装配式建筑的优点-装配式混凝土建筑.政府、甲方

装配式建筑有诸多优点，是解决当前建筑行业问题的重要途径和抓手。

装配式建筑与传统现浇施工方式相比，有提升建筑质量、提高效率、节约材料、节能减排、节省劳动力并改善劳动条件、缩短工期、方便冬期施工等优点，下面进行具体讨论。

1）提升建筑质量。装配式建筑并不是单纯的工艺改变——将现浇混凝土和其他环节的现场施工变为预制部品部件进行现场装配，而是对建筑体系与运作方式的变革，对建筑质量提升有推动作用。

①装配式建筑要求设计必须精细化、协同化。如果设计不精细，部品部件制作好了才发现问题，就会造成很大的损失。以此倒逼设计更深入、细化、协同，由此会提高设计质量和建筑品质。

②装配式建筑可以提高建筑精度。工厂化生产的部品部件比较容易实现高精度。例如，现浇混凝土结构的施工误差往往以厘米计，而预制混凝土构件的误差以毫米计，误差大了就无法装配。预制混凝土构件在工厂模台上和精致的模具中生产，实现和控制品质比现场容易（如图1-11）。预制构件的高精度会带动现场后浇混凝土部分精度的提高。

笔者在日本考察时看到表皮是预制混凝土墙板反打瓷砖的建筑，100多m高的外墙面，瓷砖砖缝笔直整齐，误差不到2mm。现场贴砖作业是很难达到如此精度的（图1-12）。

图1-11 应用于沈阳兆寰公司实验楼的预制构件—精致的带窗框的柱、梁、墙板一体化构件

图1-12 世界最高的208m装配式建筑—日本大阪北浜大厦（精致的瓷砖反打外墙）

③装配式建筑可以提高混凝土浇筑、振捣和养护环节的质量。浇筑、振捣和养护是保证混凝土密实和水化反应充分、进而保证混凝土强度和耐久性的重要环节。现场浇筑混凝土，模具组装不易做到严丝合缝，容易漏浆；墙、柱等立式构件不易做到很好的振捣；现场也很难做到符合要求的养护。工厂制作PC构件时，模具组装可以严丝合缝，混凝土不会漏浆；墙、柱等立式构件大都“躺着”浇筑，振捣方便，板式构件在振捣台上振捣，效果更好；预制构件工厂一般采用蒸汽养护方式，养护的升温速度、恒温保持和降温速度用计算机控制，养护湿度也能够得到充分保证，养护质量大大提高。

④装配式建筑外墙保温可采用夹心保温方式，即“三明治板”，保温层外有超过50mm厚的钢筋混凝土外叶板，比常规的粘贴外保温板铺网刮薄浆料的工艺，其安全性可靠性大大提高，外保温层不会脱落，防火性能得到保证。最近几年，相继有高层建筑外保温层大面积脱落和火灾事故发生，主要原因是外保温层粘贴不牢、刮浆保护层太薄等。三明治板解决了这两个问题。当然，前提条件是夹心保温板内外叶板的拉结件设计合理、工艺正确和锚固牢靠，因为是在工厂里制作，故质量控制相对容易一些。

⑤装配式建筑实行建筑、结构、装饰的集成化、一体化，在大幅度提高精度的同时可以大量减少质量隐患。例如，装配式建筑门窗安装的严密性和保温性能得到大幅度提高，许多用户对此感受很深。

⑥装配式建筑是实现建筑自动化和智能化的前提。自动化和智能化减少了对人、对责任心等不确定因素的依赖。由此可以避免人为错误，提高产品质量。

⑦工厂作业环境比工地现场更适合全面细致地进行质量检查和控制。

⑧从生产组织体系上，装配式建筑将建筑业传统的层层竖向转包变为扁平化分包。层层转包最终将建筑质量的责任系于流动性非常强的农民工身上；而扁平化分包，建筑质量的责任由专业化制造工厂分担。工厂有厂房、有设备，质量责任容易追溯。

上海保利公司的平凉路住宅工程，只有25%预制率，但在结构测评中，装配式建筑与同一工地的现浇混凝土建筑的评分分别是80分和60分，装配式建筑高出20%。上海最近几年的装配式建筑，墙体渗漏、裂缝现象也比现浇建筑大大减少。

就抗震而言，日本鹿岛科研所的试验结论是：装配式建筑的可靠性高于现浇结构。据日本1995年阪神大地震的震后调查，装配式混凝土结构建筑的损坏比例也比其他建筑低。

表1-1是装配式混凝土建筑与传统现浇建筑质量的关系对比表。

表1-1 装配式混凝土建筑与传统现浇建筑质量的关系对比

说明：装配式混凝土建筑的基础、首层结构构件和顶层楼板按规范要求须现浇，这些部位的质量与现浇混凝土建筑一样。

2）提高效率。装配式建筑能够提高效率。半个多世纪前北欧开始大规模建造PC建筑^[1]的初衷就是为了提高效率。

①装配式建筑是一种集约生产方式。结构部件和装饰部品等制作和安装可以实现机械化、自动化和智能化，从而大幅度提高生产效率。欧洲生产叠合楼板的一个专业工厂，年产120万m²楼板，生产线上只有6个工人（图1-13）。而手工作业方式生产这么多的楼板大约需要近200名工人。由于大量应用预制构件和机械设备，施工现场安装也可以大幅减少人工（图1-14）。

图1-13 欧洲的PC制作工厂在用机械手安装叠合楼板磁性边模

图1-14 日本的装配式建筑工地仅有一名员工在进行预制构件安装作业

②装配式建筑使一些高空作业转移到车间进行，即使没有搞自动化，生产效率也会提高。工厂作业环境比现场优越，工厂化生产不受气象条件制约，刮风下雨不影响构件制作。

③工厂比工地调配平衡劳动力资源也更为方便。

3）节约材料

①装配式建筑可以减少模具材料的消耗，特别是减少木材消耗。墙体在工地现场浇筑是两个板面支模，而在工厂制作只需有一个板面模具（模台）加上边模，模台和规格化的边模可以长期周转使用。PC叠合板本身就是后浇叠合层的模具；一些PC构件是后浇区模具的一部分。有施工企业统计，PC建筑节约模具材料可达50%以上。

②预制混凝土构件表面光洁平整，可以取消找平层和抹灰层。室外可以直接做清水混凝土或涂漆；室内可以直接刮“大白”。

③现浇混凝土使用商品混凝土，用混凝土罐车运输。每次运输混凝土都会有浆料挂在罐壁上，混凝土搅拌站出仓混凝土量比实际浇筑混凝土量大约需要多2%，这些多余量都挂在了混凝土罐车上，还要用水冲洗掉。装配式建筑则大大减少了这部分损耗。

④装配式建筑工地不用满搭脚手架，从而减少脚手架材料的消耗，可节约70%以上。

⑤装配式建筑带来的精细化和集成化会降低各个环节如围护、保温、装饰等环节的材料与能源消耗。

⑥装配式建筑不能随意砸墙凿洞，会“逼迫”毛坯房升级为装修房，集约化装饰会大量节约材料。(www.xing528.com)

⑦装配式建筑会节约原材料。不同的结构体系，不同的预制率，不同的连接方式，不同的装修方式，节约原材料的比率不同，最多可达到20%。

当然，装配式建筑也有增加材料的地方，包括：结构连接的套筒和灌浆料、连接处的加密箍筋、夹心保温板外叶板与拉结件、局部加强构造增加的混凝土等，但这些增加的材料比起装配式建筑所节约的材料要少得多。

4）节能减排环保

①装配式建筑可节约原材料，最高达20%，自然会降低能源消耗，减少碳排放量。

②运输预制混凝土构件比运输混凝土减少了罐的重量和为防止混凝土初凝转动罐的能源消耗。

③装配式建筑会大幅度减少工地建筑垃圾，最多可减少80%。

④装配式建筑大幅度减少混凝土现浇量，从而减少工地养护用水和冲洗混凝土罐车的污水排放量。预制工厂养护用水可以循环使用。装配式建筑可节约用水20%～50%。

⑤装配式建筑会减少工地浇筑混凝土振捣作业，减少模板和砌块以及钢筋切割作业，减少现场支拆模板，由此会减轻施工噪声污染。

⑥装配式建筑的工地会减少扬尘。装配式建筑内外墙无须抹灰，从而可有效减少灰尘及落地灰等。

5）节省劳动力并改善劳动条件

①节省劳动力。装配式建筑把一部分工地劳动力转移到工厂，工地人工大大减少。综合看，装配式建筑会不会节省劳动力呢？

总体而言，装配式建筑会节省劳动力。节省多少主要取决于预制率的高低、生产工艺自动化程度和连接节点设计。

A.预制率高，模板作业人工大幅度减少。工厂模具可以反复使用，工厂组模拆模作业的用工量也比现场少。预制率高也会大幅度减少脚手架作业的人工。

B.工厂钢筋加工可以实现自动化或半自动化，构件制作生产线自动化程度高，会大幅度节省人工。如果生产线只是移动的模台，就节省不了多少人工。欧洲生产叠合楼板、双面叠合剪力墙、无保温墙板和梁柱板一体化墙板的生产线，自动化程度非常高，节省劳动力的比例很大，构件制作环节最多可以节省人工95%以上。日本生产PC柱、梁和幕墙板的工艺自动化程度不高，工厂节约劳动力的比例就不大。

C.结构连接节点简单，后浇带少，可以节省人工；连接节点复杂，后浇带多，节省人工就少。

我国目前剪力墙结构的预制构件出筋多且复杂，后浇带也多，节省劳动力就不明显。

欧洲装配式建筑的连接节点比较简单，或由于建筑高度不高，或由于抗震设防要求不高，或由于科研充分，经验丰富。

一般而言，装配式建筑节省劳动力可达到50%以上。但如果预制率不高，生产工艺自动化程度不高，结构连接又比较麻烦或有比较多的后浇区，节省劳动力就比较难。

从总的趋势看，随着装配式建筑连接节点的简化、预制率的提高，部品部件的模数化和标准化得到普及推广，生产工艺自动化程度就会越来越高，节省人工的比率也会越来越大。

②改变建筑从业者的构成。装配式建筑可以大量减少工地劳动力，使建筑业农民工向产业工人转化，提高素质。装配式建筑会减少建筑业蓝领工人的比例。由于设计精细化和拆分设计、产品设计、模具设计的需要，还由于精细化生产与施工管理的需要，白领人员比例会有所增加。由此，建筑业从业人员的构成会相应发生变化，知识化程度得以提高。

③改善工作环境。装配式建筑把很多现场作业转移到工厂进行，高处或高空作业转移到平地进行；风吹日晒雨淋的室外作业转移到车间里进行（图1-15）；工作环境大大改善。工厂的工人可以在工厂宿舍或工厂附近住宅区居住，不用住工地临时工棚。装配式建筑使很大比例的建筑工人不再流动，定居下来，解决了夫妻分居、孩子留守等社会问题。

④降低劳动强度。装配式建筑可以较多地使用设备和工具，工人劳动强度大大降低。

6）缩短工期。装配式建筑缩短工期与预制率的高低有关，预制率高，缩短工期就多些；预制率低，现浇量大，缩短工期就少些。北方地区利用冬季生产构件，可以大幅度缩短总工期。

就结构施工而言，装配式建筑达到熟练程度后比现浇建筑会快点，但一层楼也只能节省1天多点，缩短工期不是很多。但就整体工期而言，装配式建筑却可以大大缩短工期。原因在于，装配式建筑减少了现场湿作业，外墙围护结构与主体结构一体化完成，其他环节的施工也不必等主体结构完工后再进行，可以尾随主体结构的进度，相隔2～3层楼即可。如此，当主体结构封顶时，其他环节的施工也接近结束。

对于全装修房，装配式建筑缩短工期更显著。笔者在日本考察时看到一座45层的超高层建筑工地，主体结构刚刚封顶，装修已经干完42层了，连地毯都铺好了（图1-16），水暖电和煤气已经开始试电试气了。

图1-15 整洁、干净的PC制作工厂

图1-16 日本装配式建筑工地——结构作业层以下3层可以铺地毯

7）有利于作业安全。装配式建筑有利于作业安全，主要体现在：

①工地作业人员大幅度减少，高处、高空和脚手架上的作业大幅度减少。

②工厂作业环境和安全管理的便利性好于工地。

③部品部件生产线的自动化和智能化进一步提高了生产过程的安全性。

④工厂工人比工地工人相对稳定，安全培训的有效性更强。

8）有利于冬期施工。装配式建筑构件的制作在冬期不会受到大的影响。工地冬期施工，可对构件连接处做局部围护保温，叠合楼板现浇可用暖被覆盖，也可以搭设折叠式临时暖棚。PC建筑冬期施工的成本比现浇建筑低很多。