国外装配式混凝土建筑设计与应用

由于各国经济水平、资源条件、劳动力状况等的不同，其建筑工业化的发展模式也有所不同。以下分别从欧洲、亚洲、北美等发达国家和地区的建筑工业化历程进行简要的概述。

瑞典、芬兰、丹麦等北欧国家

北欧的瑞典、芬兰、丹麦等国家，独栋住宅以一层及两层的木结构为主，多层住宅以轻钢结构建筑为主。其中瑞典的钢结构尤其是轻钢结构最为发达，其也是当今世界上最大的轻钢结构住宅制造国，生产供应欧洲各国。住宅采用以通用部件为基础的建筑通用体系，形成了复合墙体、门窗、楼梯、厨卫标准件等系列建筑工业化产品的标准体系，使建筑部品部件的规格、尺寸、连接等形成了标准化、系列化。

目前，瑞典和丹麦新建住宅之中通用部件占到了80%，既满足多样性的需求，又达到了50%以上的节能率，这种新建建筑比传统建筑的能耗有大幅度的下降。丹麦是一个将模数法制化应用在装配式住宅的国家，国际标准化组织ISO模数协调标准即以丹麦的标准为蓝本编制。故丹麦推行建筑工业化的途径实际上是以“产品目录设计”为标准的体系，使部件达到标准化，然后在此基础上实现多元化的需求，所以丹麦建筑实现了多元化与标准化的和谐统一。

德国、法国、英国等西欧国家

“德国是世界上住宅装配化与建筑能耗降低幅度发展最快的国家”，德国建筑业协会（GCIA）副主席格拉斯·路德维希指出：“德国建筑业基于全绿色生态产业链、环保与节能全系统的可持续发展，正在重视装配式住宅建筑工业化的产业组织、生产技术、管理维护与环保回收等环节进一步工业优化进程。”德国的装配式住宅与建筑主要采取叠合板、混凝土、剪力墙结构体系、剪力墙板、梁、柱、楼板、内隔墙板、外挂板、阳台板等构件。其构件预制与装配建设已经进入工业化、专业化设计，标准化、模块化、通用化生产，其构件部品易于仓储、运输，可多次重复使用、临时周转并具有节能低耗、绿色环保的永久性能。

德国在推广装配式产品技术、推行环保节能的绿色装配方面已有较长较成熟的经历，建立了非常完善的绿色装配及其产品技术体系。从大幅度的节能到被动式建筑，德国都采取了装配式住宅来实施，装配式住宅与节能标准充分融合，形成研发—设计—生产—施工的强大的预制装配式建筑产业链（图1-4）：高校、研究机构和企业研发提供技术支持；建筑、结构、水暖电协作配套，进行构件的审核设计；施工企业与机械设备供应商合作密切，机械设备、材料和物流先进，摆脱了固定模数尺寸限制。另外还形成了盒子式、单元式或大板装配体系等工业化住宅形式。该类结构由工厂将层间的标准单元整浇或拼装成盒子形式的部件，再运到现场组装，可以获得非常强烈的造型效果。需要工业化程度高的生产、运输、起吊等设备。

图1-4　德国建筑工业化产业链

法国1891年就已实施了装配式混凝土的构建，迄今已有130年的历史。法国建筑以混凝土体系为主，钢、木结构体系为辅，多采用框架或者板柱体系，向大跨度发展，焊接连接等干法作业流行，结构构件与设备、装修工程分开，减少预埋，生产和施工质量高，主要采用预应力混凝土装配式框架结构体系，装配率达到80%，脚手架用量减少50%，节能可达到70%。

英国政府积极引导装配式建筑发展。明确提出英国建筑生产领域需要通过新产品开发、集约化组织、工业化生产以实现“成本降低10%，时间缩短10%，缺陷率降低20%，事故发生率降低20%，劳动生产率提高10%，最终实现产值利润率提高10%”的具体目标。同时，政府出台一系列鼓励政策和措施，大力推行绿色节能建筑，以对建筑品质、性能的严格要求促进行业向新型建造模式转变。英国装配式建筑的发展需要政府主管部门与行业协会等紧密合作，完善技术体系和标准体系，促进装配式建筑项目实践。可根据装配式建筑行业的专业技能要求，建立专业水平和技能的认定体系，推进全产业链人才队伍的形成。除了关注开发、设计、生产与施工外，还应注重扶持材料供应和物流等全产业链的发展。(www.xing528.com)

日本、新加坡等亚洲国家及我国香港地区

日本的建筑工业化始于20世纪60年代初期。但是住宅的需求急剧增加，而建筑技术人员和熟练工人明显不足。为了使现场施工简化，提高产品质量和效率，日本对住宅实行部品化、批量化生产。70年代是日本住宅产业的成熟期，大企业联合组建集团进入住宅产业，在技术上产生了盒子住宅、单元住宅等多种形式。同时设立了产业化住宅性能认证制度，以保证产业化住宅的质量和功能。这一时期，产业化方式生产的住宅占竣工住宅总数的10%左右。80年代中期，为了提高工业化住宅体系的质量和功能，设立了优良住宅部品认证制度，这时产业化生产方式的住宅占竣工住宅总数的15%～20%，住宅的质量和功能有了提高。到90年代，采用产业化方式生产的住宅占竣工住宅总数的25%～28%。

新加坡是世界上公认的住宅问题解决较好的国家，其住宅多采用建筑工业化技术加以建造，其中，住宅政策及装配式住宅发展理念促使其工业化建造方式得到广泛推广。新加坡开发出15层到30层的单元化的装配式住宅，占全国总住宅数量的80%以上。通过平面的布局、部件尺寸和安装节点的重复性来实现标准化。以设计为核心，设计和施工过程相互之间配套融合，装配率达到70%。新加坡建设局对工业化的推进极为重视，他们从2000年就制定了规范，全名是“Code of Practice on Buildable Design”（易建设计规范），规定了不同建筑物易建性的最低计分要求，也就是给工业化方法打分的制度，不达到最低标准不发给施工执照。

我国香港地区房屋署自20世纪80年代初即推行工业化技术，工业化率不断提高。但由于运输和道路的限制，市区内建设较难采用预制技术，而新开发的住宅区则广泛采用工业化方法。

北美地区

早在20世纪三四十年代的美国，由于贫民住宅需求以及战争等因素，出现了大量汽车拖车式的、用于野营的汽车房屋。当时的汽车住宅十分简易，几乎就是一辆汽车，算不上真正的房子。但受其启发，一些住宅生产厂家也渐渐开始生产外观更像传统住宅，可用大型汽车拉到各个地方直接安装的工业化住宅。

到了20世纪70年代，人们对住宅的要求更高了：面积更大，功能更全，外形更美观。于是，美国国会在1976年通过了国家工业化住宅建造及安全法案；HUD是美国联邦政府住房和城市发展部的简称，同年它出台了美国工业化住宅建设和安全的一系列严格的行业规范标准，简称HUD标准。

1976年后，美国所有工业化住宅都必须符合HUD标准。只有达到HUD标准，并拥有独立第三方检查机构出具的证明，工业化住宅才能出售。此后，HUD又颁发了联邦工业化住宅安装标准，它是全美所有新建工业化住宅进行初始安装的最低标准，用于审核所有生产商的安装手册和州立安装标准。对于没有颁布安装标准的州，该条款将成为强制执行的标准。这些严格的规范和标准，自出台一直沿用到今天。正因为政策的推动，美国建筑工业化走上了快速发展的道路。据美国工业化住宅协会统计，2001年，美国的工业化住宅已达到1 000万套，占美国住宅总量的7%，为2 200万的美国人解决了居住问题。2007年，美国的工业化住宅总值达到118亿美元。目前在美国，每16个人中就有1个人居住的是工业化住宅。

加拿大装配式建筑与美国发展相似，从20世纪20年代开始探索预制混凝土的开发和应用，到20世纪六七十年代该技术得到大面积应用。装配式建筑在居住建筑，学校、医院、办公等公共建筑，停车库、单层工业厂房等建筑中得到广泛的应用。在工程实践中，由于大量应用大型预应力预制混凝土构建技术，使装配式建筑更充分地发挥其优越性。