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1、装配式建筑对土木工程发展的影响及其前景探究摘要虽然说装配式建筑在我国的发展时间不是特别长，但是其发展的速度是很快的。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，我国的住房需求也在增长，再加上近年来我国人口流动的加快，使得建筑行业获得了良好的发展契机。装配式建筑作为新兴的建筑类型，有其自身的优势，在我国的发展前景非常广阔。本文指出了装配式建筑对土木工程发展的影响及其前景探究的选题意义以及国内外研究现状，然后对装配式建筑的具体种类进行了分门别类的详细分析，并在此基础上对国内外装配式建筑的发展进行综述，同时指出了装配式建筑的优势，最后深入探究了装配式的发展前景，希望对于促进装配式建筑的进一步发展有积极的
2、作用。关 键 词：装配式建筑；种类；优势；现状；前景目 录摘要I目 录31 绪论41.1 选题意义41.2 论文综述42 装配式建筑种类42.1 砌块建筑42.2 板材建筑52.3 盒式建筑52.4 骨架板材建筑63 装配式建筑发展概述63.1 国外装配式建筑发展综述63.2 国内装配式建筑发展综述74 装配式建筑的发展优势74.1 施工周期相对比较短74.2 能耗比较低84.3 减少环境破坏85 装配式建筑发展前景探究85.1 培育装配式建筑的领军企业85.2 建立总承包的工程模式95.3 建立完善多元化的技术体系95.4 SI体系逐渐发展成熟95.5 向公共建筑领域发展95.6 BIM信息
3、技术的逐渐应用9结论与展望10致 谢11参考文献13声明1绪论1.1 选题意义 装配式建筑对未来建筑的发展有很大的影响，它是未来建筑产业的发展的必然趋势，其所具有的各种优点及特点使人们对其接受性越来越高，因此有必要对其进行深层次的探究。由于装配式建筑是一种新兴的建筑类型，目前其理论研究并不完善，而且外界对其看法也不一致。部分专家和学者认为装配式建筑的成本太高，不适合在我国发展；另一部分专家则认为虽然装配式建筑的一次性投入确实比较高，但是能够在后期获得良好的经济效益的补偿。本文通过装配式建筑种类、优势和前景等的研究，可以在一定程度上丰富目前我国的装配式建筑理论体系。装配式建筑是一种比较新型的建筑
4、结构形式，适应我国住宅的产业化发展趋势，装配式建筑能够将住宅从设计生产到销售和建造融为一体，有利于促进我国的住宅的产业化发展以及社会大生产方式发展。另外装配式建筑符合绿色可持续发展的理念，能够提高资源利用效率，是建筑业的发展方向。本文通过装配式建筑种类、优势和前景等的研究，对于促进装配式建筑在我国的发展和应用有积极的现实意义。1.2 论文综述装配式建筑是未来建筑工程发展的重要方向，对提高建筑施工效率，保证工程施工质量具有重大意义，未来无论在军用、抢险、民用等方面都具有广阔的发展前景，以美国为首在国外从上实际90年代开始就采取了系统的研究，而国内在装配式建筑对土木工程发展的影响研究中起步较晚，随
5、着当前BIM技术在国内的全面推广，关于装配式建筑对土木工程发展的影响研究也迎来了新的机遇。2装配式建筑种类通常情况下来说，装配式建筑在具体的发展和应用过程中又可以划分为多种不同的类型，本文经过分析和探究发现目前比较常见的装配式建筑主要有以下几种。2.1砌块建筑所谓砌块建筑，其主要的含义是指利用预制的相关的块状的材料来砌制墙体的一种装配式建筑类型。一般情况下来说，砌块建筑特别适合于层高在三至五层的建筑，如果我们能够将砌块的强度或者是钢筋的质量提高，那么就可以对砌块建筑的层数进行适当的添加。进一步来看，砌块建筑又可以具体分为大型砌块建筑、中型砌块建筑和小型砌块建筑三种不同的类型，其中大型的砌块建筑
6、已经逐渐被大型的板材替代，而小型的砌块建筑因为使用起来很方便，易于搬运以及砌制，所以应用比较广泛。砌块建筑里的砌块可以分为两种，一种是实心的砌块，另一种是空心的砌块，其中实心的砌块大多是由轻质的材料制作而成的。在砌块的应用过程中接缝是一个非常关键的操作环境，目前比较常用的接缝方法是使用水泥砂浆进行砌筑。对于小型的砌块来说，其接缝方法可以采用套接的方式没这样可以使得施工过程中的湿作业大大减少。2.2板材建筑所谓板材建筑，又被称为是大板建筑，它主要是由预制好的墙板、屋面板和楼板等装配形成的。从板材建筑中的板材的实际材料来看，其内墙板多为钢筋混凝土的实心板或空心板，而且外墙板多为带有保温层的钢筋混凝
7、土复合板，也可用轻骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等制成带有外饰面的墙板。板材建筑的优势体现在其结构的重量比较轻，因此能够使得劳动生产率大大提升，而且还能够使得建筑的使用面积扩大，同时其抗震的能力也是很强的。但是板材建筑也有其，明显的缺点，那就是它对建筑的具体的造型要求很高，对建筑的具体布局也要比较苛刻的要求。另外板材建筑小开间横向承重的大板建筑内部分隔不够灵活，这就影响其良好应用。2.3盒式建筑盒式建筑是在板材建筑的基础上发展起来的一种建筑类型，从总体上来看，目前的盒式建筑的具体类型有以下几种。第一种是板材盒式建筑，具体来说就是要将开间比较小的厨房和卫生间等做成承重盒子，然后再和楼板等组成
8、一个完整的建筑。第二种是核心体盒式建筑，具体来说就是要将具有承重作用的卫生间盒子当做核心体，然后再使用楼板和墙板等构成完整的建筑。第三种是全盒式建筑，即全部由承重的盒子构成的建筑。第四种是骨架盒式建筑，具体是指使用轻质材料构成额住宅单元和单间式的盒子。这种建筑的工厂化程度比较高，可以进行现场安装，而且安装的速度也很快。另外盒式建筑的内部装修和家具设备等的安装也十分便利，所以应用起来十分便捷。但是同时该建筑的投资很大，运输起来不方便，所以其具体应用受到一定程度的限制。2.4骨架板材建筑骨架板材建筑也是一种装配式建筑的类型，主要由骨架和板材构成。目前骨架板材建筑的承重结构有两种基本的类型，一种是通
9、过柱子和楼板来进行承重的板柱结构体系，另一种是通过柱、梁构成的承重框架，然后再组成框架结构体系。一般比较常见的骨架板材建筑是由方形的预制的楼板和预制的柱子结合在一起构成的结构系统，这种结构系统的楼板大多将四角支在柱子上，有的会在不同楼板之间的接缝地方留槽，然后将钢筋穿过预留孔，最后往里面灌注混凝土。骨架板材建筑在轻型装配式建筑中的应用比较广泛，因为这种装配式建筑的结构是比较科学的，能够使得建筑物本身的重量大大减轻，而且其内部的分隔页非常灵活多样，适用于高层建筑和多层建筑。3装配式建筑发展概述3.1国外装配式建筑发展综述国外的装配式建筑的发展比较早，其中发展比较好的，比较典型的是美国、德国和日本
10、的装配式建筑。美国在20世纪70年代的时候遇到了能源危机，也就是从这个时候开始进行配件方式的施工以及相关的机械化生产。在这过程中，美国出台了一系列的行业标准和规范，而且一直延续到现在。以后发展起来的建筑体系和这些标准规范融合在了一起。美国城市的住宅结构现在已经实现了工厂化，装配式的建筑主要以混凝土装配式建筑和钢结构装配式建筑为主，其建设的成本比较低，在各个工厂之间可以实现通用，因此使得施工的可操作性得到了有效的保证。另外，美国的预制和预应力混凝土协会还制定了PCI设计手册，该手册对装配式建筑的结构等进行了详细的规定，PCI设计手册在美国以及世界上的影响力是巨大的。德国的装配式建筑发展也比较好，
11、其装配式建筑的住宅主要使用混凝土、剪力墙等结构体系，其建筑所使用的外挂板和阳台板等多采用混凝土结构，耐久性比较好。德国比较注重的是降低建筑物的能耗，而且这方面取得的成绩在整个世界上都处于领先地位，近年来德国甚至提出了零能耗的建筑理念。为了促进这种建筑理念的落地生根，德国采取了装配式住宅的方式来对其进行实施，实现了装配式住宅和降低能耗之间的完美结合。日本的装配式住宅理念是在20世纪60年代提出来的，到了20世纪90年代的时候，已经能够使用工厂化的生产方式来生产装配式住宅。日本装配式住宅的特点是注重中高层住宅的配件化的生产，这是因为日本的人口密度过高而产生的。同时日本还注重通过立法的方式来对装配式
12、建筑及其构件的质量进行保证，制定了相关的标准，比如建筑标准法、建筑标准法实施令等。3.2国内装配式建筑发展综述我国的装配式建筑发展起步较晚，目前只是在我国的几个大城市实现了实际应用。北京市和上海市的装配式建筑发展具有优惠政策，而且其标准和配套十分齐全，相关结构设计和技术也发展的比较。比如北京市已经出台了关于混凝土结构住宅的设计以及质量验收的相关标准，上海市也已经出台了相关的标准和规范性文件。深圳市在装配式建筑的发展和应用方面起步很早，目前该市装配式建筑的面积很大建筑的构件质量也比较高，另外深圳市还编制了比较齐全的住宅方面的标准和规范。此外江苏省的装配式建筑，结构体系比较全，其构件的工业化水平比
13、较高，开展比较快。4装配式建筑的发展优势装配式建筑之所以受到人们的青睐实现了良好的发展和应用，是因为这种建筑形式具备其独特的优势，从总体上来看，装配式建筑的发展优势体现在以下几个方面。4.1施工周期相对比较短对于传统的建筑形式来说，一般是采取现浇的方式进行施工，所以其施工的速度比较慢，四天左右的时间可以完成一层主体结构。同时传统的建筑方式其部分的施工和主体的施工时分开的，所以真正完成一层的时间为一周左右。但是装配式建筑的相关构件可以在各个工厂里提前生产，而且其采用的是并联式的生产方式，除了吊装和拼接以外，其他的施工都不需要再现场完成，因此非常方便。通常情况下来说，装配式建筑的施工速度可以到达一
14、天一层，实际的工期也就是三天左右的时间完成一层，因此可以说装配式建筑的优势之一就是施工周期比较短。4.2能耗比较低装配式建筑所需要的许多构件都可以通过预制的方式在工厂里加工制作完成，这样我们就可以通过流水线的生产方式来生产大量的装配式建筑所需的构件，其最大的好处就是循环利用机器，资源的消耗变得非常少，非常有利于资源节约型社会的建设。另外，传统的建筑方式在施工的具体过程中不但需要我们搭接脚手架，而且还需要我们进行临时支撑，这样会造成钢材和木材的大量浪费，产生巨大的能耗。但是装配式住宅却有非常大的不同，因为这种建筑的施工现场只有吊装和拼接这两个比较重要的环节，其所使用的模板和支撑量很小，有利于降低
15、能耗。更为重要的是，装配式建筑不见在施工和建设阶段的能耗低，在后期的运营阶段，其能耗也比传统的建筑要低很多，可以有效到达节水和节能的目标，对于节约能源非常有利。4.3减少环境破坏建筑行业的施工现场对环境的破坏是相对比较大的，但是装配式建筑的许多构件都是通过预制的方式在工厂里完成的，这样就使得建筑施工现场的作业量大大降低，因此建筑施工现场所产生的建筑垃圾也大大减少。而且值得指出的是装配式建筑几乎不需要湿作业，所以能够避免污水以及粉尘等城市环境带来的不良影响。另外由于装配式建筑的施工周期短，施工速度快，这样可以有效减少噪音污染和光污染的产生，减少对环境的破坏。总而言之，装配式建筑对环境造成的破坏比
16、较小，符合当下我国环境保护型社会的建设理念，这使得其受到极大的欢迎，其未来的发展前景也很广阔。5装配式建筑发展前景探究本文对国外先进国家的装配式建筑的相关经验，结合目前我国的装配式建筑实际发展情况，对我国的装配式建筑的发展前景做如下的探究。5.1培育装配式建筑的领军企业从日本的装配式建筑的发展经验来看，当装配式建筑发展处于初期的时候，其专业分工程度不够高，社会化的程度也不够高，此时必须要培育装配式建筑的领军企业，使其产生一个引领和带头的作用，带动整个行业的良好发展。然后在此基础上才能逐渐促进整个装配式建筑行业的全面发展。5.2建立总承包的工程模式通常情况下来说，装配式建筑的设计以及施工等环节对
17、相关工作人员的知识和能力的要求是相当高的，因此对于装配式建筑的发展来说，建立和壮大一支人才队伍是非常关键的。本文认为建立总承包的工程模式是装配式建筑的未来发展趋势，采用这样发展模式可以使得装配式建筑从设计到构件的制造以及最终的装配都能够实现一体化的良好运作，能够在最大程度上促进资源在其各个环节上的最佳配置，实现整体的效果的最大化提升。5.3建立完善多元化的技术体系由于装配式建筑具备传统的建筑形式所不具备的优势，因此其对技术的要求是很高的，建立和完善多元化的技术体系是我国装配式建筑的未来发展方向。具体来说就是在预制装配剪力墙结构体系和预应力框架结构体系以及预应力框架剪力墙结构体系等方面形成科学的
18、技术体系，为整个装配式建筑行业的良好发展奠定技术支持。5.4SI体系逐渐发展成熟通常情况下来说，SI体系不仅注重建筑主体结构的安全与稳定，同时注重建筑的装修以及相关设备的灵活性和方便性，因此SI体系是将建筑的主体结构体系和装修、设备填充体系分离开的。SI体系的理念是将住宅骨架以及基本设备和住宅内部的装修以及设备进行明确的分离，这样可以在很大程度上促进住宅的使用寿命的延长。目前世界上的发达国家都在努力开发和完善SI体系，SI体系逐渐发展成熟是装配式建筑的未来发展趋势，我国也投入了人力财力加强SI体系的开发，定会使得我国的SI体系逐渐发展成熟，对世界产生重要影响。5.5向公共建筑领域发展随着经济的
19、发展和人们生活水平的提高，我国的公共活动领域越来越多，公共建筑的需求日益旺盛，装配式建筑由于其施工周期短、对环保造成的破坏小、能够节约资源等优点，特别适合于公共建筑的发展。因此，向公共建筑领域的拓展，也是我国装配式建筑未来的发展趋势之一。另外，近年来我国的高强混凝土技术和预应力技术逐渐发展成熟，这也为装配式建筑向公共建筑领域的拓展提供了良好的技术支持，而且装配式建筑的效益比较好，相信在不久的将来，公共建筑领域的装配式建筑会越来越多。5.6 BIM信息技术的逐渐应用BIM是指将建筑相关的信息作为基础，然后建立合理的三维模型，并通过数字仿真模拟等方式来确定建筑物的真实的信息。通过BIM信息技术的应
20、用，可以使得建筑的设计过程中更加科学合理，因为这种技术不仅是建筑信息的简单集成，而是一直数字化的管理方法，可以使得建筑的整个设计过程中的风险大大降低，同时也能够在很大程度上提高建筑的设计和施工的效率。在这个信息化的时代，装配式建筑未来的发展必定离不开BIM信息技术的支持，将BIM信息技术应用到装配式建筑中，可以帮助我们更好地发挥装配式建筑的优势，真正做到扬长避短，因此可以说BIM信息技术的逐渐应用是我国装配式建筑未来的发展趋势之一。6结论与展望 近年来，装配式建筑作为一种新兴的建筑类型，实现了良好的发展。装配式建筑对未来建筑的发展有很大的影响，它是未来建筑产业的发展的必然趋势，其所具有的各种优
21、点及特点使人们对其接受性越来越高，因此有必要对其进行深层次的探究。本文通过分析和研究得出，装配式建筑种类有砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑、升板和升层建筑等不同的类型。目前国外的装配式建筑的发展比较早，其中发展比较好的，比较典型的是美国、德国和日本的装配式建筑。我国的装配式建筑发展起步较晚，目前只是在我国的几个大城市实现了实际应用。装配式建筑之所以获得良好发展是因为其施工周期短、对环保造成的破坏小、能够节约资源等优点。本文对国外先进国家的装配式建筑的相关经验，结合目前我国的装配式建筑实际发展情况，对我国的装配式建筑的发展前景进行探究，认为 培育装配式建筑的领军企业、 建立总承包的工程
22、模式、建立完善多元化的技术体系、SI体系逐渐发展成熟、 向公共建筑领域发展、BIM信息技术的逐渐应用是我国的装配式建筑的发展趋势。参考文献1 蒋勤俭. 国内外装配式混凝土建筑发展综述J. 建筑技术，2010.41（12）：1074-10772朱锫.类型学与阿尔多.罗西J.建筑学报，1992(5)：32-38.3 范力，吕西林. 预制混凝土框架结构抗震性能研究综述J. 结构工程师，2007.23（8）：90-974程文瀼，翁煜辉，王蕴.装配整体式钢筋混凝土框架柱榫式接头的试验研究J.工业建筑：2008，38（10）：4852. 5林祖锐.历史地段(街区)建筑创作的类型学思考D.合肥：合肥工业大学，2006.6李忠献.装配整体式型钢混凝土框架节点抗震性能研究J.建筑结构学报，2005，26（4）：3238.7意罗西，黄士钧.城市建筑学M.北京：中国 建筑工业出版社，8钱稼茹.竖向钢筋采用不同连接方法的预制钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验J.建筑结构学报，2011，32（6）：5159. 9童明.罗西与城市建筑J.建筑师，2007(5)： 26-41.10马佳宝.保障性住 房装配式承重部品的关键技术和研究进展C第22届全国结构工程学术会议论文集第册：2013， 9297.1821