建筑工程中的装配式建筑技术应用与优化研究

随着我国建筑行业从“高速增长”向“高质量发展”转型，传统现浇施工模式存在的资源消耗大、建筑垃圾多、施工效率低、依赖人工等问题日益凸显，已难以适应新时代“碳达峰、碳中和”目标与绿色建筑发展需求。装配式建筑技术通过将建筑构件（如墙板、楼板、梁柱）在工厂标准化预制，再运输至施工现场进行组装，实现了“设计标准化、生产工厂化、施工装配化、管理信息化”的新型建造模式。基于此，下文将对建筑工程中的装配式建筑技术应用与优化策略展开详细的分析。

1 装配式建筑技术应用中存在的问题

1.1 构件标准化程度低，设计协同不足

当前装配式建筑构件设计多依赖项目定制，缺乏统一的国家标准图集与模数体系（如墙板尺寸、门窗洞口位置因项目而异），导致工厂模具复用率低（模具成本占预制构件成本的 15%-20% ，复用率低则成本上升）；同时，建筑、结构、机电、内装等专业设计协同不足，常出现构件预留孔洞与管线位置冲突，需现场凿改，影响施工效率与质量[1]。

1.2 装配施工效率偏低，连接工艺复杂

部分项目因构件吊装方案不合理、现场吊装设备（如塔吊）选型不当，导致吊装效率低（如某项目预制墙板吊装速度仅为2 块/小时，低于行业平均的3-4 块/小时）；此外，预制构件连接工艺复杂，如预制混凝土梁柱节点需现场绑扎钢筋、浇筑混凝土，仍存在部分湿作业，未能充分发挥装配式施工的优势；钢结构连接中，高空焊接质量控制难度大，需专业焊工操作，且焊接后需进行探伤检测，增加工期与成本。

1.3 成本控制难度大，经济性优势不明显

装配式建筑前期投入高，包括工厂建设成本、模具成本、构件运输成本（预制构件重量大，运输半径通常控制在 200km 内，超出则运输成本大幅上升）；部分项目因构件生产规模小、标准化不足，预制构件成本比传统现浇构件高 10%-15% ，尽管施工周期缩短可节省管理成本，但整体经济性仍低于传统现浇项目，影响开发商推广积极性。

1.4 质量监管体系不完善，验收标准不明确

装配式建筑质量监管涉及工厂生产、构件运输、现场装配多个环节，当前监管多集中于现场施工，对工厂生产过程的监管（如混凝土强度检测、钢筋绑扎质量）缺乏有效手段；同时，部分构件连接节点（如预制墙板拼缝防水）的验收标准不明确，不同地区、不同企业的验收流程差异大，导致质量监管漏洞。

1.5 专业人才短缺，技术推广受限

装配式建筑需要兼具设计、生产、施工知识的复合型人才，如装配式设计师需掌握构件拆分与标准化设计，施工管理人员需熟悉吊装与连接工艺。但当前建筑行业此类人才短缺，高校相关专业课程设置滞后，企业培训体系不完善，导致项目团队技术水平不足，影响技术应用效果。

2 装配式建筑技术的优化策略

2.1 推动构件标准化与设计协同

（1）建立统一的模数与标准体系

完善国家与行业标准，推广“模块化、通用化”构件设计，如制定统一的墙板模数（如宽度以 600mm 为基数）、门窗洞口标准尺寸，提高模具复用率（目标将模具复用率从当前的 30% 提升至 60% 以上）；编制装配式建筑标准图集（如预制墙板、楼板标准图），减少项目定制设计，降低成本。

（2）加强多专业设计协同

推广建筑信息模型（BIM）技术在设计阶段的应用，通过BIM 平台整合建筑、结构、机电、内装专业设计数据，实现构件预留孔洞、管线走向的可视化协同设计，避免冲突；例如，某项目通过BIM 技术进行预制墙板管线预留设计，将管线与墙板一体化预制，现场无需凿改，施工效率提升25% 。

2.2 优化装配施工工艺与设备

（1）简化构件连接工艺

研发新型干法连接技术，如预制混凝土墙板采用“企口连接 + 防水胶条”替代传统的注浆连接，减少湿作业；钢结构连接推广高强螺栓连接，替代部分高空焊接，提高施工效率与质量（高强螺栓连接速度比焊接快2-3 倍）。

（2）提升吊装设备与技术水平

根据构件重量、建筑高度优化吊装设备选型（如高层项目采用动臂塔吊，吊装半径大、起重量高）；研发模块化吊装工具（如墙板专用吊具），实现构件快速定位与安装；推广“BIM+吊装模拟”技术，提前模拟吊装路径，避免碰撞，提升吊装效率（目标将吊装速度从3-4 块/小时提升至5-6 块/小时）。

2.3 降低成本，提升经济性

（1）扩大生产规模，实现规模效应

鼓励预制构件生产企业建设规模化工厂（年产量 10 万立方米以上），通过批量生产降低单位构件成本；推动构件生产企业区域布局，减少运输半径（如在城市群周边建设构件厂，运输半径控制在 150km 内），降低运输成本[2]。

（2）政策扶持与成本分摊

建议地方政府加大政策扶持力度，如对装配式建筑项目给予容积率奖励（如增加0.2-0.3）、财政补贴（如每平方米补贴100-200 元）、税收减免；同时，将装配式建筑的增量成本（如模具成本、运输成本）通过优化设计（如减少构件类型）、缩短工期（节省管理成本）进行分摊，提升经济性。

2.4 完善质量监管与验收体系

（1）建立全流程质量监管机制

加强对预制构件工厂的监管，推行“工厂生产许可证”制度，要求工厂配备混凝土强度检测设备、钢筋保护层厚度检测仪；利用物联网技术（如RFID 芯片）对构件生产、运输、吊装全过程进行追溯，记录构件编号、生产时间、质量检测数据，实现“一物一码”监管。

（2）明确验收标准与流程

制定统一的装配式建筑验收标准，重点明确构件连接节点（如拼缝防水、螺栓扭矩）、防水性能的验收要求；推行“分阶段验收”，包括工厂构件验收、现场吊装验收、竣工验收，确保每个环节质量可控。

2.5 加强专业人才培养与技术推广

（1）完善人才培养体系

高校增设装配式建筑相关课程（如《装配式建筑设计》《预制构件生产与施工》），与企业合作建立实训基地，培养复合型技术人才；企业开展在职培训，如组织施工管理人员参加装配式吊装技术培训、质量验收培训，提升实操能力[3]。

（2）加强技术推广与案例分享

通过行业展会（如中国装配式建筑产业博览会）、技术研讨会，推广优秀项目案例（如万科、碧桂园的装配式住宅项目）；政府与行业协会编制《装配式建筑技术指南》《典型案例集》，为企业提供技术参考，推动技术普及。

3 结束语

装配式建筑技术作为建筑行业绿色转型与高质量发展的核心技术，在提升施工效率、减少污染、保障质量等方面具有不可替代的优势。当前，我国装配式建筑技术已从“试点示范”进入“规模化推广”阶段，但在构件标准化、施工效率、成本控制、人才培养等方面仍面临挑战。通过推动构件标准化与设计协同、优化装配施工工艺、降低成本、完善质量监管、加强人才培养等优化策略，可有效解决现存问题，推动装配式建筑技术的高质量应用。未来，随着技术创新与政策支持的不断加强，装配式建筑将成为建筑行业的主流建造模式，为实现“碳达峰、碳中和”目标与建筑行业可持续发展提供有力支撑。

参考文献：

[1]柴俊波. 装配式建筑施工技术在建筑工程中的应用 [J]. 建材发展导向, 2025, 23 (15): 70-72.

[2]梁华安. 装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用 [J]. 中国住宅设施, 2025, (04): 208-210.

[3]李林峰. 建筑工程施工中装配式建筑施工技术的应用研究 [J]. 散装水泥, 2025, (02): 115-117.