[科普中国]-装配式混凝土建筑

装配式混凝土建筑是指以工厂化生产的钢筋混凝土预制构件为主，通过现场装配的方式设计建造的混凝土结构类房屋建筑。一般分为全装配建筑和部分装配建筑两大类：全装配建筑一般为低层或抗震设防要求较低的多层建筑；部分装配建筑的主要构件一般采用预制构件，在现场通过现浇混凝土连接，形成装配整体式结构的建筑物。该建筑物的特点是，施工速度快，利于冬期施工，生产效率高，产品质量好，减少了物料损耗。1

装配式混凝土建筑结构的技术体系我国装配式混凝土结构技术体系的研究混凝土结构的主体结构，依靠节点和拼缝将结构连接成整体并同时满足使用阶段和施工阶段的承载力、稳固性、刚性、延性要求。连接构造采用钢筋的连接方式，有灌浆套简连接、搭接连接和焊接连接3种。配套构件如门窗、有水房间的整体性技术和安装装饰的一次性完成技术等也属于该类建筑的技术特点。

预制构件如何传力、协同T作是预制钢筋混凝土结构研究的核心问题，具体来说就是钢筋的连接与混凝土界面的处理。自2008年以来，我国广大科技人员在前期研究的基础上做了大量试验和理论研究工作，如Z形试件结合面直剪和弯剪性能单调加载试验、装配式混凝土框架节点抗震性能试验、预制剪力墙抗震试验和预制外挂墙板受力性能试验等，对装配式建筑混凝土结构结合面的抗剪性能、预制构件的连接技术及纵向钢筋的连接性能进行了深入研究。2014年，为适应国家“十二五”规划及未来对住宅产业化发展的需求，国内学者对在装配式结构中占比重较大的钢筋混凝土叠合楼板展开研究，对钢筋套筒灌浆料密实性进行研究。

装配式混凝土结构的预制构件在设计方面，遵循受力合理、连接可靠、施工方便、少规格、多组合原则。在满足不同地域对不同户型的需求的同时，建筑结构设计尽量通用化、模块化、规范化，以便实现构件制作的通用化。结构的整体性和抗倒塌能力主要取决于预制构件之间的连接，在地震、偶然撞击等作用下，整体稳固性对装配式结构的安全性至关重要。结构设计中必须充分考虑结构的节点、拼缝等部位的连接构造的可靠性，同时，装配式混凝土结构设计要求装饰设计与建筑设计同步完成，构件详图的设计应表达出装饰装修工程所需预埋件相对室内水电的点位。只有这样才能在装饰阶段直接利用预制构件中所预留、预埋的管线．不会因后期点位变更而破坏墙体。

我国装配式建筑混凝土结构技术体系种类我国装配式建筑混凝土结构的技术的体系主要有：

万科在南方侧重于预制框架或框架结构外挂板加配整体式剪力墙结构，采取设计一体化、PC窗预埋等技术；在北方侧重于装配式剪力墙结构。

远大住工采用装配式叠合楼盖现浇剪力墙结构体系、装配式框架体系，围护结构采用外挂墙板。在整体厨卫、成套门窗等技术方面实现标准化设计。

南京大地建设采用装配式框架外挂板体系、预制预应力混凝土装配式框架结构体系。中南集团为全预制装配式剪力墙(NPC)体系。宝业集团为叠合式剪力墙装配式混凝土结构体系。上海城建集团为预制框架剪力墙装配式住宅结构技术体系。黑龙江宇辉集团为预制装配式混凝土剪力墙结构体系。山东万斯达为PK(拼装、快速)系列装配式剪力墙结构体系。2

发展意义和展望装配式建筑混凝土结构的发展意义①提高工程质量和施工效率。通过标准化设计、工厂化生产、装配化施工，减少了人工操作和劳动强度，确保了构件质量和施工质量，从而提高了工程质量和施工效率。

②减少资源、能源消耗，减少建筑垃圾，保护环境。由于实现了构件生产T厂化，材料和能源消耗均处于可控状态；建造阶段消耗建筑材料和电力较少。施工扬尘和建筑垃圾大幅度减少。

③缩短工期．提高劳动生产率。由于构件生产和现场建造在两地同步进行，建造、装修和设备安装一次完成，相比传统建造方式大大缩短了-T-期，能够适应目前我国大规模的城市化进程。

④转变建筑工人身份，促进社会和谐、稳定。现代建筑产业减少了施工现场临时工的用工数量，并使其中一部分人进入工厂，变为产业工人，助推城镇化发展。

⑤减少施工事故。与传统建筑相比，产业化建筑建造周期短、工序少、现场工人需求量小，可进一步降低发生施工事故的几率。

⑥施工受气象因素影响小。产业化建造方式大部分构配件在工厂生产，现场基本为装配作业，且施工工期短。受降雨、大风、冰雪等气象因素的影响较小。

随着新型城镇化的稳步推进，人民生活水平的不断提高，全社会对建筑品质的要求也越来越高。与此同时，能源和环境压力逐渐加大，建筑行业竞争加剧。建筑产业现代化对推进建筑业产业升级和发展方式转变，促进节能减排和民生改善，推动城乡建设走上绿色、循环、低碳的科学发展轨道，实现经济社会全面、协调、可持续发展，不仅意义重大，更迫在眉睫。

装配式建筑混凝土结构的发展展望我国在装配式结构的研究上已取得了一些成果，许多高校和企业为装配式结构的推广做出了贡献，清华大学、同济大学、东南大学以及哈尔滨工业大学等高校均进行了装配式框架结构的相关构造研究。在万科集团、远大住工集团等企业的大力推动下．装配式结构也得到了一定的推广应用。但目前主要的应用还是一些非结构构件，如预制外挂墙板、预制楼梯及预制阳台等，对于承重构件的应用(如梁、柱等)还是非常少。我国装配式结构未来的发展主要体现在以下几个方面：

①我国应根据国家出台的相关规范，运用新的构造措施和施工工艺形成一个系统，以支撑装配式结构在全国范围内的广泛应用。

②我们应提高装配式结构的整体性能和抗震性能，使人们对装配式结构的认识不只停留在现浇结构上。积极推广装配式混凝土结构发展的需要。

③装配式混凝土结构预制构件间的连接技术在保证整体结构安全性、整体性的前提下，尽量简化连接构造。降低施丁中不确定性对结构性能的影响。目前．我国预制构件的连接方法主要采用套筒灌浆与浆锚连接两种，开发工艺简单、性能可靠的新型连接方式是装配式混凝土结构发展的需要。

④我国可以学习日本“BL”制度经验，建立优良住宅部品认定制度，形成住宅部品优胜劣汰的机制。建立权威制度，是推动住宅产业和住宅部品发展的一项重要措施。

⑤目前，我国装配式混凝土结构处于发展初期，设计、施工、构件生产、思想观念等方面都在从现浇向预制装配转型。这一时期宜以少量工程为样板，以严格技术要求进行控制，实行样板先行再大量推广。应关注新型结构体系带来的外墙拼缝渗水、填缝材料耐久性、叠合板板底裂缝等非结构安全问题，总结经验，解决新体系下的质量常见问题。2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学