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改革開放以來，中國建筑業(yè)產業(yè)規(guī)模不斷擴大，帶動了大量的關聯產業(yè)，成長為國民經濟支柱產業(yè)之一。但目前，我國建筑業(yè)仍屬勞動密集型產業(yè)，建造方式較為落后。隨著能源緊缺、勞動力短缺等問題逐漸凸顯，傳統建筑業(yè)的生產方式已經不能適應時代發(fā)展需求，裝配式建筑也進入了發(fā)展的快車道。
過去中國也向國外發(fā)達國家學習先進技術，日本和新加坡兩國的裝配式建筑發(fā)展相對成熟，將日本和新加坡的技術移植到中國是否具有可行性？雖然同為亞洲國家，但中國、日本和新加坡（以下簡稱“中日新”）的裝配式技術體系及連接節(jié)點各不相同。本文從抗震設計、節(jié)能保溫、施工管理、建筑膠使用和國家政策等方面，淺談中日新裝配式建筑發(fā)展差異。
01.抗震設計
地震情況
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國家 |
地震情況 |
設計方法 |
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中國 |
少數地區(qū)地震頻發(fā)，一般震級較小 |
抗震設計 |
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日本 |
多地震國家，震級較大 |
隔震、減震設計 |
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新加坡 |
地震很少發(fā)生 |
基本不考慮地震作用 |
由于建筑抗震設計方法不同，使得中日新三國規(guī)范對建筑規(guī)則性要求不同，建筑立面風格差異也較大。
在中日新三國裝配式建筑中，中國和新加坡裝配式剪力墻技術應用較為廣泛，主要應用在住宅中；日本裝配式框架、裝配式剪力墻均有應用，公建和住宅都有采用。
新加坡組屋裝配式剪力墻施工
中國剪力墻住宅裝配式施工
日本的裝配式框架施工
鋼筋連接形式
中日新三國裝配式建筑中，均有剪力墻住宅，預制豎向構件連接，雖然均采用套筒灌漿技術，但由于抗震設計方法不同，在裝配式住宅實際應用中也有較大差異。
日本裝配式剪力墻主要用在低多層建筑中，豎向鋼筋普遍采用灌漿套筒連接，連接鋼筋直徑大、數量少，不易變形，在裝配式框架結構中，框架柱的連接鋼筋直徑大、數量多，框架梁水平鋼筋也有采用灌漿套筒連接。新加坡豎向鋼筋也采用灌漿套筒連接，與日本類似，連接鋼筋直徑大、數量少。中國的裝配式剪力墻豎向連接鋼筋也采用灌漿套筒，但直徑小、數量多，對于生產和施工工藝要求比較高。
由于中國的抗震設計和剪力墻住宅的結構形式，裝配式“等同現澆”的原則要求節(jié)點構造符合現澆混凝土設計規(guī)范，導致豎向連接鋼筋較多，鋼筋容易偏位且對孔難度大，后澆節(jié)點部位鋼筋綁扎復雜。未來應對現有技術體系及連接節(jié)點進行優(yōu)化，可研究安全度高、現場施工高效的新工藝工法。
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中國套筒灌漿 剪力墻施工 |
新加坡套筒灌漿 剪力墻施工 |
日本套筒灌漿 預制柱施工 |
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連接鋼筋 直徑小、數量多 |
連接鋼筋 直徑大、數量少 |
連接鋼筋 直徑大、數量多 |
02.節(jié)能保溫
新加坡全年高溫多雨，建筑節(jié)能主要采取隔熱的設計方法，建筑設計非常注重外遮陽設計，日本和中國華北地區(qū)緯度基本相同，節(jié)能設計均要求形成封閉空間，但日本建筑普遍采用內保溫設計，而中國大部分建筑采用外保溫設計，僅在南方夏熱冬暖地區(qū)采用內保溫設計。
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新加坡 預制外墻板遮陽板一體成型 |
新加坡 住宅陽臺、外遮陽實景 |
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日本內保溫體系 |
中國外保溫體系 |
節(jié)能保溫形式對預制外墻的構件選型影響較大，新加坡地區(qū)普遍采用單層預制墻板，遮陽板隨預制構件整體預制；日本外圍護結構大量采用ALC條板和預制混凝土外掛墻板，采用內保溫，并結合SI管線分離技術，大大降低預制構件生產和施工難度；而中國根據南北差異不同，分區(qū)域地選用預制夾心保溫外墻板、預制單層墻板、內澆外掛墻板等，外保溫給裝配式建造帶來一定的生產和施工難度，導致了中國比日本新加坡的預制構件更加復雜。
03.施工管理
在項目施工管理模式方面，日本和新加坡都是以EPC總承包模式建造，總承包商負責整個項目的實施過程，有利于項目統籌規(guī)劃和協同運作，工作責任和界限更加清晰，能夠使設計、施工最大限度發(fā)揮價值，進而有效提高項目建造質量，避免出現多單位配合的脫節(jié)現象，同時降低項目總體建造成本。同時，日本的施工管理，將人員安排、作業(yè)面施工內容、工序交接、機械設備安排等都做到精細化策劃，施工效率高、質量優(yōu)。中國大多數項目仍采用逐層分包的管理模式，有設計、生產、施工脫節(jié)現象存在。
裝配式建筑要求設計、生產、施工一體化，建筑、結構、機電設備一體化，技術、管理、市場一體化，中國近年來也提出加大力度推廣EPC總承包模式，目前仍處于探索階段，相關配套的管理制度尚未完善。未來隨著EPC模式的推廣，應能降低裝配式建造成本、提高建造質量。
04.建筑膠使用
日本和新加坡的裝配式建筑，廣泛地使用建筑密封膠，并將預制構件拼縫外露，定時檢修維護，已被百姓接受。中國的裝配式建筑目前尚處于發(fā)展初期，建筑密封膠產品并未形成統一標準，質量參差不齊，產業(yè)工人匱乏，建筑密封膠施工質量不佳，中國老百姓對建筑密封膠的接受度不高。甚至有些項目在建筑密封膠部位采取砂漿封堵的錯誤做法，后期使用過程中有較多開裂。規(guī)范建筑密封膠產品質量，提高施工水平對裝配式建筑發(fā)展也十分重要。
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中國建筑密封膠 施工質量好的案例 |
中國建筑密封膠 施工質量差的案例 |
正是由于建筑密封膠施工質量不可控，中國的很多裝配式項目設計時，對建筑密封膠有所顧忌，很多項目前期方案，設計師放棄預制構件拼縫外露，甚至將預制構件之間的接縫打膠后表面再覆蓋砂漿，這種錯誤的設計方式，后期存在開裂風險。一方面設計人員要重視裝配式項目預制構件間的拼縫設計，另一方面項目要嚴格控制密封膠產品質量和現場施工質量，從而使預制構件拼縫外露也能實現完美的實施效果。
05.國家政策
日本在上世紀60年代末開始大力發(fā)展裝配式建筑，起初也是政府主導，在經濟、技術、協會等方面給予大力支持，首先在集合住宅低矮房子中推廣預制剪力墻，由于人工成本逐步增加，企業(yè)自主研發(fā)能力增強，逐步將預制構件應用到高層和超高層建筑中，降低整體建造成本。
20世紀80年代，新加坡建屋發(fā)展局（HDB）開始大力發(fā)展裝配式建筑，政策導向主要為了限制外國勞工數量，新加坡的組屋為政府投資，全部要求采用裝配式方式建造，經過多年的發(fā)展，新加坡組屋已經形成高度標準化的套型、戶型及施工工法。
中國裝配式建筑發(fā)展幾經波折，2016年國務院再次提出大力發(fā)展裝配式建筑的要求，各地方政府也出臺了容積率獎勵、提前預售、財政補貼等激勵政策，近兩年裝配式建筑發(fā)展規(guī)�？缭绞桨l(fā)展，但與此同時，裝配式建筑也遇到了成本增量高、施工工期無優(yōu)勢、建造質量有待提升、配套制度不完善等問題。
政策推動不應是裝配式發(fā)展的內在動力，切實提高效率、降低成本才是裝配式能夠發(fā)展的核心，國家政策、企業(yè)研究也都應該以“兩提兩減”為目的，才能使中國的裝配式建筑健康發(fā)展。設計生產施工企業(yè)應加大研究投入，創(chuàng)新實踐，突破現澆理論，從各方面提高裝配式建造質量。
結 語
雖然日本、新加坡等發(fā)達國家有很多成熟的裝配式發(fā)展技術，近幾年中國也有引進日本裝配式框架體系和德國雙面疊合剪力墻體系的項目案例，并未取得預期效果，照搬國外技術體系在中國不一定適用。我們應當借鑒發(fā)達國家的成功經驗、學習其先進的發(fā)展理念和配套保障制度，結合中國設計習慣，探索符合中國國情的裝配式建筑發(fā)展道路。
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