预制混凝土结构在中国建筑工业化中发展的可行性
三预制混凝土结构在建筑工业化中发展的可行性
建筑工业化是以构件预制化生产、装配式施工为生产方式，以设计标准化、构件部品化、施工机械化、管理信息化为特征，能够整合设计、生产、施工等整个产业链，实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。是建筑业从分散、落后的手工业生产方式逐步过渡到以现代技术为基础的大工业生产方式的全过程，是建筑业生产方式的变革。
采用预制装配式混凝土结构，可以有效节约资源和能源，提高建筑功能和结构性能，改善施工现场的环境和作业条件，减少建筑垃圾对环境的不良影响，有效实现“四节一环保”的绿色施工要求，实现低能耗、低排放的建造过程，促进我国建筑业的整体发展，实现预定的节能、减排目标。
目前，我国所发展的预制混凝土装配式结构，在建筑设计、构件生产、安装施工及结构受力分析、构件连接构造等方面均优于我国20世纪七、八十年代发展的传统装配式建筑结构，在建筑施工质量、节能减排效果、抗震性能、综合经济效益等多方面具有等同或优于现浇混凝土结构的性能。
建筑工业化成长需要预制混凝土结构设计标准化
国内的建筑设计规范为刚性抗震设计体系，国外的多为柔性抗震设计体系或者非抗震设计体系；目前国内PC构件造价比传统现浇的高、人工费用低，而国外PC构件造价比传统现浇的低、人工费用高；国内建筑工人以农民工为主，预制构件制作、施工精度不高，国外的产业工人的预制构件制作、施工精度高；国内建筑集成技术弱、社会标准化程度低。因此国内建筑产业化不能完全照搬国外现成的经验，必须在借鉴国外先进技术的基础上，从设计方法及流程上完善预制混凝土结构技术，不断提高建筑产品工业化质量及规模，全面推进建筑产业化的实施。
前装配式混凝土结构体系主要分为两大类，第一大类为竖向构件（剪力墙、框架柱）现浇、水平构件预制，第二大类为全部构件预制。全预制结构体系仅梁、柱、剪力墙连接节点及叠合楼板上层混凝土为现浇，预制率可达到75%以上。工业化生产预制构件包括：叠合楼板或叠合阳台板（PK板或桁架钢筋预制板）、PC外挂墙板（非承重墙）、PC楼梯、PC外边梁、PCF剪力墙、PC梁柱、预制内墙墙条板及轻钢龙骨石膏板隔墙等。
装配式钢筋混凝土结构设计应满足下列要求：预制构件宜符合模数协调原则，对预制构件进行正确、合理的拆分（预制构件详图深化单位共同参与），优化预制构件的尺寸，减少预制构件的种类；预制构件应满足制作、存储、运输、施工吊装等要求，且应便于施工安装和进行质量控制；预制构件应进行施工工况和使用工况下的两阶段设计验算。
预制构件工业化应满足“两提一减”的原则，即提高质量，提高效率，减少对人工的依赖。需要对各工业化体系的设计、施工、构件成本数据进行归类整理，统计得到成本对标的各维度指标，包括PC构件的经济宽度及跨度、各PC构件的钢筋含量等指标，为工业化应用提供明确的成本指引，解决当前PC构件造价偏高的问题。
（二）如何应对预制混凝土结构在我国建筑工业化中发展所遇到的问题
总所周知采用预制混凝土结构技术施工主要的有以下几点优势，减少现场作业量，缩短工期；确保施工精度，实现高品质；提高安全性；环保；现场作业的系统化；减少支撑、脚手架的使用量。然而，目前国内的情况是采用预制混凝土结构时建筑的土建成本反而会增加。增加的成本主要来源于以下几个方面；预制混凝土结构拆分施工图、预制混凝土构件制作图的制图费用、预制混凝土构件的制作费用等。如何应对好预制混凝土结构发展中遇到的这些问题，使预制混凝土结构在我国建筑工业化中实现其发展。
一般情况下单纯的增加工程体量，只能提高预制混凝土结构工厂生产构件所使用模具的转用率。比如使用同一套模具生产预制混凝土结构构件，该构件一栋楼需要用到10次，那么十栋楼就能用100次。简单地说，假设该套模具成本为1000元，一栋楼的使用成本就是1000元而十栋楼每栋的成本就只要100元。可我国目前的实际情况是，模具所占预制混凝土结构构件生产成本的比率并不算太高。而主要使预制混凝土结构得不到有效推广的是，目前国内这类生产构件的工厂内存在的时间都还比较短，管理比较粗犷，成本控制还没那么成熟，导致构件的单价普遍比较高。不过随着预制混凝土结构构件市场的展开、工厂管理体制的完善，构件的制造成本是能够逐步控制下来的。另一个限制其发展的是运输成本。由于建筑预制构件单元的重量大、价值含量低，不可能出现“一 处工厂供全球”的情况。它只能就地解决。而一家建筑工业化的工厂，辐射力是有限的，一般在150km到200km。 而另一方面，在一定的地域范围内，新开工建筑数量是有限的，其数量比一般消费品要少很多。 这种情况极大提升了建筑工业化预制工厂的商业风险。个人的观点是，在建筑施工前我们可以通过预算施工中构件的数量是否适合由外地生产完成后运输到工地的成本是否合算，如果成本过高，是否可以采用运输已有的构件的制作模具到施工场地就近的工厂进行生产，而后装运到施工场地拼装来降低运输成本。
结 语
虽然目前我国已经有了一些运用预制混泥土结构技术建筑项目和示范工程，在结构体系研究上取得了一些成果和进展，但在实践应用中还存在一些关键问题有待解决。目前，预制混凝土结构建筑朝着构件生产过程标准化、通用化、高品质化以及节能环保化等方向发展，我国正加快迈向建筑工业化进程新的发展阶段。
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