装配式建筑或预制件是在工厂或制造工厂制造的具有组件（墙壁、屋顶和地板）的建筑物。这些组件可以在工厂中全部或部分组装，然后转移到现场。这种建筑施工方法由于其成本效益，快速周转和可重用性而成为首选。装配式建筑的常见应用是临时建筑设施，办公空间，医疗营地，疏散中心，学校，公寓楼和单体独立式住宅。
装配式比传统的现场施工更有效，因为通过生产线进行的制造受到更多的控制。由于大多数建筑物都有重复的墙壁，屋顶和地板部分，因此可以通过将一系列操作放在一起来开发制造工艺。可以研究和改进这些操作，使制造过程更加高效。
历史上建造的几座预先记录的装配式建筑可以追溯到游牧时代，当时人们为了发现新的土地而迁徙。殖民化带来了对可移动房屋和营地的需求。然而，当时对装配式建筑的需求并不那么紧迫，因为一旦殖民地定居，就不需要进一步开发。
该方法仅在20世纪开始得到广泛发展。在第一次和第二次世界大战期间，由于制造战争物资主要需要男性，因此可用于建筑的劳动力减少了。这导致了住房短缺，一直持续到战后时代。考虑了住房建设的替代方法以满足需求。
虽然预制结构是由模块生产的，但它们需要遵循与永久性结构相同的建筑规范。建筑规范很难遵守，因为它们因州或县而异。对于永久性和装配式建筑生产商来说，这一方面是一个挑战。在美国，模块化或装配式建筑必须符合《国际建筑规范》，该规范不断更新和编辑，以满足新的发展，但因州而异。
在安装装配式建筑之前，检查其施工现场有关结构基础所需的土壤类型。为了进一步批准，该场地由第三方检查，以确保其符合当地，州和国际建筑规范。一旦完成各种检查，模块化公司必须获得建筑许可证，公用事业许可证和占用许可证。
由于建筑和建筑规范的发展和标准化，加上对住房和办公空间的需求不断增长，装配式建筑正在不断创新，以取代传统建筑。BIM（建筑信息建模）等建模工具和流程的出现，通过数字化表示结构的特征，帮助建筑师、工程师和承包商。BIM可以在现场对装配进行有效管理，从而降低与预制施工相关的业务风险。
装配式建筑为制造商、承包商和最终用户提供了许多好处。在现场和非现场划分活动的想法使项目进度和成本具有更大的灵活性，前提是规划人员具有有效的项目管理能力。场外制造也带来了优化装配线的优势。在市场机会方面，装配式建筑将顺应环保或绿色可持续发展的趋势。该行业的市场份额，包括住宅和非住宅，预计将在未来几年内上升。
加快现场施工速度通过生产线进行制造的主要好处之一是周转速度更快。工人按照定义的操作顺序重复执行各自的任务，使他们的行动比传统建筑工地上的工人更有效率。一些操作也可以自动化。在项目规划方面，预制施工速度更快，因为一些活动可以同时完成。以场地清理和基础建设为例。墙壁，屋顶，地板甚至精加工的实际施工直到场地被清理干净并且基础完全固化后才会开始。通过装配式方法，建筑物可以交付到高达90%完成的工地。这意味着一个完整的设施可以在交付后的几天或几周内被占用。
天气是建筑行业的一个主要因素，因为它无法控制或操纵。它会减慢项目速度，延迟完成日期，并且通常会中断工作流程。天气是所有公司在规划项目时都必须考虑的因素。
与永久性建筑项目不同，天气对装配式建筑的组装几乎没有影响，因为90%的过程是在受控条件下完成的。装配式建筑是在受控的工厂环境中“异地”建造的，这允许在任何天气条件下建造新设施。现场施工和“场外”施工融合在一起，能够在恶劣天气或紧急更换情况下完成项目，而传统施工方法不可能发生。
通过装配式，可以最大限度地减少这些外部因素。结构部件可以在更受控的条件下制造，而不受外部环境的影响。车间焊接和预制混凝土制造是受不受控制因素影响最小的一些方法。
更高的质量和一致性质量控制是装配式建筑施工的主要优势。通过传统的现场施工，当地检查员将在过程的各个阶段访问工作现场。在制造预制建筑的情况下，需要在制造过程的各个方面进行严格的检查和审查。
大多数装配式建筑制造设施都有质量控制检查员以及州和第三方检查员，他们在生产的每个阶段批准预制部件，以严格遵守图纸和质量控制。在模块化工厂中，关键员工和船员工头拥有多年的经验，并参与过多种类型和设计的项目。
传统建筑及其目前的劳动力由当地职业介绍所派往项目的非熟练工人组成。他们被分配到项目以满足劳动力需求，而不考虑他们的技能水平。与拥有多年经验的员工的模块化建筑不同，传统项目的建筑工人以临时或兼职员工的身份逐个项目地为公司工作。
与现场施工相比，质量控制的实施不那么复杂，因为结构构件被设计为具有重复的特征。更容易标准化零件尺寸和公差。模具、模板和临时紧固件对于产生恒定尺寸的典型建筑构件是相同的。此外，装配式建筑的质量更有可能与在不同位置建造的其他预制建筑保持一致，前提是它们具有相同的组件。这是因为施工受当地场地条件的影响较小。
时间和效率装配式建筑的成本可以与传统建筑相当或更高。它的主要好处是时间和效率，这是其使用的主要原因。传统建筑项目可能需要六到九个月才能完成。这些项目可以由预制制造商以相同的质量在一半的时间内完成，其结果是节省成本并立即实施结构。每个项目都有定制和独特的组件和功能，需要精密的工程和设计，这是装配式建筑的主要优势。
一些装配式建筑被设计为临时的。在需要临时工作空间进行基于项目的工作（如建筑工作，远程医疗服务，研究等）的应用中，这些是首选。装配式建筑可以很容易地拆卸并转移到不同的地点。此功能还可以最大限度地减少对作业现场的更改和保留。
这得益于该工艺的高效原材料利用和可重用性。传统建筑有更多的浪费材料和临时部件，如模板，临时紧固件，夹具和固定装置，在施工后被丢弃。现场施工的建筑物大多是永久性的。在预定用途之后，该建筑物将无人居住，直到重新利用或拆除。装配式的模块化建筑由于其移动性而更容易重新利用。
制造车间的环境比现场条件更可控。由于大部分工作都是在制造车间完成的，因此工人暴露于安全隐患和威胁，例如在高空工作，天气，受限空间和相邻的建筑作业，大大减少了。施工操作可以很容易地分离，并符合人体工程学设计。
性能和寿命检测决定任何建筑物寿命的许多因素，包括安装，维护和环境。一般来说，装配式建筑的使用寿命超过30年，通常比其原始用途更长寿。关于预制建筑的指导原则是它们遵守与调节和控制传统建筑相同的建筑规则。
装配式建筑与传统结构一样，受到同样的审查和检查。将装配式建筑与传统建筑区分开来的一个注意事项是在装配和制造过程中对组件和材料进行持续不断的检查。装配式工艺的这一方面使这些建筑物对潜在的缺陷、错误和劣质材料的反应更灵敏。
装配式建筑的风险与挑战在某种程度上，装配式建筑挑战了传统建筑的现有方法。装配式结构并不总是适用的，并且可能导致更多的缺点，而不是获得预期的收益。装配式建筑可以被认为是高风险，高回报的，威胁到所有利益相关者的信任。以下是与预制施工相关的一些风险和挑战。
不同的预制结构装配式建筑的概念已有数百年的历史，可以追溯到15世纪征服者威廉入侵英格兰。几个世纪以来，装配式建筑得到了改进，适应，改变和改变，以适应社会的需求，在1848年的淘金热期间使用了装配式农场建筑，同期在英国出现了便携式小屋。
在20世纪初，装配式家居套件通过目录出售，装配式混凝土材料可用作基础。装配式建筑的快速增长始于第二次世界大战后，这使得Quonset小屋在战争期间成为士兵的临时营房。从Quonset小屋的简单设计发展了一个不断发展的行业，提供多种类型的装配式建筑，以满足制造商，农民和房主的需求。
装配式的两种主要类型是容积式或模块化和镶板式。这两种类型都是使用木材，钢，混凝土和玻璃纤维建造的，某些类型是各种材料的混合物。
- 钢型由轻型镀锌钢制成。
- 木材装配式建筑是最古老和传统的类型，具有木材螺柱和护套。
- 面板建筑的螺柱较少，并通过刚性绝缘芯和外护套粘合，以增强其强度。
- 玻璃纤维预制建筑具有泡沫芯玻璃纤维墙和屋顶。
装配式建筑的各种组件在工厂进行设计，并交付到组装地点。装配式建筑是创建工作空间、存储区域和灵活制造设施的可行且可靠的替代方案。装配式建筑的组件包括框架，辅助支撑，墙板和屋顶板，门窗框架，紧固件以及板材和绝缘材料。
虽然较大的部件似乎是装配式建筑装配的基础和必要部件，但最重要和最关键的物品是将各种元件固定在一起所需的螺钉，螺栓，钉子和紧固件。各种紧固件经过精心设计和设计，可长时间使用且易于安装。
构件包括结构图元，如窗户、门和桁架，这些构件本身并不是完整的面板。在预制材料中，这些材料的场外组装量最少，但使用更灵活，因为它们可以根据实际的现场条件进行放置和安装。
装配式面板是在现场组装在一起形成建筑物的二维组件。与模块化装配式建筑相比，它们需要更多的现场工作。这些组件通常作为子组件提供，具有完整的表面处理和安装功能，如窗户，门和绝缘材料。面板也可以作为裸露的结构框架提供，其中附加组件可以在以后现场添加。不同类型的装配式板因材料和形式而异。
- 结构隔热板：这种类型的面板由两个结构面组成，中间夹有一层绝缘材料。两种结构面板可以是金属板，胶合板和水泥。绝缘材料可以是聚合物泡沫，如发泡聚氨酯和聚苯乙烯泡沫。这些是通过将三块用强力粘合剂粘合或通过让泡沫膨胀并固化面层之间形成的鞭子来制造的。在这两个过程中，面被夹在一起。施加压力和温度，直到粘合剂或泡沫固化。
- 保温预制混凝土板：绝缘预制混凝土板的构造类似于SIP，其中两个结构面将绝缘材料结合在一起。在这种类型中，面层是混凝土层，称为wythes。这些威斯通常经过预应力处理，以实现更高的结构性能。绝缘材料是一种具有专有设计的刚性材料。由于所有三个组件都是刚性的，可以用作承重构件，因此可以根据预期功能将它们组合和分离。威斯之间的连接可以是刚性的、滑动的或偏转的。全复合材料面板是刚性连接的，这使得它们能够承受更高的负载。非复合连接器可以滑动或偏转，张力强，剪切力弱。它们使巫师能够彼此独立行动。非复合材料主要用于需要高绝缘性的制冷和冷却等应用。
- 绝缘混凝土形式：这种类型的面板使用刚性绝缘材料作为永久性模板，用于创建钢筋混凝土墙。模板、扎带和其他支撑元件在现场预制和安装。它们可以制成模块化单元，可以互锁在一起形成建筑物。预拌混凝土在现场浇筑，形成永久性的墙。之后，饰面和包层系统可以直接应用于绝缘材料。虽然结构不是完全预制的，但花费的时间和劳动力大多是在场外进行的。大多数ICF提供比其他面板更好的性能，因为主要的承重结构是钢筋混凝土。由于其整体结构，它们更坚固，更耐湿渗透。
- 木框架板：这些类型的装配式面板是带有胶合板的木钉墙或连接到墙壁两侧的专有饰面。然后对绝缘材料进行绝缘。与其他面板相比，电缆导管和管道等公用设施的检修更容易安装。木框架板更便宜，但缺点是其承重强度较弱，隔音性差，并且容易受到霉菌和白蚁等生物侵蚀。添加化学防腐剂，杀菌剂和杀虫剂以防止这种生物攻击。
- 轻质钢框架面板：在这种类型中，主承重构件的螺柱由冷弯钢制成，通常是剖腹面。它们通过焊接、螺栓连接或其他紧固方法组装而成。添加了石膏板、石棉、定向股品牌 （OSB） 发泡聚苯乙烯泡沫 （EPS） 等饰面和绝缘材料。绝缘层可以放置在钢的厚度内（冷框架）或钢框架（暖框架）的外部。轻质钢框架具有比其他面板更高的强度重量比，但其能力仅限于承受大部分静态载荷和一些横向载荷，如风和地震。另一个缺点是钢的高导热性和间隙冷凝的风险。因此，需要更厚的绝缘材料。
装配式模块在结构上是三维的，通常由四个车间组装的面板组成。几个模块彼此相邻或重叠放置，形成整个建筑物。模块通过模块间连接进行连接，模块间连接在现场用螺栓固定。模块化建筑一词是装配式建筑的同义词，因为它是所有类型中最受欢迎的建筑。装配式建筑的所有优点都可以在模块化建筑中看到。单个模块可以是完整的建筑物，所需的现场工作最少。根据其建筑形式，有不同类型的模块化建筑。
- 四面模块：这种类型的模块具有四个封闭的侧面，从而形成一个蜂窝空间。面板框架具有承重功能，可以传递垂直和横向载荷。此表单的最大高度通常为 6 到 10 层，具体取决于站点条件。四面模块的应用包括酒店、小型住宅楼、住宅区和宿舍。
- 部分开边模块：该模块由一个或多个墙组成，这些墙由一组面板组成，这些面板不能完全跨越整个墙。隔板是开放的，用作连接相邻模块的通道或走廊。部分开放侧的边缘具有拐角或中间柱或柱子，这些柱子或柱子传递垂直载荷作为承重面板的替代品。这种形式的典型高度和应用与四面模块相同。
- 开口模块：该模块由一侧或两侧组成，设计为完全打开。长边通常被移除，以便通过连接到其他相邻的开放面模块来创建更大的空间。荷载被传递到角柱，角柱通过角板和支撑连接到边缘梁。由于开面模块具有较小的承重构件，因此它们不适用于创建高层建筑。这种形式的典型高度约为两到三层。这些模块的应用是医院和学校。
- 主要结构支持的模块：在这种类型的模块中，增加了一个外部钢结构框架来支撑和传递荷载。外部结构可以在地面或地下提供开放空间，而模块则堆叠在上面。它还可以作为模块的完全支撑，同时使墙壁和隔板成为非承重的。这种类型的典型应用是住宅和混合零售建筑。
混合装配式系统利用模块化和面板系统中的三维和二维组件来创建建筑物的整体或部分。这种类型也可以称为混合模块化和面板系统。模块化单元在施工质量和细节方面具有优势，但有时受到装配和运输限制的限制。三维模块用于高度服务和更高价值的部件，如厨房和浴室。镶板组件由于其扁平包装或即装即用的结构而被添加到组件中。二维面板用于更开放区域的地板和墙壁。
完整的建筑这些类型是独立的模块或建筑物。在现场交付并安装完整的建筑物，并准备好基础。完整的建筑物需要最少的现场工作，但受到运输能力限制以及道路宽度和高度间隙的限制。
