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裝配式建筑深度解析

2022-10-19   作者:admin


裝配式建筑是指把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進行,在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件和配件(如樓板、墻板、樓梯、陽臺等),運輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場,通過可靠的連接方式在現(xiàn)場裝配安裝而成的建筑。

裝配式建筑的11種體系關(guān)系:根據(jù)主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件分為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、裝配式鋼結(jié)構(gòu)和裝配式木結(jié)構(gòu)建筑。裝配式混凝土和鋼結(jié)構(gòu)組合形成鋼-混凝土結(jié)構(gòu)體系。

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)獨有預應力結(jié)構(gòu)體系和雙面疊合剪力墻結(jié)構(gòu)體系;混凝土和鋼結(jié)構(gòu)中若使用剪力墻或主次框架則可以細分為裝配式剪力墻高層住宅體系或主次框架結(jié)構(gòu)體系;鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)中若使用了交錯桁架則可細分為交錯桁架結(jié)構(gòu)體系。


三者若為全裝配式、低層住宅則有全裝配式低層住宅體系,若使用模塊則可細分為模塊化結(jié)構(gòu)體系。



裝配式建筑分類


裝配式建筑是建筑工業(yè)化的綜合體現(xiàn)。裝配式建筑主要包含S體系(主體工業(yè)化)、I體系(內(nèi)裝工業(yè)化)和裝配式景觀(景觀工業(yè)化)三大體系。

根據(jù)材料形態(tài)的不同,裝配式建筑可分為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)(Precast Concrete,簡稱PC),以預制PC構(gòu)件為主要受力構(gòu)件,經(jīng)現(xiàn)場裝配組裝而成的混凝土結(jié)構(gòu)。


裝配式鋼結(jié)構(gòu),將型板和鋼板等制成的構(gòu)件采用焊接、螺栓或鉚釘?shù)冗B接方式組裝而成的鋼結(jié)構(gòu);裝配式木結(jié)構(gòu),將木材作為主要受力構(gòu)件,經(jīng)現(xiàn)場裝配而成的木結(jié)構(gòu)。


裝配式建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀—五化一體:從現(xiàn)澆到預制

傳統(tǒng)現(xiàn)澆式向預制化的轉(zhuǎn)型是現(xiàn)代工業(yè)化建筑的重要途徑,其中單體預制率和裝配率是現(xiàn)行工業(yè)化建筑評價體系對工業(yè)化建筑的重點考核內(nèi)容。(單體預制率是指預制部分混凝土用量占總用量的比例;裝配化率是指用地范圍內(nèi)采用裝配式建筑占用地范圍內(nèi)所建建筑的比例)。





裝配式建筑行業(yè)技術(shù)流程


裝配式建筑是建筑行業(yè)的工業(yè)化革命,短期內(nèi)仍存成本劣勢,長期看是必然趨勢。


裝配式建筑是一種工廠流水化作業(yè)的施工模式,在工廠內(nèi)生產(chǎn)構(gòu)件,運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場組裝成建筑。


按主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng),可以分為混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、竹結(jié)構(gòu)和鋁合金結(jié)構(gòu),其中預制混凝土和鋼結(jié)構(gòu)是最主流的兩種裝配式建筑結(jié)構(gòu)。


裝配式建筑是一整套工業(yè)化的建筑施工流程,傳統(tǒng)建筑企業(yè)、預制混凝土供應商、鋼結(jié)構(gòu)供應商將有機會參與其中,完整產(chǎn)業(yè)鏈成熟仍需時間。


裝配式建筑行業(yè)技術(shù)模式—裝配式混凝土結(jié)構(gòu)

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)澆體系的工業(yè)化載體?;炷两Y(jié)構(gòu)包括兩種模式,預制式(裝配式混凝土結(jié)構(gòu))和傳統(tǒng)現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)。


從裝配式建筑上游來看,PC構(gòu)件產(chǎn)業(yè)快速增長,產(chǎn)業(yè)一體化趨勢明顯,為裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。



裝配式建筑行業(yè)技術(shù)模式—裝配式鋼結(jié)構(gòu)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)是抗震性最好的裝配式結(jié)構(gòu)。


鋼結(jié)構(gòu)是由鋼板、型鋼、鋼管、鋼索等鋼材為基本材料,通過焊接、鉚、螺栓等方式連接而形成的鋼制結(jié)構(gòu)。


鋼結(jié)構(gòu)建筑強度高、剛度大、自重輕,鋼結(jié)構(gòu)以鋼材為框架,配以輕質(zhì)墻板等作為圍護結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔墻,所以鋼結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量減輕近30%。


從結(jié)構(gòu)特性來講,與傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)具備輕質(zhì)高強、可塑性強、抗震性強、綠色節(jié)能等優(yōu)勢。



裝配式建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析


裝配式建筑作為房建的細分領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋廣泛。在政府頂層設(shè)計引導下,裝配式建筑設(shè)計、施工、構(gòu)件生產(chǎn)、塔吊租賃、裝修以及內(nèi)裝部品等各環(huán)節(jié)均有望迎來發(fā)展機遇。




裝配式建筑行業(yè)競爭分析—三大結(jié)構(gòu)體系

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑是中國裝配式建筑的主要形式,具有成本相對低、適用范圍廣等優(yōu)勢,未來將繼續(xù)占據(jù)裝配式建筑選型結(jié)構(gòu)的主導地位。


裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑、裝配式混凝土建筑和裝配式木結(jié)構(gòu)建筑,三類結(jié)構(gòu)的建筑因使用材料不同,施工特點和適用范圍也各不相同。


裝配式建筑行業(yè)競爭分析—與傳統(tǒng)建筑的對比


相比于傳統(tǒng)的工程建造模式,裝配式建筑通過在前期進行深化設(shè)計與標準化設(shè)計,將建筑物拆分為標準化部品部件,在工廠中提前批量生產(chǎn)部件部品,再運輸至工程現(xiàn)場進行組裝,從而縮短了現(xiàn)場建造周期(裝配式建造方法較傳統(tǒng)建造方式縮短1/3以上工期)。


裝配式建筑在施工周期、資源消耗、節(jié)能環(huán)保等方面占據(jù)先天優(yōu)勢,符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,主要體現(xiàn)在作業(yè)方式、施工周期、主材回收與再生、低碳建造、節(jié)約材料。


成本結(jié)構(gòu)上,裝配式建筑在人工成本上節(jié)省約5%左右。當前建造與安裝工程員工費用持續(xù)走高,建筑工業(yè)化因為大量減少了現(xiàn)場濕作業(yè),可以大幅降低現(xiàn)場施工人員的數(shù)量,從而實現(xiàn)降低人工費用的目的。


當前人工成本在傳統(tǒng)高層建筑中占比約為15-20%,然而裝配式建筑中占比僅10-15%。



裝配式裝修的行業(yè)屬性更接近制造業(yè),對人的依賴大大降低。


裝配式建筑將施工與裝修均拆分成“設(shè)計+制造+施工”三個環(huán)節(jié),商業(yè)模式上更接近制造業(yè),“產(chǎn)能”、“規(guī)模效應”、“異地復制”等一些不大可能在傳統(tǒng)建筑業(yè)出現(xiàn)的概念卻成為了裝配式模式中的重要關(guān)注點。


近年來,我國各個省市地區(qū)均頒布了建筑施工揚塵控制的相關(guān)治理方案,建筑施工環(huán)保要求不斷提高。


由于裝配式建筑工廠化生產(chǎn)的方式極大程度地減少了現(xiàn)場施工所帶來的污染,提高了建筑施工的環(huán)境友好性,成為了建筑業(yè)變革的主要方向。