建筑装配式施工的现状与发展

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1、建筑装配式施工的现状与发展摘要：建筑装配式的施工在极大程度上提升了施工效率与质量，有效推动了 相关行业的发展。由于传统建筑建设存在资源、环境及人力物力方面的消耗问题， 通过工业化生产的模式，能够达到节能环保的目的。本文主要分析装配式（模块 化）施工的现状，展望未来的发展。关键词：装配式；施工技术；施工创新一、装配式建筑发展现状与价值当前建筑行业受到节能减排以及劳动力下降背景的影响，传统的施工方式存 在部分瓶颈，需要通过工业化生产实现节能减排以及高效率施工建设的目的，相 关政府部门也出台了许多政策，以此推动装配式建筑的发展。比如2015年我国 共有30多个省份根据实际情况制定了装配式建筑发展的促

2、进政策。深圳市也将 装配式建筑应用到经济适用房项目，项目建设的进度提升至40%，建筑垃圾减少 80%左右。装配式建筑在2025年至少要达到50%。装配式建筑能够采取更多的轻 质材料，有效减少建筑物重量，提高抗震性能，同时还能促进建筑结构配件的工 业化生产，提高生产效率及质量，对于建筑行业具有重要价值。二、装配式（模块化）施工现状分析（一）模块类型装配式建筑模块化模块可根据建筑功能、结构承载特性、模块原材料和模块 成型加工工艺进行分类。现阶段较常用的室内承重空间模块是墙体（框架柱）承 重和柱（角柱）承重室内空间模块。框架柱承重室内空间模块：连续支撑点或四 面院墙模块，纵向承载力根据混凝土楼板传递

3、到墙体，再从墙体传送到下一个结 构，最后传送到基本的，如下图1所示。角柱承重室内空间模块：四面敞开或点 支撑点模块，纵向承载力根据混凝土楼板传递到梁，梁到柱，柱到下一层结构， 最后发送到基本，如下图2所示。图1墙体承重模块图2柱承重模块（二）模块连接装配式（模块化）有三种连接方式：干式连接、湿式连接和预应力钢连接。干试连接指的是柱、块边缘与梁之间的地脚螺栓。湿式指浇混凝土板墙或后浇楼 板带的相邻模块之间的连接。预应力钢筋连接是指在模块模块之间的角柱处增加 预应力钢筋，以促进左右相邻模块之间的连接。（三）模块化楼宇管理系统通过相应模块的连接，从而构成一个项目整体。按照结构的分式可分为复合 模块结

4、构和全模块结构，每个模块模块都是一个承重的室内空间结构，即模块模 块兼具耐力功能和应用功能。管理系统缺乏建筑多样化的外观设计，连接点的连 接结构不易解决，室内空间得不到灵活应用，但工业化水平高。建筑中组合模块 化结构的选择可以使建筑结构模型的选择更加灵活，更有效地进行建筑的室内空 间布局和室外室内空间的设计，提高建筑的结构性能和应用性能。建造。世界各国科学研究概况三、海外模块化建筑科学研究国外在小箱体模块化和钢结构模块化的结构管理系统的耐久性性能、模块和 模块连接点的耐久性性能方面进行了一系列科学研究，推动了模块化建筑的发展 趋势，并指出模块化建筑管理系统制定了可行的设计方案和施工工艺方案。澳

5、 大利亚AN-NANCD对钢框架模块进行了一系列科学研究，发现钢模板支撑系统的 结构抗压强度储备超过了标准的基础模板支撑系统结构抗压强度储备。缺陷是钢 模块结构无法修正。短柱给予支撑点，导致短柱变形破坏；并制定了组合钢结构 的设计方案和模型，钢框架模块的抗震性能非常大。由模块之间的纵向连接做出 决定。前苏联中型房屋实验设计研究所对5楼和7楼宿舍小箱进行了科学研究。 研究发现，破坏的原因是小箱体之间的接缝处，小箱体的抗弯刚度差异较大。对 策：在小箱体的每一侧设置垂直的建筑钢筋，以减少抗弯刚度的差异，从而减少 水平节点的发展趋势，减少小箱体之间的相互影响。BIM技术的盛行，为模块化 建筑的降本、低

6、碳环保提供了新的思路。模块化建筑提供了更好的项目生命周期 性能，例如建筑物的电能性能。此外，将BIM的关键技术融入到模块化建筑中， 降低了设计方案的成本，提高了合理布局的精度。四、我国模块化建筑科学研究小箱式建筑管理系统是模块化建筑中最典型、最常用的结构管理系统。针对 这一管理制度，北京清华大学的肖力等人对现浇小箱和拼接小箱进行了对比科学 研究，发现拼装小箱虽然灵敏，但质量不如普通小箱。铸造小盒子。小盒子的设 计不够灵敏，无法满足多样性的要求。选择箱式侧向力计算方法，通过对框架柱 侧向力危害和小箱体腋角的科学研究进行对比，得出框架柱具有较大的抗弯刚度， 但两者的变形特性相似。钢结构模块化建筑是

7、近几年模块化研究的重点，装配式 建筑是我国建筑行业的发展趋势。东南大学董敬尧对农村轻钢结构模块化住宅进 行了研究和设计，明确提出了可行的结构方法和结构对策，并进一步探讨和设计 方案。马来西亚和澳大利亚的建筑没有考虑抗震等级的要求，所以在施工时考虑 的缺点较少，有利于模块化高层住宅的建设。然而，在我国和世界上大多数国家 都遭受地震灾害。结构设计时应考虑抗震等级。因此，模块之间的连接需要深入 的地震级科学研究和有限元分析模拟分析。广州大学黄敦建以一栋待建的模块化 办公楼为例，研究了隔震层变化的实际效果对模块化结构实际效果的变化趋势， 最终得出了抗震设计模块化结构的隔离方案。千万立波等对6层框架柱小

8、箱结构 抗震性能进行了科学研究，选定了拟驱动力试验方案。经科学研究发现，该结构 能达到8度烈度抗震设防总体目标，且具有良好的变形性。工作能力、延展性和 耗成本工作能力为装配式建筑模块化结构的未来应用提供基础理论数据信息科学 研究和实验参考。孙超等。对一栋三层可拆式模块化厢式货车建筑进行科学研究， 利用有限元将12个模块化模块，并对其在基桩和大地震作用下的内功和偏移进 行科学研究。随着建筑行业的发展，无论是海外还是国内，传统建筑结合BIM等 新技术，对施工过程进行适当监管，提高精度，控制成本。哈尔滨工业大学李娇 娇和广州大学黄永生介绍了 BIM技术，探讨了具体工程项目模块化设计方案的管 理体系和

9、设计流程，分析了模块模块的设计方案，创建了规模实体模型，完成了 智能化展厅的出口，提高了企业的管理效率。五、各个国家的工程案例1967年在加拿大魁北克举行的金砖国家峰会上展出的“67号楼”是一栋由 365个结构模块组成的12层建筑。所有的建筑构件都是预制的承重构件，即一个 完全模块化的建筑结构管理系统。日本室内设计师黑川纪章的名作中银客舱大 楼建于1972年，现场制作了两根混凝土芯管，在加工厂预制了 140个规则的 六面客舱，这些模块与两根核心筒相连，完成了两座11层和13层的混凝土建筑。 这座建筑是日本代表作品之一，展现了新艺术运动的建筑设计风格。2008年7 月在法国中西部运行的25层Wo

10、lverhamp建筑项目是一座由824个模块构成 的3个关键混凝土模块化建筑。这座32层的住宅楼461Dean于2012年在美国开工。它是当时世界上最高的模块化建筑。加工厂预制件的960个钢架模块从下 到上逐步吊装到位，钢架与钢架模块采用电焊焊接。澳大利亚悉尼的小士兵低层 公寓。混凝土芯管在施工现场浇筑。58个预制构件的单面公寓楼模块连接到芯 管上，水平承载力全部迁移到芯管上。位于法国布里斯托尔邦德街的新建学生公 寓项目，由安装的400个卧室模块组成，共12层，可靠性由4个钢芯管支撑 点支撑。番禺汇湿地公园充分考虑承载能力低、海洋集装箱建设绿色、施工方便等因 素，结合BIM技术，由17个建筑模

11、块组成的2层游客服务中心。第十七届房博 会深圳馆展示的单人精品公寓包括卧室、大客厅、餐厅、厨房、浴室等日常生活 必不可少的室内空间，属于集成模块化组装类型。建筑建筑是对模块化装配式建 筑的进一步探索，具有国际领先性和独创性。河北雄安市民服务中心公司临时办 公室由591个12mX4mX3.6m的标准化模块组成。选择了集科研、设计方案、采 购、生产加工、工程建设于一体的REMPC方式，工程建设只需要40天。六、未来发展趋势模块化建筑适用于低层建筑，相对高度有限。但我国人口众多，东部沿海地 区人口密度分散，建筑更倾向于高层住宅。因此，未来模块化建筑需要对模块的 互连容差进行深入探讨，以更适合高层住宅

12、建筑。我国是泥石流易发地区，沿海地区多，要考虑大地震和强台风对结构的破坏。 随着建筑物相对高度的增加，风压对建筑物的破坏也随之增加。因此，为保证建 筑的安全可靠性，今后将对模块化建筑的整体结构及其模块间的相互连接进行抗 震等级、抗冲击性、结构对策的实验科学研究。对于抗震等级和抗冲击性必须做。 3）模块化模块会造成物流运输全过程、吊装全过程、安装全过程出现偏差，无 法保证模块精度。在我的国家近海城市风荷载较大，在此类大城市的安装过程中 难免会损坏模块模块，降低工程建设的精度，进而危及模块建筑的整体可靠性和 稳定性。因此，未来模块化集成建筑必须保证车辆和工程建设的升降精度。结束语我国目前正处在结构调整升级阶段，本文梳理了国内外理论、技术研究和工 程实践案例，并对模块化建筑在中国的未来发展提出了展望，目前我国主要以政 府为主导，将预制项目制定相应优惠税收政策作为切入点，不断推广应用。