装配式建筑的发展现状与关键技术探讨

一、装配式建筑发展现状

（一）政策环境与标准体系建设

近些年来国家层面一直在出台推进装配式建筑发展的纲领性文件，把中长期发展目标和实施途径给确定下来，这些政策靠土地供应，财政补贴，容积率奖励之类的鼓励手段，促使装配式建筑在关键区域实现规模化应用。就标准体系建构来说，有涵盖设计规范，生产标准，施工验收这些环节的技术标准架构，但是现行标准也存着地区适应性不够好，专业衔接不构紧密等情况，国家标准和行业标准的协调性须要进一步梳理。

（二）市场规模与产业应用概况

装配式建筑在住宅、 公共建筑、工业建筑领域渗透率呈梯度发展，住宅建筑中保障性住房、商品房项目成为主要应用场景，高层建筑中应用技术日趋成熟。产业布局上大致形成京津冀，长三角以及珠三角为中心的产业集群，京津冀靠产业链配套优势搭建起完备的产业链条体系，包含研发设计到施工安装的全过程，并且在长三角和珠三角区域同样建立起完备的产业集群，而中西部地区则按照自身需求特点来发展适宜本地区的技术应用方式。市场参与主体趋于多元化，传统施工企业向总承包转型，建材生产企业向系统集成商升级，产业价值链正在重构与优化。

二、装配式建筑关键技术领域

（一）结构系统与连接技术

结构系统创新是装配式建筑发展的技术核心，混凝土结构体系由传统的框架结构向剪力墙结构、框架-剪力墙结构等多样化发展，钢结构、木结构等混合结构体系也应用于部分建筑类型中，结构设计追求标准化与多样性的平衡，模数协调使得有限模块具有无限组合可能。连接技术的可靠与否直接关乎结构整体性能，湿连接与干连接这两种技术路线各有优势，湿连接依靠后浇混凝土达成刚性连接，而干连接则借助螺栓，焊接等机械手段，新型连接技术研发注重抗震性能、施工便捷性和质量可控性的统一。

（二）围护系统与集成化设计

围护系统朝多功能集成化方向发展，由单一围护功能向保温、装饰、结构等复合功能转变，预制外墙板技术日益成熟，集保温层、装饰面层和结构层于一体的墙板成为主流产品，屋面系统和楼板系统也实现多种功能集成，建筑物理性能得到提升。集成化设计方法打破专业界限，采用协同设计模式实现建筑、结构、机电、装修一体化，以BIM 技术为基础的三维设计平台是重要手段，依靠信息共享与碰撞检测提前化解专业冲突，缩减现场变更。技术发展的重点是完善接口标准，解决系统之间的兼容性问题，并开发出适合不同气候区的高性能围护系统，提高建筑的能效水平。

（三）内装系统与设备管线分离技术研究

内装工业化是装配式建筑的重要部分，集成厨房、整体卫浴、装配式隔墙等内装部品形成系列产品，采用干式工法施工，大量减少现场湿作业，内装系统与结构系统分离，为实现空间可变性提供可能。设备管线分离技术能够使管线与结构体分离，便于后期的维护更新，采用架空地板、吊顶空间以及管道井等空间进行设备管线的布置，集成化管线模块的应用提升了安装精度和质量稳定性。

三、创新发展路径与实施策略

（一）技术创新体系构建

技术创新是装配式建筑发展的根本动力,需要建立以企业为主体、市场为导向、产学研用深度融合的技术创新体系,重点突破装配式建筑新型结构体系、高性能连接节点、智能建造装备等关键核心技术,形成具有自主知识产权的技术体系。增强基础理论研究同工程应用研究的融合，开展长期的性能观测以及大数据分析，为技术标准改进赋予科学的支撑，形成起开放共享的技术研发平台，促使创新资源有效调配，推动科技成果尽快应用。

（二）产业生态培育策略

产业生态培育需要政府、 企业和社会协同起来，政府要完善政策支撑体系并加强对市场监督管理营造公平竞争环境，企业应当加快转型步伐，优化自己的工程总承包能力及系统整合能力培育出国际一流的龙头公司。搭建产业创新联盟平台，实现大中小型企业间相互促进发展，加强培养建设人才机制培养复合型专业技术人才及产业工人，完善品质认证及信用评价系统体系推动产业链上下游之间协同发展形成健康的产业生态。

（三）质量保障体系完善

质量保障是装配式建筑可持续发展的根基，要创建全过程质量把控体系，包含设计，生产，运送，施工这些环节，尤其要在预制构件生产工艺标准上加强完善，重视出厂检查和进场验收制度，保证构件质量达到设计标准。推行数字化质量监管模式，依靠物联网、大数据等技术做到质量追溯与动态监控，创建第三方检测认证机制，完善质量责任保险制度，营造多方共同治理的质量环境，依靠标准化施工工艺和专业化的作业队伍，全面提高工程品质和耐久性。

四、发展挑战与未来趋势

（一）关键技术瓶颈及标准化难题

技术瓶颈主要在于结构体系创新上不够，现有的体系无法全部匹配到高层或者超高层建筑上面去，连接节点处的可靠性和耐久性还需再加证，尤其是极端荷载状况下它的表现情况，要依靠更多研究数据支撑才好。标准化困境是多元化需求与标准化生产之间的矛盾，建筑产品个性化与工业化生产标准化的矛盾，需要建立弹性化标准体系，平衡标准化与多样化的关系。突破路径是加强基础理论研究，完善以性能为基础的设计方法，建立模块化、组合化标准构件库，通过有限模块的组合满足多样化需求。

（二）成本控制与产业链协同问题研究

成本控制成为制约规模化推广的主要因素，现阶段预制构件生产成本较高，运输、吊装费用占比过高，需借助技术创新与规模效应降低生产成本，全生命周期成本评估体系尚不完善，无法体现出装配式建筑的长期效益。产业链协同有明显短板，设计、生产和施工环节脱节的现象依然存在，缺少具备总承包能力的龙头老大，很难做到全流程统筹，供应链管理能力欠缺，预制构件供应和施工进度经常出现不匹配的情况。解决方案包括推广工程总承包，培养具有全产业链整合能力的企业集团，同时通过信息化手段加强供应链协同，实现精益建造。

（三）智能化与绿色化融合方向

智能制造技术正在改变预制构件的生产方式，机器人自动化生产线提升了生产效率与质量稳定性，射频识别等技术做到了构件全生命周期管理，依靠大数据的产品质量追溯体系，给过程质量控制给予技术支撑。绿色化发展包含资源效率与环境友好性两方面，预制化施工明显缩减建筑垃圾和现场污染，高性能围护系统提升建筑能效水平，可再生材料及可循环利用构件的应用，进一步降低环境负荷。未来将深化智能建造与绿色建造的融合，发展基于物联网的智慧工地技术，推广碳中和导向的新型建筑体系，实现建筑产业的高质量可持续发展。

结语

装配式建筑发展已步入规模推广与品质提升并行的新时期，依靠政策引领和市场推动，依靠技术创新和产业升级，装配式建筑将会渐渐变成建筑业的主要建造形式，日后要加大基础理论研究力度，冲破关键技术障碍，完善标准体系，促使产业协同，促使智能化，绿色化技术深度交融，从而形成起高质量，高效率，可持续的建筑产业化体系，为实现建筑行业转型升级提供坚实支撑。

参考文献

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