混凝土预制件促住宅产业化发展

　　住宅工业化是住宅产业化发展的前提，混凝土预制技术是实现住宅工业化的途径之一。随着住宅产业化的发展，混凝土预制装配式结构体系逐渐受到人们的青睐。

　　通过混凝土预制技术实现住宅建筑的高效率、高品质、低资源消耗和低环境影响，具有显著的经济效益和社会效益，是当前住宅建筑的发展趋势。

　　早在1891年，巴黎Ed.Coigent公司就利用预制混凝土技术建造了Biarritz的俱乐部。迄今为止，混凝土预制技术的发展历史已有110余年，预制混凝土结构在美国、德国、瑞典、日本、新加坡等国家的应用相当广泛，在住宅工业化的发展过程中发挥着不可替代的作用。

　　国外混凝土预制件与钢筋混凝土几乎同时起步，而现代意义上的工业化混凝土预制件制造在半个世纪前才得到真正发展，预制件真正取得了突破性的发展是在第二次世界大战之后。

　　1945年~1960年为第一阶段，战争的破坏、城市化发展及难民和无家可归者的涌入，使得欧洲国家住宅极度短缺，这为混凝土预制件的发展提供了肥沃的土壤。在这一时期，法国、丹麦等西欧国家出现了各种类型的大板住宅建筑体系，如Cauus体系、Larsena&Nielsen体系等等。这种体系可采用框架体系和非框架体系，主体结构构件有混凝土预制楼板和墙板。大板住宅建筑体系在德国也得到了广泛应用，德国一四层的染料厂，采用板式结构，用T型板组装而成，墙板、楼板的宽度均为1.5m，楼板跨度为15m。在美国、日本以及北欧国家出现了预制盒子结构。这种盒子结构是六面体预制件，即把一个房间连同设备装修等，按照定型模式，在工厂中依照盒子形式完全制作好，然后在现场吊装完毕。按照建筑构造，可分为骨架结构盒子、薄壁盒子。

　　1960年~1973年为第二阶段，随着生活水平的提高，欧美人对住宅舒适度的要求也水涨船高。通货膨胀致使房地产领域的资金抽逃，专业工人的短缺进一步促进了建筑构件的机械化生产，这也直接成就了预制装配式建筑的突破。这一时期，除住宅建设外，中小学校以及大学的广泛建设，使得柱子、支撑以及大跨度的楼板(7.2米/8.4米)在框架结构体系的运用中逐渐成熟。工业厂房以及体育场馆的建设使得预制柱、预应力I型桁架、桁条和棚顶得到了应用。

　　1973年后是预制件发展的第三阶段，住宅建设在欧美市场遭遇了严重的危机，建筑领域飞速发展的光辉不在。这一方面要归结于建筑市场的饱和，另一方面要归咎于当时的高利率，这直接导致了多户住宅建设的停滞。

　　当时中东石油出口国建筑市场的需求给欧洲建筑商提供了一个绝佳的喘息机会。大量的住宅、学校及政府办公楼的建设为中东地区预制件建筑开辟了新纪元。但是好景不长，3次石油危机再一次打乱了这个行业的发展步伐。

　　当时的预制件厂大多经历了产能无法得到充分释放或关门的阵痛。这也给整个行业提供了一次思考预制件未来的绝好机会。在这个时间阶段，约在80年代，一些企业和院校，比如德国的FILIGRAN公司发明了钢筋桁架式的叠合楼板。钢筋桁架式的叠合楼板的性能和特征结合了新的时代特点，完美的结合了全预制和现浇两者的优点，使得其在住宅和公建中得到大量的推广，尤其是在欧洲地区。之后，日本企业相继引入该系统，使得钢筋桁架式的叠合楼板从80年代开始至今在日本仍被广泛应用。

　　我国混凝土预制件的发展历程

　　我国预制件的生产应用有近60多年的历史，在这60多年里，预制件的发展可谓是一波三折。第一阶段从50年代起，我国处于经济恢复和国民经济的第一个五年计划时期。在前苏联建筑工业化的影响下，我国建筑行业开始走预制装配式的发展道路。这一时期的主要预制件有：柱、吊车梁、屋面梁、屋面板、天窗架等。除屋面板及一些小型吊车梁、小跨度屋架外，大多是现场预制，即使工厂预制，也往往由现场建立的临时性预制场预制，预制作业仍然是施工企业的一部分。第二阶段60年代末70年代初，随着中小预应力构件的发展，城乡出现了大批预制件厂。用于民用建筑的空心板、平板、檩条、挂瓦扳;用于工业建筑的屋面板、F形板、槽型板，以及工业与民用建筑均可采用的V形折板、马鞍形板等成为这些构件厂的主要产品，预制件行业开始形成。第三阶段70年代中期，在政府部门的大力提倡下，建起了大批混凝土大板厂和框架轻板厂，掀起了预制件行业发展的热潮。到80年代中期，我国城乡建立起了数万个规模不同的预制件厂，我国构件行业发展达到了巅峰。在此阶段，主要的预制件有以下种类：民用建筑构件有外墙板、预应力大楼板、预应力圆孔板、预制混凝土阳台等;工业建筑构件主要有吊车梁、预制柱、预应力屋架、屋面板、屋面梁等。

　　从技术上看，我国预制件的生产从以手工为主到机械搅拌、机械成型再到工厂的机械化程度很高的流水线生产，经历了一个由低到高的发展过程。第四阶段90年代以来，构件企业无利可图，城市的大中型构件厂大多已到了无法维持的地步，民用建筑上的小构件已让位给乡镇小构件厂生产。与此同时，某些乡镇企业生产的劣质空心板又充斥了建筑市场，这进一步影响了预制件行业的形象。1999年年初以来，一些城市相继下令禁止使用预制空心楼板，一律改用现浇混凝土结构，又给预制件行业沉重的打击，预制件行业已到了生死存亡的关头。

　　混凝土预制件的新进展

　　放眼世界，欧洲的预制件经久不衰，美国预制件也正向大开间发展。有资料显示，发达国家混凝土工程中预制件的比例仍占35%~50%，说明预制装配技术仍是建筑工业化的一个重要组成部分，因此预制混凝土构件不能被否定，应该支持它向前发展。

　　进入21世纪，人们开始逐渐发现现浇结构体系已经不再完全符合时代的发展要求。对于日益发展的我国建筑市场，现浇结构体系所存在的弊端趋于明显化。面对这些问题，结合国外的住宅产业化成功经验，我国建筑行业再次掀起了“建筑工业化”、“住宅产业化”的浪潮，预制件的发展进入了一个崭新的时代。

　　近年来，在政府部门相关政策的引导下，建筑工业化发展形势较好。这也使得各集团、企业、公司、学校、科研机构等增加了对预制件研究的热情，经过多年的研究，也取得了一定的成果。

　　预制件的形式及采用预制件的结构体系增多。混凝土预制件的形式有：预制外墙、整体厨卫、飘窗、叠合阳台、预制楼梯段、预制U型梁等。框架结构体系有：预制柱、预制叠合梁、预制梁、预制叠合板、预应力空心大板。剪力墙结构体系有：叠合板式剪力墙结构体系、全预制装配整体式剪力墙结构NPC体系等;框架-剪力墙结构体系等。

　　预制件的抗震性能研究得以保证。近年，国内一些企业和机构对于预制装配式剪力墙结构体系、预制装配式框架结构体系及所采用的新型连接节点等进行试验研究。以试验研究作为理论基础，使得预制装配式结构体系的抗震性能得以保证，人民的生命财产安全得以保障，也使得外界能够降低对预制装配式结构抗震性能的质疑，在一定程度上降低预制件在住宅产业化道路上前进的阻力。

　　通用性及标准化得以实施。预制件要根据项目的具体要求和客观条件进行相应的外观和结构设计。标准化设计是保证批量生产以及其效率和质量的基础。针对预制件的通用化程度和标准化，住建部及住宅产业化促进中心、中国建筑标准设计研究院及北京市城建技术开发中心等正在进行研究。

　　政府相关规范、标准陆续制定。自2005年以来，在各企业和科研机构及政府部门的努力下，部分省份陆续制定了装配式建筑结构的相关规程、规范，使得预制结构体系的设计、施工等有据可依。相关规范、规程如下：江苏省地方标准，预制预应力混凝土装配整体式框架(世构体系)技术规程;安徽省地方标准，叠合板式混凝土剪力墙结构技术规程;黑龙江省地方标准，预制装配整体式房屋混凝土剪力墙结构技术规范;深圳地方标准，预制装配整体式钢筋混凝土结构技术规程;上海地方标准，装配整体式混凝土住宅体系设计规程;国家标准，装配式混凝土结构技术规程(征求意见稿)。

　　生产设备及生产技术的迅速发展。与上世纪八九十年代相比，现阶段的预制件生产采用先进的生产设备，提高了科技贡献率。自动化生产设备体现在：1.模板桌表面自动清洁;2.绘图仪在平整的钢模板上放线;3.脱模剂自动涂抹;4.在浇筑混凝土之后启动钢模板下振动器将混凝土振动密实;5.采用蒸汽养护。以上这些减少了人为影响因素，使得生产的构件质量得到保证，减少了木模板的使用，减少了养护混凝土的用水量，符合四节一环保的要求。

　　纵观国外的预制件发展史，可知预制装配式建筑的发展是一个必然趋势。我国现阶段在预制装配式建筑领域所作出的努力也正表明了这点。现阶段我国的预制装配式结构体系仍然存在一些问题，比如：预制件通用性、标准化程度及预制率较发达国家偏低，离住宅产业化的全面发展仍有一段距离，但社会各界均在为实现住宅产业化这一目标而努力奋斗。

　　笔者写此文，旨在阐明预制件在中国的发展现状及装配式住宅建筑发展的前景，希望能引导建筑行业(包括：开发商、设计院、施工企业及相关部门)对建筑结构体系变化的关注，促进我国住宅产业的发展。