1、论建筑构件的发展【摘要】从传统的以工匠技巧为基础的手工艺转变成以结构力学、工程理论为基础的工业化、标准化生产，建造过程本身成为技术过程，成为工程科学管理的过程。我们建筑从业者将建筑施工的技术向简单化、集成化、模块化发展，使现场施工技术和管理要求降低到最低限。而将技术和管理的要求更多的转移到机械化程度较高的工程建筑构件的预制厂家。这是工程建筑发展的方向和必然。 【关键字】工业化；标准化；预制建筑构件 中图分类号：F287.2 文献标识码：A 文章编号： 【引言】 有人说人类社会的发展史就是建筑施工技术的发展史我认为一点也不为过。古建筑中的夯实，榫卯是最早的技术应用。当今社会新技术不断涌现 (如采
2、用大量预制件、现场组装等等)。这些做法使得建筑营造，从传统的以工匠技巧为基础的手工艺转变成以结构力学、工程理论为基础的工业化、标准化生产，建造过程本身成为技术过程，成为工程科学管理的过程。 纵观整个人类建筑的发展史都与新产品，新工艺的出现密不可分。早期的砌筑、榫卯使建筑宫殿有了可能；后来的钢筋混凝土、机械使我们不断的刷新人类建筑的奇迹。然而今天我要谈论的是一种我们工程领域经常应用的技术“预制建筑构件”在未来建筑领域的发展前景。 【正文】 现在以工业及民用建筑中的房屋建筑和地铁建设为例分析说明， “预制建筑构件”在未来建筑领域的发展前景及广泛应用。 一、施工角度分析建筑构件发展的必然性 众所周知
3、早期的房屋建筑是以砖木结构为主，首先是基础的开挖、换填的地基基础处理，然后是墙面的砌筑，再次是梁和屋面板的安装，多层建筑亦是此步骤的往复。在此施工过程中需要大量的专业建筑工人，例如：瓦工，钢筋工，木工，油漆工等等。因为施工过程中全部为现场施工，各个工种顺序施工，下一道工序的施工要等在上一道工序施工完毕且验收合格的基础上才能进行施工。此种在保证工程质量的前提下严重影响了施工进度的需要。反而言之如果一味的追求进度，那么其施工质量必然会受到影响。在工程建设管理中此流水节拍和流水步距在上世纪建筑市场中各个建筑公司和各个专业的建筑队都有从事专业的建筑人员时还是可以调剂的。然而，随着改革开放的发展现如今建
4、筑市场中真正从事建筑施工的专业施工人员所占比例很少，且大多为管理层。其真正在施工一线的大多为农民工。在城市地铁建设领域也存在着同样的问题。这是我们现在建筑市场的现状。俗话说隔行如隔山，让农民去干建筑施工，是社会的发展也是建筑市场的无奈之举。然而农民工的最大特点就是流动性特别巨大，这个我们建筑市场带来了充足的劳动力外，也给我们建筑从业者提出了更深的课题，那就是农民工所从事的专业知识有限，在短时间内提高不了其整体从业水平的前提下，就要求我们建筑从业者将建筑施工的技术向简单化、集成化、模块化发展，使现场施工技术和管理要求降低到最低限。而将技术和管理的要求更多的转移到机械化程度较高的工程建筑构件的预制
5、厂家。这是工程建筑发展的方向和必然。 二、预制建筑构件发展的可行性及其应用 房屋建筑中预制混凝土构件的应用，以混凝土楼板预制板和现浇混凝土板对比分析说明。 在 70、80 年代，尤其是 80 年代初，预制楼板达到了应用的高峰期。当时，选用预制楼板一来质量有保证，二来经济，三来施工速度快，非常符合建筑工业化的潮流。但到了 80 年代后期，随着城市生活水平的提高，再加上商品混凝土、专业搅拌站、新工具等的普及。于是，大家把目光又移向了现浇楼板方式。因为现浇楼板是现场浇筑，所以，只要力学分析允许，模板能够定形的造型，它都能实现。然而随着社会经济的不断发展现场浇筑施工形式又面临着新的挑战，即专业的建筑工
6、人越来越少，建筑工期越来越短，对环境保护领域的加强等。都使我们建筑从业者不得不去考虑一个新的发展方向。进入二十一世纪随着计算机辅助设计的广泛应用及 3D 打印技术的产生，使我们建筑者看到了一个全新的预制构件发展的新兴市场。 传统现浇楼板由于是整体浇筑，所以抗震性能优于预制楼板，在预制板楼体中常见的温度缝等质量通病在现浇板楼中也能杜绝。但是现浇楼板要现场浇筑现场支模板、绑扎钢筋等，施工工期慢并给施工现场的环境造成了一定的污染。且根据近些年施工事故案例可知现在施工工人技术水平一般不高，现场浇筑容易造成质量及安全事故。转言之随着技术的进步机械应用水平的提高，现在容易做到设计标准化、定型化，构件加工制
7、作工业化。这就给我们预制构件提供了一个全新的发展舞台。在工厂标准化生产的建筑构件通过计算机模拟实现与设计的最小误差。构件运到现场直接安装。大大的减少了现场作业的工作量，从而缩短了工期。又因为是工厂标准化生产构件质量又保证，从而又减少了工程质量事故的发生。又因为现场安装大多采用机械设备进行吊装，减少了人为因素的干预，从而又减少了安全事故的发生。 以上我们不难看出现代的建筑构件既不同于传统的楼板类建筑构件又优于现场浇筑施工的施工工艺。 地铁建设领域中预制混凝土构件的应用，以预制浮置板道床和现浇混凝土道床对比分析为例进行说明。 城市地铁是现代化的城市交通工具，近几年在我国发展迅速。与其他运输工具相比
8、，城市地铁具有运量大、速度快、安全可靠、时间准等优点。但是地铁建设周期一般较长为 3 至 5 年，又因为地铁建设一般在城市中心地区及人口密集区，这就出现了地铁建设与人民生活相协调的问题。随之而来的就是要解决在保证工程质量及安全的前提下如何缩短工程建设周期的问题。因此，研究将城市地铁中多数建筑构件进行工厂标准化预制生产减少现场施工就变的尤为重要和迫切。浮置板轨道作为近几年发展起来的新型减振轨道结构，在我国以及世界各国被广泛采用。本文参考现有浮置板轨道方面的文献资料，并以天津地铁 3 号线所采用的预制钢弹簧浮置板轨道结构，分析了预制浮置板道床与传统现浇道床的。 早期地铁轨道建设都是现场浇筑，要经过
9、钢筋制作、钢筋绑扎、模板支护、混凝土浇筑、混凝土养生、模板拆除等流程。施工复杂且工程质量及安全要在投入大量的人力物力后才能保证。一般情况下一个作业面投入 50 人施工每天施工进度在 50 米左右。且受到混凝土养护、天气等客观因素影响较大。 然而，通过采用新工艺预制钢弹簧浮置板短板的办法使浮置板短板在工厂进行预制生产。因为是标准化生产，提高了模板利用率降低了生产成本。工厂是根据设计图纸参数在计算机上建模后经详细的分析才进行的预制件加工，工艺精度高，在经过专业的蒸汽养生室进行养生，其质量有保证。施工角度看，施工现场只通过简单的安装就能够达到验收标准。一般情况下 50 人每天每个作业面施工 200
10、米左右，是传统现浇混凝土施工进度的 4 倍。又因为其不存在养生问题，可以多个作业面同时进行施工作业。故大大的加快了施工进度缩短了施工周期，节约了人工成本。因为是工厂预制生产出的成品预制构件其不受现场客观条件的制约且不会给施工现场造成环境的破坏。 三、预制建筑构件的特点： 预制建筑构件构造简单，材料单一。容易做到设计标准化、定型化，构件加工制作工业化，现场安装预制装配化程度高。销售、设计、生产可以全部采用计算机控制，产品质量好，生产效率高。预制建筑构件安装简单。降低了对现场工人技术的要求、安装流程简单易于操作。预制建筑构件工期短。构件标准定型装配化程度高。因为没有湿作业，现场安装不受气候影响。预
11、制建筑构件可以满足多种生产工艺和使用功能的要求。建筑预制构件可以在施工设计阶段进行计算机模拟设计选择上灵活多样，给设计者提供了充分展示才能的条件。预制建筑构件绿色环保。预制建筑构件采用工厂标准化生产避免了施工现场制作对工程材料的浪费及对环境的污染。 四、建筑构件发展方向及未来展望 随着城市化进程带来的投资增长，带来的对工程建设服务的不断增长的需求：首先，从我国城市化率看，目前中国城市化率只有 31，低于世界平均水平 15 个百分点，比中等收入国家平均水平低 27 个百分点，比高收入国家低 47 个百分点，根据对中国经济增长的潜力和中国人口增长的综合分析，可以预测 20 年内中国城市化水平将提高
12、到 60左右，这意味着城市化率每年需提高约 1.5 个百分点。其次，从我国城市的功能分区看，我国目前很多城市的功能分区并不合理，城市是各种资源的系统组合，要有合理的功能分区。上述两点将导致现在很大一批城市住房资源的重新优化配置，地铁建设领域的蓬勃发展。 这就给建筑构件的发展指明了方向，随着城市化率的不断提高，建筑市场将迎来一个蓬勃发展的新时期。这也是新型建筑构件市场发展的一个新契机。建筑构件将以标准化生产、多样化发展的方针并坚持安全质量、绿色科学可持续发展为未来的发展的原则。 【参考文献】 【1】 （英）希拉里?弗伦奇建筑刘松涛译三联出版社 2002 年 【2】唐丽建筑设计与新技术新材料从世博建筑看设计发展天津大学出版社 作者简介：周建松，男，1983 年生人，天津大学土木工程专业，现为初级职称，就职于北京铁建工程监理有限公司。
