建筑工業化的核心問題精選(九篇)

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第1篇：建筑工業化的核心問題范文

論文關鍵詞：裝配式建筑,預制,施工

從古至今，蓋房屋都離不開磚瓦砂石，在現場進行人工砌筑或澆注，也就是說，房屋是現場建造出來的。其缺點很多：建筑工人勞動強度大，生產效率低，施工速度慢，建設周期長，材料消耗多……，這一系列問題已遠遠不能適應現代社會對住宅的需求。因此，要使建筑工業適應現代化的需要，就得開創新路，采用新型建材，用新技術建房，于是裝配式建筑就應運而生。

所謂裝配式建筑就是用預制的構件在工地裝配而成的建筑。它采用最新的冷壓輕鋼結構以及各類輕型材料組合房屋的各個部分，使其具備卓越的保溫、隔音、防火、防蟲、節能、抗震、防潮功能。這種建筑的優點是建造速度快，受氣候條件制約小，節約勞動力并可提高建筑質量。

裝配式建筑歷史悠久，17世紀向美洲移民時期所用的木構架拼裝房屋，就是一種簡單的裝配式建筑。1851年倫敦建成的用鐵骨架嵌玻璃的水晶宮是世界上第一座大型裝配式建筑。第二次世界大戰后，歐洲國家以及日本等國房荒嚴重，迫切要求解決住宅問題，促進了裝配式建筑的發展。到19世紀60年代，裝配式建筑在國外得到大量推廣。

1分類

裝配式建筑按結構形式和施工方法一般分為五種。

1.1砌塊建筑

用預制的塊狀材料砌成墻體的裝配式建筑，適于建造3～5層建筑。砌塊建筑適應性強，生產工藝簡單，施工簡便，造價較低，還可利用地方材料和工業廢料。建筑砌塊有小型、中型、大型之分。小型砌塊適于人工搬運和砌筑，工業化程度較低，靈活方便，使用較廣；中型砌塊可用小型機械吊裝，可節省砌筑勞動力；大型砌塊現已被預制大型板材所代替。

砌塊有實心和空心兩類，實心的較多采用輕質材料制成。砌塊的接縫是保證砌體強度的重要環節，一般采用水泥砂漿砌筑，小型砌塊還可用套接而不用砂漿的干砌法，可減少施工中的濕作業。有的砌塊表面經過處理，可作清水墻。

1.2板材建筑

由預制的大型內外墻板、樓板和屋面板等板材裝配而成，又稱大板建筑。它是工業化體系建筑中全裝配式建筑的主要類型。板材建筑可以減輕結構重量，提高勞動生產率，擴大建筑的使用面積和防震能力。板材建筑的內墻板多為鋼筋混凝土的實心板或空心板；外墻板多為帶有保溫層的鋼筋混凝土復合板，也可用輕骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等制成帶有外飾面的墻板。建筑內的設備常采用集中的室內管道配件或盒式衛生間等，以提高裝配化的程度。大板建筑的關鍵問題是節點設計。在結構上應保證構件連接的整體性（板材之間的連接方法主要有焊接、螺栓連接和后澆混凝土整體連接）。在防水構造上要妥善解決外墻板接縫的防水，以及樓縫、角部的熱工處理等問題。大板建筑的主要缺點是對建筑物造型和布局有較大的制約性；小開間橫向承重的大板建筑內部分隔缺少靈活性（縱墻式、內柱式和大跨度樓板式的內部可靈活分隔）。

1.3盒式建筑

從板材建筑的基礎上發展起來的一種裝配式建筑。這種建筑工廠化的程度很高，現場安裝快。一般不但在工廠完成盒子的結構部分，而且內部裝修和設備也都安裝好，甚至可連家具、地毯等一概安裝齊全。盒子吊裝完成、接好管線后即可使用。盒式建筑的裝配形式有：

（1）全盒式，完全由承重盒子重疊組成建筑。

（2）板材盒式，將小開間的廚房、衛生間或樓梯間等做成承重盒子，再與墻板和樓板等組成建筑。

（3）核心體盒式，以承重的衛生間盒子作為核心體，四周再用樓板、墻板或骨架組成建筑。

（4）骨架盒式，用輕質材料制成的許多住宅單元或單間式盒子，支承在承重骨架上形成建筑。也有用輕質材料制成包括設備和管道的衛生間盒子，安置在用其他結構形式的建筑內。

盒子建筑工業化程度較高，但投資大，運輸不便，且需用重型吊裝設備，因此，發展受到限制。

1.4骨架板材建筑

由預制的骨架和板材組成。其承重結構一般有兩種形式:一種是由柱、梁組成承重框架，再擱置樓板和非承重的內外墻板的框架結構體系；另一種是柱子和樓板組成承重的板柱結構體系，內外墻板是非承重的。承重骨架一般多為重型的鋼筋混凝土結構，也有采用鋼和木作成骨架和板材組合，常用于輕型裝配式建筑中。骨架板材建筑結構合理，可以減輕建筑物的自重，內部分隔靈活，適用于多層和高層的建筑。

鋼筋混凝土框架結構體系的骨架板材建筑有全裝配式、預制和現澆相結合的裝配整體式兩種。保證這類建筑的結構具有足夠的剛度和整體性的關鍵是構件連接。柱與基礎、柱與梁、梁與梁、梁與板等的節點連接，應根據結構的需要和施工條件，通過計算進行設計和選擇。節點連接的方法，常見的有榫接法、焊接法、牛腿擱置法和留筋現澆成整體的疊合法等。

板柱結構體系的骨架板材建筑是方形或接近方形的預制樓板同預制柱子組合的結構系統。樓板多數為四角支在柱子上；也有在樓板接縫處留槽，從柱子預留孔中穿鋼筋，張拉后灌混凝土。

1.5升板和升層建筑

板柱結構體系的一種，但施工方法則有所不同。這種建筑是在底層混凝土地面上重復澆筑各層樓板和屋面板，豎立預制鋼筋混凝土柱子，以柱為導桿，用放在柱子上的油壓千斤頂把樓板和屋面板提升到設計高度，加以固定。

外墻可用磚墻、砌塊墻、預制外墻板、輕質組合墻板或幕墻等；也可以在提升樓板時提升滑動模板、澆筑外墻。升板建筑施工時大量操作在地面進行，減少高空作業和垂直運輸，節約模板和腳手架，并可減少施工現場面積。升板建筑多采用無梁樓板或雙向密肋樓板，樓板同柱子連接節點常采用后澆柱帽或采用承重銷、剪力塊等無柱帽節點。升板建筑一般柱距較大，樓板承載力也較強，多用作商場、倉庫、工場和多層車庫等。

升層建筑是在升板建筑每層的樓板還在地面時先安裝好內外預制墻體，一起提升的建筑。升層建筑可以加快施工速度，比較適用于場地受限制的地方。

2特點

裝配式建筑有以下特點:

（1）設計多樣化

裝配式住宅，采用大開間靈活分割的方式，根據住戶的需要，可分割成大廳小居室或小廳大居室。住宅采用靈活大開間，其核心問題之一就是要具備配套的輕質隔墻，而輕鋼龍骨配以石膏板或其它輕板恰恰是隔墻和吊頂的最好材料。

（2）功能科技化

外墻有保溫層，最大限度地冬季采暖和夏季空調的能耗；提高墻體和門窗的密封功能，保溫材料具有吸聲功能，避免外來噪音的干擾；使用不燃或難燃材料，防止火災的蔓延或波及；大量使用輕質材料，降低建筑物重量，增加裝配式的柔性連接；外觀不奢，但立面清晰而有特色，長期使用不開裂、不變形、不褪色；為廚房、廁所配備務種衛生設施提供有利條件；為改建、增加新的電氣設備或通訊設備創造可能性。

（3）生產工廠化

裝配式建筑外墻板通過模具，機械化噴涂、烘烤工藝就可以輕易做到這點；木窗，鋼門窗，薄壁鋁門窗日漸淘汰。塑鋼門窗正在興起，其制造工藝也更為先進；散裝保溫材料完全被板、氈狀材料所替代；屋架、輕鋼龍骨、各種金屬吊掛及連接件，尺寸精確，都是機械化生產；樓板屋面板為便于施工亦應工廠預制；室內材料如石膏板、鋪地材料、天花吊板、涂料、壁紙等等都要經過復雜的生產流水線才能制造出來。況且，工廠在生產過程中，材料的性能諸如強調，耐火性，抗凍融性，防火防潮，隔聲保溫等性能指標，都可隨時進行控制。如果把房屋看作設備，現代化的建筑材料就是這臺設備的零部件。這些零部件經過嚴格的工業生產可以保證其質量，組裝出來的房屋才能達到功能要求。

（4）施工裝配化

裝配化施工具有下列優點：進度快，可在短期內交使用；勞動力減少，交叉作業方便有序；每道工序都可以像設備安裝那樣檢查精度，保證質量；施工現場噪音小，散裝物料減少，廢物及廢水排放很少，有利于環境保護；施工成本降低。

3總結

裝配式建筑工地現場的建筑材料完全是由工廠運來的半成品，施工單位在現場對地勢做一定處理后，將半成品進行房屋的組裝。建筑工地不再把瓦工、木工、鋼板工等工種分得那么細，建筑工人由過去那種復雜的多工種角色，轉變為單一的背闐射釘槍，電鉆等工具的裝配工角色。這種裝配化制造房屋已經避免了傳統建房的缺點，施工速度非常快，可在短期內竣工。房屋制造對企業來說，工人勞動強度大幅度減少，交叉作業方便有序；房屋裝配中的每道工序都可以像設備安裝那樣檢查其精度，以確保房屋制造的質量；施工時的噪音降低，物料堆放場地減少，有利于環境的保護；由于工廠化的生產和現場的標準裝配，使房屋制造成本降低，并容易滿足室內設備安裝和裝飾裝修的要求。因此，裝配式制造房屋的許多優點是傳統房屋建造方法無法比擬的。

目前我國鋼產量較大，價格也不高，完全可以在建筑市場上大量使用。如果采用鋼結構，配以石膏板、輕鋼龍骨、巖棉、GRC彩色外墻板、塑鋼門窗、彩鋼復合板等材料制造裝配式房屋。無論從價格上還是從功能和舒適性上，都將優于現在的磚混和混凝土結構房屋。因此，我們相信本世紀裝配式建筑在我國大有可為，會成為住宅產業現代化中的生力軍。

參考文獻

第2篇：建筑工業化的核心問題范文

關鍵詞：鋼結構 建筑表現

建筑自人類產生以來都是人們生活的重要組成部分，但在很長時間里運用的都是石材，木材等。隨著科技的發展新型材料的運用越來越廣泛，其中鋼材是其中普遍采用的一種。而以鋼結構為主體的建筑是現代空間結構發展的主流，鋼結構建筑與鋼筋混凝土，砌體，木結構建筑相比有一定的差別，鋼結構建筑通常由型鋼、鋼管、鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成，有的還用鋼鉸線、鋼絲繩（束）組成，其連接方式采用焊縫、螺栓或鉚釘連接，探討現代鋼結構建筑設計與表現具有重要的意義和價值。

一、鋼結構建筑的發展歷史

最早在建造房屋中使用鋼結構的國家可以追溯到十八世紀末的英國，一百年后法國工程師埃菲爾建造了著名的鐵塔，人們也開始嘗試建造鋼結構的獨戶住宅，從此鋼結構建筑徹底改變了以往建筑造型的模式，建筑設計的理念與方法亦隨之嬗變。早期的鋼結構僅是部分構件、配件用鑄鐵、熟鐵制成，到了19世紀80年代結構型鋼的出現加快了鋼結構在建筑工程中的發展，使鋼結構建筑在20世紀60年代實現了其第二次理論和實踐的飛躍與創新的發展，德國包豪斯學派就是其理論的發源地。

我國自1949年全國解放后，鋼結構就在大跨重型工業廠房、大型公共建筑和高聳結構中得到了應用。尤其是近20年來，鋼結構更加廣泛應用于土木工程的公共建筑中，比如沈陽桃仙國際機場屋蓋，北京天文館新館工程等，我國目前不僅能生產各種類型的建筑鋼材，同時鋼材生產的新技術、新工藝、新產品日益也增多，如彩鋼壓型板、彩鋼復合板、彩鋼扣板、拱形廠房及彩鋼制品等的生產，使建筑結構充滿現代化時代氣息，實際證明鋼結構建筑在我國更具有廣闊的發展前景。

二、現代鋼結構的建筑特點

（一）預工程化程度高，建設成本降低，工期縮短

鋼結構建筑模數協調統一標準實現了建筑工業化大規模生產，提高了建筑預工程化，使不同材料、不同形狀和不同制造方法的建筑構配件具有一定的通用性和互換性。同時鋼結構建筑的預工程化使材料加工和安裝一體化，大大降低了建設成本；并且加快了施工速度，使工期能夠縮短40％以上，從而加快了房地產開發商的資金周轉速度，使建筑能更早投入使用。

（二）建筑與結構的設計與功能一體化，使建筑更富有功能化

在鋼結構建筑中，結構成為形象構成的重要因素，結構的形體，構件，節點從很大程度上導致并制約著建筑的形象。建筑與結構的設計與功能只有做到一體化，才能使建筑更富有功能化以便隨后的各個設計環節進行下去，創造出技術與藝術融為一體的鋼結構建筑。北京2008年奧運會國家體育場投標方案中有許多方案都體現了鋼結構建筑的這一特點。例如清華大學建筑設計院設計的可開合式方案，在體育場大屋面的中央設置兩個半圓型的玻璃頂面，同時相對旋轉、平行滑動完成大屋面的開合；又如中國建筑設計研究院場館方案外觀即為建筑的結構，形象完美純凈，功能與結構達到了完美的統一；還有日本朱式會設建筑事務所設計的折疊式方案，屋頂由懸臂的鋼架結構支承，可在30分鐘內完成開閉的動作，確保全年比賽的及活動不受天氣影響。

（三）鋼結構建筑能夠滿足超高度和超跨度的要求

鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質體，強度高，彈性模量亦高。其密度與強度的比值遠小于磚石，混凝土，木材，在同樣受力情況下鋼結構自重小，從而可以做成跨度較大和高度較高的結構以及靈活的結構形體。現在人類已具有建造跨度超過1000米的超大穹頂與高度超過1000米最高至4000米的超高層建筑的能力。并且鋼索與膜結構相結合形成索膜結構體系更能滿足建筑對跨度的要求，使這類型建筑成為標志性建筑，比如日本東京后樂園棒球場屋蓋是鋼索與氣承膜組成的索膜結構，面積達28000平方米，英國政府為迎接21世紀而興建的標志性建筑倫敦千年穹頂――大型綜合性展覽建筑也是索膜結構體系，其穹頂直徑達到320m。

（四）原材料可以循環使用，有助于環保和可持續發展

發展鋼結構對于資源，能源都非常短缺的我國意義尤為重大，因為中國是世界上最大的磚砌體建筑與混凝土建筑大國。鋼材是一種高強度高效能的材料，具有很高的再循環價值，邊角料也有價值，不需要制模施工。目前國際上引人矚目的新型住宅產品已引入我國，其環保節能的特點主要體現在兩個方面：

（1）該類型住宅采用全封閉式保溫隔熱防潮系統，溫度變化小，熱損失低。不論冬夏，都具有舒適當居住環境。室外0攝氏度時，室內仍可以保持17攝氏度以上；在室外溫度達到30攝氏度的情況下，室內溫度僅為21攝氏度左右。

（2）與磚混結構住宅相比，可節能60％以上，冬夏季空調設備可節約耗電30％以上，結構的廢舊利用為100％，與磚混結構比較，同樣樓層凈高條件下，鋼結構維護墻體面積小，節約空調所需能源，減小維護費用。

三、鋼結構建筑設計與技術表現

鋼結構建筑設計的構思成功關鍵所在是技術構思與表現，在方案設計的深化中，需要同結構工程師，設備工程師，甚至包括機械工程師密切配合。此時技術表現是自然而然的事情，無論是空間形式，形式體量還是構造節點對其建筑設計與表現影響都是很重要的，下面就分別從幾個方面來闡述這一點。

（1）鋼結構建筑設計的技術表現

建筑形象的構思是一個概念形象的創作過程，是建筑創作的難點之一，也是建筑設計中備受關注的核心問題之一。回顧工業革命以來建筑與科學技術關系的發展，可以明顯地發現建筑對技術變革反應的遲滯性，這從一個側面反映了建筑學在社會文化當中的深層地位，以及建筑學與人的生活方式的密切聯系。另外現代方興未艾的信息革命正在廣泛地滲透并涉及社會活動的每個領域，使現代科學思維被融入到建筑設計中，新項目的規劃、建筑和景觀設計方法發生了巨大的變化。建筑設計的宗旨也從單純的追求美發展到追求問題的合理解決，從根本上改變了人們以往對建筑的認識和設計方式，并最終影響了人類千百年來形成的傳統建筑觀，比如高技派建筑就是其主要代表，其以精致的節點和精細的加工來體現高超的技藝，以更高的工藝水平來設計和“制造”建筑。

（2）鋼結構建筑細部設計有較高要求

鋼結構建筑設計的復雜化與精致度要求越高，對細部設計的要求也越高。因為細部設計決定一個地方最終是否得到確認及其質量。在現代鋼結構建筑中，各種金屬結構桿件，連接金屬桿件的節點細部，常常暴露在外，使建筑帶有強烈的科技感，比如建于1977年法國的巴黎蓬皮杜藝術與文化中心，它的鋼柱、鋼梁、桁架等結構構件都裸露在外，從中不僅體現出技術美，而且體現出人的智慧和能力。因而，對鋼結構建筑來說細部質量保持較高的設計要求是非常重要的，在鋼結構建筑中應受到特別重視。

（3）建筑策劃也是鋼結構建筑設計與表現的影響因素

因為鋼結構建筑設計具有建筑設計的一般屬性，建筑師不是隨心所欲在作設計，業主設計任務書對建筑師的平面和設計構思等發生的作用是重大的。客戶希望設計師有更好的業績，而且希望在其最終產品的確定過程中，設計師和市場專家都能更高效的參與決策。在這個階段，建設項目更強調整體設計、更強調

專業設計師、市場專家及開發商之間的協調，設計過程包括了持續的信息和知識的交流與整合。另外，鋼結構建筑的專業化不但能提供豐富的設計知識而且能有效的整合設計資源和市場專家共同對建筑負責，使設計和業主的經營意圖有效的結合起來，使項目獲利和減少風險。

四、現代鋼結構中建筑設計所面臨的問題

（一）鋼結構中建筑設計的防火問題

火災是對鋼結構建筑的最大危害，鋼材雖為非燃燒材料，但鋼不耐火，溫度為400度時，鋼材的屈服強度將降至室溫下強度的一半，溫度達到600度時，鋼材基本損失全部強度和剛度，因此當建筑采用無防火保護措施的鋼結構時，一旦發生火災，很容易使建筑損壞，比如美國世貿中心大樓外墻是排列很密的鋼柱，外面包以銀色鋁板，在美國911事件中兩個塔樓分別受飛機撞擊后所產生的大火使鋼材軟化，最終導致大樓倒塌。從發生的鋼結構建筑火災案例可以發現兩類現象，一類為防火保護的鋼結構在火災中沒有達到規定的耐火時間而破壞，另一類防火保護的鋼結構在火災中超過了預期的耐火時間而并沒有破壞。建筑的構造防火問題一般在鋼筋混凝土結構上較易解決，而在鋼結構建筑上則需考慮更多的因素，以下為兩種常用防火措施：.一是采用進口的新型防火板——保全板；二是根據鋼結構的部位不同分別采用厚型或薄型的防火涂料，并在露明部位加涂裝飾漆。

（二）鋼結構中建筑設計的防腐問題

鋼材如果長時間暴露在室外受到風雨等自然力的侵蝕，必然會生銹老化，其自身承載力會下降，建筑的美觀也會受影響。因此防腐問題也是鋼結構建筑設計需要解決常見問題，目前的做法主要是采用新型防腐和構造材料。在實際建筑設計中設計人員在遇到鋼結構建筑中對所設計的建筑都做出特別的要求，比如涂刷防銹涂料，防火涂料屬于油漆類。防火涂料一般做法為先刷紅丹防銹底漆兩度，再刷鋼結構面漆兩度（面漆顏色由甲方定）。另外對鋼結構建筑的鋼結構構件施工也有確定的要求，比如構件出廠前涂紅丹防銹底漆一道；鋼結構安裝調整后，將其清洗干凈，然后再刷一度底漆，兩度面漆。然而現在雖然有各種不同類型的防腐涂料但較為有效的防腐涂料還需外國進口，我想隨著中國綜合國力的增強，中國將會生產出更優秀的新型防腐涂料。

（三）鋼結構中建筑物理問題

（1）保溫。外部環境對建筑的熱輻射主要從兩個方面影響建筑的熱環境：一是透過窗戶進入室內，并被室內表面所吸收，產生了加熱的效果；二是被建筑的外圍護結構表面吸收，其中一部分熱量通過建筑圍護結構的熱傳導逐漸進入室內。由于玻璃可以讓陽光直接射入室內從而迅速升高室溫，特別是隨著新型玻璃材料的不斷出現，玻璃的熱工性能逐步改進，建筑采光與建筑保溫之間的矛盾已日趨淡化，“遮蔽”與“阻隔”走向平衡。所以對建筑的保溫措施主要集中在外圍護結構上，而目前對此解決辦法有兩種較為有效：

1）研制、優化保溫材料的構造，提高建筑熱環境性能。例如在建筑物得內外表面或者外層結構的空氣層中，采用高效反射材料，可以將大部分的紅外射線反射回去，從而建筑物起到保溫和隔熱作用；此外還可運用高效節能玻璃，硅氣凝膠，新型節能墻體材料，達到節能的目的。

2）防止保溫材料凝結水外保溫和中間保溫作法。可防止保溫材料由于蒸汽的滲透積累而受潮。內保溫作法則保溫材料有可能在冬季受潮，外保溫可避免主要承重結構受到室外溫度的劇烈波動影響，從而提高其耐久性。外保溫作法對外表面的保護層要求較高內保溫和中間層保溫則由于外表面是由強度大的密實材料構成，飾面層的處理比較簡單。

（2）吸音。在一些建筑大廳中，尤其是在音樂廳中頂棚反射板增加的反射聲幾乎同時到達聽眾的雙耳，缺少側向反射帶來的圍繞感。在這類建筑的設計中，需要綜合考慮材料的使用，包括吸聲性能以及裝飾性、強度、防火、吸濕、加工等多方面。目前廣泛地應用于音質設計和噪聲控制中的解決途徑是吸聲材料和吸聲結構。

1）吸聲材料：材料本身具有吸聲特性。如玻璃棉、巖棉等纖維或多孔材料具有良好的吸聲性能，由于空氣的粘滯阻力、空氣分子與孔隙壁的摩擦，使聲能轉化為摩擦熱能而吸聲。

2）吸聲結構：材料本身可以不具有吸聲特性，但材料制成某種結構而產生吸聲。如穿孔石膏板吊頂。

（3）隔音。噪聲于建筑密不可分，噪聲污染的防治與治理已經成為建筑聲學重要的組成部分。噪聲規劃、噪聲控制等理論也逐漸演化開來。人們可以聽到的聲音都屬于聲環境范疇。人們可以聽到談話、鳥鳴、音樂、泉水叮咚、歌聲等；但也能聽到吵鬧、機器轟鳴、車輛的轟鳴等噪聲。但主要是有安靜要求的房間，如錄音室、演播室、旅館客房、居民住宅臥室等建筑對隔聲隔振要求非常高，需要專門的聲學設計。對于旅館、公用建筑、民用住宅人們對安靜的要求也越來越重視。并盡量靠近聲源，會提高隔聲效果。一般隔聲間外墻使用隔聲性能較好的材料或結構，如磚、混凝土、紙面石膏板墻等，觀察部分使用隔聲窗，進出部分使用隔聲門或吸聲迷道等。

五 結論

由本文以上討論可以得出下面三點看法和結論：

（1）鋼結構建筑設計應根據不同具體條件的不同而有所側重，一個好的建筑設計，必須做到形象構思與結構構思的一體化。

（2）鋼結構建筑的科技含量很高，結構本身往往就是建筑表現，鋼結構的表現與工藝不僅是實現形象構思的必要手段，而且對建筑形象的影響極為顯著，這就決定了結構構思是形象構思成功與否的關鍵所在。