裝配式建筑是以構件工廠預制化生產,現場裝配式安裝為模式,以標準化設計、工廠化生產、裝配化施工,一體化裝修和信息化管理為特征,整合從研發設計、生產制造、現場裝配等各個業務領域,實現建筑產品節能、環保、全周期價值最大化的可持續發展的新型建筑生產方式。
裝配一詞最早使用于機械領域,指將零件按規定的技術要求組裝起來,并經過調試、檢驗使之成為合格產品的過程。簡單地講就是把零部件組裝成一個整體的過程。
沿用到建筑領域,裝配式建筑可以簡單地理解為:把建筑的各個部分在現場進行直接組裝而成的建筑。一棟建筑,大到上海中心、哈利法塔,小到自家祖上傳下來的兩層小樓,其最基本的組成部件無非是:基礎、柱、梁、樓板、樓梯等幾個主要部分。要實現建筑各構件的現場組裝,前提條件是這些構件必須提前在工廠生產好,簡稱預制。所以很多時候,裝配式建筑又被稱作為預制建筑或者建筑工業化。
當然,一棟建筑遠不止這么簡單。梁、板、柱等只是建筑的結構部分,相當于一個人的骨骼。一棟功能完整的建筑還離不開外圍護系統(皮膚);設備管線系統(血液)等等。所以裝配式建筑也并不僅僅涉及結構的裝配,還涉及到其他相當多專業的裝配或者配合問題,是一個非常復雜而系統的工程。
保證工程質量。傳統的現場施工受限于工人素質參差不齊,質量事故時有發生。而裝配式建筑構件在預制工廠生產,生產過程中可對溫度、濕度等條件進行控制,構件的質量更容易得到保證。
降低安全隱患。傳統施工大部分是在露天作業、高空作業,存在極大的安全隱患。裝配式建筑的構件運輸到現場后,由專業安裝隊伍嚴格遵循流程進行裝配,大大提高了工程質量并降低了安全隱患。
提高生產效率。裝配式建筑的構件由預制工廠批量采用鋼模生產,減少腳手架和模板數量,因此生產成本相對較低,尤其是生產形式較復雜的構件時,優勢更為明顯; 同時省掉了相應的施工流程,大大提高了時間利用率。
降低人力成本。目前我國建筑行業勞動力不足、技術人員缺乏、工人整體年齡偏大、成本攀升,導致傳統施工方式難以為繼。裝配式建筑由于采用預制工廠施工,現場裝配施工,機械化程度高,減少現場施工及管理人員數量近10 倍。節省了可觀的人工費,提高了勞動生產率。
節能環保,減少污染。裝配式建筑循環經濟特征顯著,由于采用的鋼模板可循環使用,節省了大量腳手架和模板作業,節約了木材資源。此外,由于構件在工廠生產,現場濕作業少,大大減少了噪音。
從結構材料分類,裝配式建筑大體可以分為:裝配式混凝土體系(PC)、裝配式鋼結構體系、裝配式木結構體系。
1.裝配式混凝土
常見的裝配式混凝土體系:
"外掛內澆”PCF(預制裝配式外掛墻板)剪力墻體系
雙面疊合板式剪力墻體系
全裝配整體式剪力墻體系
裝配式框架-現澆剪力墻體系
全裝配整體式框架體系
提拔體系
裝配式混凝土-提拔體系
2.裝配式鋼結構
常見的裝配式鋼結構體系
鋼框架結構體系
鋼框架-支撐結構體系
鋼框架-延性墻板結構體系
交錯桁架結構體系
門式剛架結構體系
低層冷彎薄壁型鋼結構體系
分層裝配式結構體系
鋼管束結構體系
其他新型結構體系
裝配式鋼結構-框架體系