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摘要:装配式建筑是建筑行业领域的热点,以装配式建筑作为为研究对象,通过研究装配式建筑的定义和特征,装配式建筑的起源、发展,从国外、国内两方面分析装配式建筑历史沿革,通过研究装配式建筑不同阶段的发展,推测出装配式建筑在国内的发展前景。
关键词:装配式建筑;起源发展;前景预测
引言
装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行,在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等),运输到建筑施工现场,通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。
装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等,因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用,是现代工业化生产方式的代表。
一、装配式建筑起源
1.溯源
约5000年前,美索不达米亚人和埃及人将淤泥浸入模具中,用阳光收暴晒得到黏土砖。为了方便材料的生产,古希腊教堂制定了严格的尺寸要求,规定石柱为圆筒状,砖块之间通过榫榫和金属销连接。墙壁也由石块构成,黏土砖平整无粘合剂。一些书籍中描述了用石头建造的单元建筑,这有助于在边远城市地区建造寺庙。可以看到,这些古老的建筑已经包含了简单的装配建筑的想法,如组装,运输方便,干式连接,设计标准化等。
2000年前,蒙古游牧民族使用了可以建造或短期拆除的帐篷。在这方面,它们的重量和尺寸考虑到了骆驼运输的便利性,从而便利了牧民在草地上的通行。他们不必收集新的建筑材料;它是由柔韧的细木杆,毛毯,动物皮和亚麻布绳制成。在确定材料的数量条件下,最大的圆面面积可以同时抵御大风;毛毯能承受零下40℃以下的温度,外部亚麻布能保证防雨。
2. 木质结构
1832年,乔治斯诺发明了一个轻型框架结构——轻捷骨架结构,木柱可以标准化生产并可干燥储存和运输,制作完成的标准木柱运输到现场通过铁钉连接。一段时间后,平台框架( platform frame )问世,它用的立柱只有一层高,可以用小尺寸木材加工,所以有了更为广泛的应用。即使在今天,这两种框架结构仍然是许多西方国家最常见的小型住房结构系统,并且衍生出类似于以轻钢为基础的元素。
3. 铁质结构
工业革命中新动力的出现,推动力制造业的发展,继而推动了建筑工业化的进程。1796年查尔斯·巴奇(CharlesBage )设计的Ditherington Flax Mill是最早的、内部框架完全由标准化生产铁柱和托梁构成的建筑物之一。
19世纪中期,美国人詹姆斯·博加杜斯(JamesBogardus )在纽约建造了很多种类的建筑,如商场、仓库等,完全由预制的标准化铁柱构成。这些建筑系统最初由砌体墙和木板组成,完全由铸铁制成。建筑物防护系统越来越专业化。20世纪20年代初,这一类型的建筑工程达到了顶峰,并带来了芝加哥学派的诞生。
二、装配式建筑的发展
在工业革命之后,虽然欧洲各大城市的人口继续增长,但住房严重短缺,美国西部运动也接近尾声。所有这一切都要求通过工业化来设计建筑,以便在材料、建筑方法、空间和形式方面找到新的途径。
2.1德国的发展
在20世纪20年代以前,欧洲的建筑通常是在不同的历史时期建造的传统建筑,具有高度的装饰性元素,需要大量的手工劳动和熟练的手工业者。随着欧洲国家进入工业化和城市化进程,农村人口向城市迁移,这需要在较短的时间内建造大量的建筑物,例如办公楼和建筑物。预制混凝土板的标准化施工工艺可缩短施工时间,降低施工成本,从而首先存活下来。
德国的第一批预制混凝土板是1926年至1930年在柏林的Lichtenberg,Friedrichsfeld)为战争伤残者建造的。在该项目的框架内,在2至3层建造了138所住房。该项目目前称为Splanemann定居点)。该项目采用由预制混凝土块组成的多层复合构件,最大重量为7吨。
自1980年代以来,德意志民主共和国政府开始在一些重要的城市地区开展工作,努力利用传统的城市空间布局和建筑设计,打破单调的建筑风格。
在柏林市中心,根达曼市场(Gendarmenmarkt)使用复杂的预制板技术,建造了传统风格的建筑。
2.2 国内的发展
发展初期:1953~1977年,中国工业化基础初步建立,进行大规模的基本建设,技术学习苏联,提出建筑工业化的发展方向。
发展起伏期:1978~1998,改革开放后出现发展热潮,标准化体系快速建立,后被现浇建筑取代,发展停滞。
发展提升期:1999~2010,国家推进住宅产业现代化,然后扩展为建筑产业现代化,装配式建筑开始缓慢发展。有企业开始积极探索,一些地区编制了“装配整体式结构体系”的标准或规范。
快速发展期:2011~2015,政府主导的保障性住房大规模建设,各级政府积极推进,现浇建筑成本上升和劳动力短缺,促成装配式建筑快速发展。
全面发展期,2016~ 至今,,国家发布了促进装配式建筑发展的纲领性文件,装配式建筑技术体系初步建立,装配式建筑开工面积大幅度增长。
我国装配式混凝土建筑出现大约在1950年左右,刚开始缺乏技术,装配式建筑的结构以预制大板和工具室模板现浇体系为主,缺少标准的指标,产量不稳定。1990年代左右,随着技术发展,装配式混凝土建筑受到国家政策支持,向工业化发展。20世纪以后,环保、低碳等理念的出现,人们将目光转移到装配式建筑,装配式建筑的一些优点符合可持续发展的要求。后来,装配式建筑成为我国建筑行业的核心发展方向,并且随之出台了相关政策体系,法律法规及标准规范内容不断完善,这些为装配式混凝土建筑的发展提供了保障。
三、装配式建筑的前景预测
近年来,随着环境保护、节能减排、可持续发展等环保理念的提出,装配式建筑成为建筑领域的发展热门,装配式建筑对人工需求少、效率高、质量好、环保等优点符合国家政策及建筑建造的需求,所以,装配式建筑前景必定是广阔的。
参考文献
[1]国务院常务会议为发展装配式建筑送去“东風”.中国政府网[引用日期2019-11-05]
[2]Ulrich Knaack, Sharon Chung-Klatte, Reinhard Hasselbach. Prefabricated Systems: Principle of Construction[M]. Basel: Birkh?user, 2012.
[3]Ryan E. Smith. Prefab Architecture——A Guide to Modular Design and Construction[M]. Hoboken, New Jersey: Wiley, 2010.
[4]齐宝库,张阳. 装配式建筑发展瓶颈与对策研究[J]. 沈阳建筑大学学报(社会科学版),2015,17(02):156-159.
山东协和学院 山东济南 250200
关键词:装配式建筑;起源发展;前景预测
引言
装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行,在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等),运输到建筑施工现场,通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。
装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等,因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用,是现代工业化生产方式的代表。
一、装配式建筑起源
1.溯源
约5000年前,美索不达米亚人和埃及人将淤泥浸入模具中,用阳光收暴晒得到黏土砖。为了方便材料的生产,古希腊教堂制定了严格的尺寸要求,规定石柱为圆筒状,砖块之间通过榫榫和金属销连接。墙壁也由石块构成,黏土砖平整无粘合剂。一些书籍中描述了用石头建造的单元建筑,这有助于在边远城市地区建造寺庙。可以看到,这些古老的建筑已经包含了简单的装配建筑的想法,如组装,运输方便,干式连接,设计标准化等。
2000年前,蒙古游牧民族使用了可以建造或短期拆除的帐篷。在这方面,它们的重量和尺寸考虑到了骆驼运输的便利性,从而便利了牧民在草地上的通行。他们不必收集新的建筑材料;它是由柔韧的细木杆,毛毯,动物皮和亚麻布绳制成。在确定材料的数量条件下,最大的圆面面积可以同时抵御大风;毛毯能承受零下40℃以下的温度,外部亚麻布能保证防雨。
2. 木质结构
1832年,乔治斯诺发明了一个轻型框架结构——轻捷骨架结构,木柱可以标准化生产并可干燥储存和运输,制作完成的标准木柱运输到现场通过铁钉连接。一段时间后,平台框架( platform frame )问世,它用的立柱只有一层高,可以用小尺寸木材加工,所以有了更为广泛的应用。即使在今天,这两种框架结构仍然是许多西方国家最常见的小型住房结构系统,并且衍生出类似于以轻钢为基础的元素。
3. 铁质结构
工业革命中新动力的出现,推动力制造业的发展,继而推动了建筑工业化的进程。1796年查尔斯·巴奇(CharlesBage )设计的Ditherington Flax Mill是最早的、内部框架完全由标准化生产铁柱和托梁构成的建筑物之一。
19世纪中期,美国人詹姆斯·博加杜斯(JamesBogardus )在纽约建造了很多种类的建筑,如商场、仓库等,完全由预制的标准化铁柱构成。这些建筑系统最初由砌体墙和木板组成,完全由铸铁制成。建筑物防护系统越来越专业化。20世纪20年代初,这一类型的建筑工程达到了顶峰,并带来了芝加哥学派的诞生。
二、装配式建筑的发展
在工业革命之后,虽然欧洲各大城市的人口继续增长,但住房严重短缺,美国西部运动也接近尾声。所有这一切都要求通过工业化来设计建筑,以便在材料、建筑方法、空间和形式方面找到新的途径。
2.1德国的发展
在20世纪20年代以前,欧洲的建筑通常是在不同的历史时期建造的传统建筑,具有高度的装饰性元素,需要大量的手工劳动和熟练的手工业者。随着欧洲国家进入工业化和城市化进程,农村人口向城市迁移,这需要在较短的时间内建造大量的建筑物,例如办公楼和建筑物。预制混凝土板的标准化施工工艺可缩短施工时间,降低施工成本,从而首先存活下来。
德国的第一批预制混凝土板是1926年至1930年在柏林的Lichtenberg,Friedrichsfeld)为战争伤残者建造的。在该项目的框架内,在2至3层建造了138所住房。该项目目前称为Splanemann定居点)。该项目采用由预制混凝土块组成的多层复合构件,最大重量为7吨。
自1980年代以来,德意志民主共和国政府开始在一些重要的城市地区开展工作,努力利用传统的城市空间布局和建筑设计,打破单调的建筑风格。
在柏林市中心,根达曼市场(Gendarmenmarkt)使用复杂的预制板技术,建造了传统风格的建筑。
2.2 国内的发展
发展初期:1953~1977年,中国工业化基础初步建立,进行大规模的基本建设,技术学习苏联,提出建筑工业化的发展方向。
发展起伏期:1978~1998,改革开放后出现发展热潮,标准化体系快速建立,后被现浇建筑取代,发展停滞。
发展提升期:1999~2010,国家推进住宅产业现代化,然后扩展为建筑产业现代化,装配式建筑开始缓慢发展。有企业开始积极探索,一些地区编制了“装配整体式结构体系”的标准或规范。
快速发展期:2011~2015,政府主导的保障性住房大规模建设,各级政府积极推进,现浇建筑成本上升和劳动力短缺,促成装配式建筑快速发展。
全面发展期,2016~ 至今,,国家发布了促进装配式建筑发展的纲领性文件,装配式建筑技术体系初步建立,装配式建筑开工面积大幅度增长。
我国装配式混凝土建筑出现大约在1950年左右,刚开始缺乏技术,装配式建筑的结构以预制大板和工具室模板现浇体系为主,缺少标准的指标,产量不稳定。1990年代左右,随着技术发展,装配式混凝土建筑受到国家政策支持,向工业化发展。20世纪以后,环保、低碳等理念的出现,人们将目光转移到装配式建筑,装配式建筑的一些优点符合可持续发展的要求。后来,装配式建筑成为我国建筑行业的核心发展方向,并且随之出台了相关政策体系,法律法规及标准规范内容不断完善,这些为装配式混凝土建筑的发展提供了保障。
三、装配式建筑的前景预测
近年来,随着环境保护、节能减排、可持续发展等环保理念的提出,装配式建筑成为建筑领域的发展热门,装配式建筑对人工需求少、效率高、质量好、环保等优点符合国家政策及建筑建造的需求,所以,装配式建筑前景必定是广阔的。
参考文献
[1]国务院常务会议为发展装配式建筑送去“东風”.中国政府网[引用日期2019-11-05]
[2]Ulrich Knaack, Sharon Chung-Klatte, Reinhard Hasselbach. Prefabricated Systems: Principle of Construction[M]. Basel: Birkh?user, 2012.
[3]Ryan E. Smith. Prefab Architecture——A Guide to Modular Design and Construction[M]. Hoboken, New Jersey: Wiley, 2010.
[4]齐宝库,张阳. 装配式建筑发展瓶颈与对策研究[J]. 沈阳建筑大学学报(社会科学版),2015,17(02):156-159.
山东协和学院 山东济南 250200