1.26),湖南益阳,工程师,本科学历,主要研究:建筑工程。
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