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装配式建筑发展概况、技术体系及案例分享

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  装配式建筑发展概况、技术体系及案例分享 发展概况 目录 CONTENTS 发展趋势 技术体系 案例分享 1 发展概况 国际 1 装配式建筑主要成就 预制概念古已有之: 古罗马帝国就曾大量预制大理石柱部件 1 装配式住宅主要成就 预制概念古已有之: 我国古代预制木构架体系的模数化、 标准化、定型化已经达到很高的水平 1 1、 装配式建筑主要成就 近现代预制建筑有四个阶段: 19世纪是第一个预制装配 建筑高潮 代表作:水晶宫、满足移民需要的预制 木屋、预制铁屋等 2、20世纪初是第二个预制装 配建筑高潮 代表作:木制嵌入式墙板单元住宅建造 体系;斯图加特住宅展览会;法国Mopin 多层公寓体系等 3、二战后是建筑工业化真 正的发展阶段: 钢、幕墙、PC预制、各种体系 4、七十年代以后,国外建筑 工业化进入新的阶段: 1)预制与现浇相结合的体系取得优势 2)从专用体系向通用体系发展 1 国际上装配式建筑主要成就 发端于工业革命,二战后大规模创立和推广。70年代后,各国各地区基于不同的自然和人 文条件及特点,选择了不同的发展道路与方式。 新加坡 预制剪力墙+灌浆套筒 日本 预制框架+灌浆套筒 美国钢+PC挂板组合结构, 香港 装配式框架+预应力双T板车 PC外墙挂板+标准化定型化 库体系;各种工业化小住宅 芬兰全预制 装配板式+弱连接 美 国 装 配 式 建 筑 北京市建筑设计研究院有限公司 BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN 9 of 9 美国洛杉矶某装配式住宅: 框架结构,细柱厚板,外墙为预制墙板 北京市建筑设计研究院有限公司 BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN 10 of 10 美国某装配式住宅: 板式结构建造过程 北京市建筑设计研究院有限公司 BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN 11 of 11 1 国际上装配式建筑主要成就 1.1瑞典 瑞典开发了大型混凝土预制板的工业化体系,大力发展以通用部件为基础的通用体系。有 人说:“瑞典也许是世界上工业化住宅最发达的国家”,他们的住宅预制构件达到了95% 之多。 瑞典建筑工业化特点: 1)在完善的标准体系基础上发展通用部件; 2)模数协调形成“瑞典工业标准”(SIS),实现了部品尺寸、对接尺寸的标准化与系列 化。 1 国际上装配式住宅(建筑工业化)主要成就 1.3法国 法国是世界上推行建筑工业化最早的国家之一。走过了一条以全装配式大板和工具式模板 现浇工艺为标准的建筑工业化的道路。 上图:法国巴黎28套公寓楼 特点: 一是以推广“构造体系” ; 二是推行构件生产与施工分离的原则,发展 面向全行业的通用构配件的商品生产。 1 国际上装配式住宅主要成就 1.6 日本:通过立法和认定制度大力推广住宅 产业化: 六七十年代出台的《建筑基准法》成为日本大 规模推行产业化的节点。70 年代设立了“工 业化住宅质量管理优良工厂认定制度”,这一 时期采用产业化方式生产的住宅占竣工住宅总 数的 10%左右。80 年代中期设立了“工业化 住宅性能认定制度”,采用产业化方式生产的 住宅占竣工住宅总数的 15%~20%,住宅质量 和性能明显提高。到 90 年代采用产业化方式 生产的住宅占竣工住宅总数的25%~28%。 日本住宅产业化的重要成就之一是KSI体系住 宅 新加坡住宅产业化模式: 新加坡三次建筑工业化尝试 1、1963年引进法国大板预制体系失败,本地承包商缺乏技术与管理经验 2、1971年引进大板预制体系也失败,引入合资企业,设立构件厂,但施 工管理方法不当,并遇上石油危机。 3、1981年,同时引进澳洲、法国、日本多种体系,并率先在保障房大规 模推广,最后发展具有本地特色的预制装配整体式结构 中国香港 1 国际上装配式住宅主要成就 我国香港地区 香港快速发展住宅产业化主要归功于政府的积极引导和标准化设计,从“和谐式”公屋的 多种系列的标准设计使得房间尺寸相互配合,建筑构件的尺寸得以固定,形成了公屋专用 体系的预制生产,新开工的公屋全部采用预制、半预制构件和定型模版建设。 上图:香港海德1A公屋 香港标准化设计为核心的装配式公屋 1/2人单位 实用面积 : 14.05平方米 3/4人单位 实用面积 : 30.118平方米 2/3人单位 实用面积 : 21.493平方米 5/6人单位 实用面积 : 36.948平方米 香港的住宅产业化模式及政策 香港在1980年开始在保障房建设中推进住宅产业化,到了 2001年政府出台建筑面积奖励政策,对采用预制外墙的商品 房给予建筑面积6%的奖励,香港普通商品房开始采用住宅产 业化建设。 2 发展趋势 2 国外此类住宅主要技术趋势 2.1向长寿命居住和绿色住宅产业化方向发展 世纪之交全人类对于可持续发展的追求,促使人们探索从节能、节水、节材、节地和环保 等方面综合统筹建造更“绿色”的建筑,而“长寿命居住”是最大的“绿色建筑”。 对 我国而言,“绿色建筑工业化”是可持续发展的要求,也是转变增长方式的要求。 2.2从闭锁体系向开放体系发展 西方国家预制混凝土结构的发展,大致上可以分为两个阶段:自1950年至1970年是第一阶 段,1970年至今是第二阶段:第一阶段的施工方法被称为闭锁体(closdeysstem),其生产重 点为标准化构件,并配合标准设计、快速施工,缺点是结构形式有限、设计缺乏灵活性。 第二阶段的施工方法被称为开放体系(ponesysetm),致力于发展标准化的功能块、设计上 统一模数,这样易于统一又富于变化,方便了生产和施工,也给设计更大自由。 2.3从湿体系向干体系发展,现在又广泛采用现浇和预制装配相结合的体系 湿体系(wetsysetm)又称法国式。其标准较低,所需劳力较多,接头部分大都采用现浇混凝 土,但防渗性能好。干体系d(yrSysetm)又称瑞典式,其标准较高,接头部分大都不用现浇 混凝土,防渗性能较差。 2 国外此类住宅主要技术趋势 2.4从只强调结构预制向结构预制和内装系统化集成的方向发展 建筑产业化既是主体结构的产业化也是内装修部品的产业化,两者相辅相成,互为依托, 片面强调其中任何一个方面均是错误的。 2.5更加强调信息化的管理 通过BIM信息化技术搭建住宅产业化的咨询、规划、设计、建造和管理各个环节中的信息 交换平台,实现全产业链的信息平台支持,以“信息化”促进“产业化”。是实现住宅全 生命周期和质量责任可追溯管理的重要手段。 2.6更加与保障性基本住房需求建设结合 欧洲和日本的集合住宅,新加坡的租屋,我国香港的公屋均是装配式技术的主要实践对象。 我国建筑产业现代化发展方向 ? 节能、节水、节地、节材、环保,走中国特色的绿色建筑 产业化道路 ? 总体目标:生产方式变革 ? 技术核心:主体结构工业化,建筑部品集成化 ? 标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信 息化管理 ? 全产业链整合 3 我国发展此类住宅的建议 3.1市场推进、政府引导 要继续坚持主要靠市场推进建筑产业化,但政府要加强引导和服务,促进建筑产业化健康 发展。政府的作用可以体现在统筹保障性住房的规划、设计、承建和物业管理上,同时利 用政府批核设计的权利,制定一套审查制度,并且对工业化房屋设计一套激励政策,还要 改革预制构件的征税制度,不要把房屋的半成品——预制构件视作消费品征税。 3.2规范立法、示范带动 当前我国还没有形成完整的建筑技术体系,需要建设相应的产业化建筑标准体系,并建立 法治化的准入和淘汰机制。同时抓好产业化保障性住房示范项目的建设,发挥导向性作用, 推动建筑产业化发展。 3.3绿色环保、提质增效 未来的 “保障性住房建设”和“新型城镇化” ,不能再走低品质、高消耗、低产出的老 路,要转变建筑生产方式,推进建筑业的绿色工业化,提高效率,节约资源,保护环境, 建设“美丽中国”。 3.4循序渐进、中国国情 回顾中国发展住宅工业化半个多世纪的经验教训,与其把工业化定位太高,令建筑成本提 升过多,以致住宅工业化至今仍停留在试点阶段,建筑业仍被传统手工业生产方式垄断, 不如做好循序渐进的准备,统筹兼顾各种要素,走出一条适合国情的“中国特色的建筑产 面对资源环境的过度 消耗和劳动力的日益匮乏, 建筑业亟待转型升级,建 筑产业现代化已经成为行 业发展的必然趋势。 副市长陈 刚表示:“推进住宅产业 化将大大促进节能减排, 推进绿色安全施工、提升 住宅品质、改善人居环境、 促进建设行业产业结构调 整,是实现绿色低碳住宅 的有效途径;“人文北京、 科技北京、绿色北京”的 具体体现。” 2013年1月1日:国务院办公厅关于转发发展改革委 住房城乡 建设部绿色建筑行动方案的通知(国办发〔2013〕1号) (八)推动建筑工业化。 住房城乡建设等部门要加快建立促进建筑工业化的设计、施工、 部品生产等环节的标准体系,推动结构件、部品、部件的标准化, 丰富标准件的种类,提高通用性和可置换性。推广适合工业化生产 的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系,加快发展 建设工程的预制和装配技术,提高建筑工业化技术集成水平。支持 集设计、生产、施工于一体的工业化基地建设,开展工业化建筑示 范试点。积极推行住宅全装修,鼓励新建住宅一次装修到位 或菜单式装修,促进个性化装修和产业化装修相统一。 2014年3月28日在北京国际绿色建筑大会上,住房和城乡建设部副 部长,全国政协常委仇保兴发表了“普及绿色建筑的捷径——装配 式住宅”的主题演讲,将装配式建筑的“绿色性”提到新的高度。 3 国内 技术体系 宇辉预制装配式剪力墙结构(间接搭接连接) 黑龙江宇辉集团开发的“保利花园”应用了 预制墙体、预制阳台、预制楼梯、预制叠合 板等建筑部件; 长沙远大住工现浇结构外挂板体系 远大住工在整体厨卫、成套门窗等技术方面实 现了标准化设计、并建设了以预制混凝土外墙 板为主的工业化生产、配套化供应的建造体系 南京大地集团装配式框架外挂板体系 构件采用预制构件流水线生产,生产及施工效率 高、成本低。框架结构不符合国内主流住宅的特 点;预应力叠合楼板存在反拱,存在技术缺陷。 万科上坊公寓保障房 中南建设装配式剪力墙体系 装配率及预制率高,构件可采用预制构件流水线 生产,经济性较好。但建筑高度受限。 合肥西伟徳宝业叠合式剪力墙 德国技术,装配率高、整体性好,效率高,技术 成熟。建筑混凝土和钢筋含量大,材料成本高。 万科地域化的体系 万科集团在深圳投资建设了“万科住宅产业化研 究中心”,并积极推进房地产开发项目的预制装 配和精装修集成。南方偏重于引进日本常用的预 制框架或框架结构外挂板技术;在北方则和北京 市建筑设计研究院及榆树庄构件厂合作,开发了 本土化的装配整体式剪力墙结构新技术 BIAD+ 装配式剪力墙建筑体系 结构装配: ?现浇连接段+水平现浇带/圈梁:将 预制墙板与现浇剪力墙连接为整体 ? 水平现浇带/圈梁:将剪力墙与楼 屋盖连接为整体 ?钢筋套筒连接:使竖向钢筋连续 ?钢筋搭接连接:使水平钢筋连续 ?钢板连接:预制墙板实现抗剪连接 装配式剪力墙住宅关键技术 装配式剪力墙住宅关键技术 防水构造: ①结构防水 ②构造防水 ③材料防水 门窗安装构造 洞口公差从50mm精细到5mm 预制精度与工厂化门窗精度匹配 工序减少 效率提高 性能提升 解决了外窗渗漏的问题。 保温装饰一体化外墙 三明治式的构造 内叶墙板+保温+外叶墙板 多种表现手段: 清水混凝土外饰面 瓷砖反打 装饰混凝土 预制阳台和空调板 部品部件及管线综合 工艺由复杂变为简单 优质提效省工省时 预制楼梯剖面示意 清水混凝土预制楼梯,特别 能体现出工厂化预制的便捷、 高效、优质、节约的特点。本 工程全面运用了预制楼梯,提 高了生产效率,降低工程成本。 预制楼梯 工厂化装修 ①整体厨房及关键厨房电器(如灶具、油烟机等)统一配置; ②整体卫生间及卫浴设备的统一配置; ③家庭收纳系统的统一配置; ④固定家具工厂预制; ⑤地板和门等部品的统一配置和装配化施工; ⑥预制构件图做好水电点位预留预埋的设计。 施工工艺工法 模具体系 工艺配套 机具工法 质量管理 4 案例分享 4 已建在建项目情况(北京市) 中粮万科假日风景B3、B4 #楼 “北京市住宅产业化试点工程” 获奖情况:北京市优秀工程设计奖二等奖 全国优秀工程勘察设计行业奖三等奖 中国土木工程詹天佑金奖 建筑规模:0.8万m2 初步建立“装配整体式剪力墙结构”建筑体系,探索了预制构件的制作、安装、施工 和管理方法。在免维护外墙保温体系、外墙防水、外窗精确安装工艺、家居解决方案、提 高建造效率、节能降耗等方面站在了学科前沿。使用至今无渗漏水投诉。 北京市公安局公租房项目 项目位置:北京市西城区 建筑规模:2.2万㎡ 建筑高度:72m 目前状态:已建成 获奖情况:中国保障性住房设计竞赛二等奖 4 已建在建项目情况(北京市) 中粮万科假日风景D1、D8#楼 ——住宅产业化示范工程 确立了“装配整体式剪力墙结构建筑体系” 。 总工期比传统模式缩短了将近三个月。施工单位 在缺少产业化工人的情况下,通过三个月简单培 训就基本掌握了操作要领,证明了装配式建筑的 强大生命力。 获奖情况: 中国装饰混凝土设计大赛材料工艺创新奖 北京市优秀工程设计奖一等奖 建筑规模:3万m2 4 已建在建项目情况(北京市) 中粮万科长阳半岛 获奖情况: 全国绿色建筑 创新奖二等奖 进一步优化了“装配整体式剪力墙结构”建筑 体系,探讨了装配式住宅的立面多样化及多种外墙 材料的应用,实现了无外架施工。 获得国家绿色三星标识;北京市首个获得产业 化住宅面积奖励的项目。 建筑规模:5万m2 4 已建在建项目情况(北京市) 京投万科新里程项目 项目位置:北京市房山区长阳镇 建筑规模:8万m2 目前状态:建设中 住总万科金域华府 产业化住宅楼 项目位置:北京市昌平 区回龙观 抗震设防8度区首栋80 米装配式住宅 建筑规模:2万m2 目前状态:建设中 4 已建在建项目情况(北京市) 北京市马驹桥装配式公租房项目 项目位置:北京市通州区马驹桥 建筑规模:13万m2 目前状态:建设中 住总万科金域华府 产业化住宅楼 4 已建在建项目情况(首都设计京外试点) 大连万科城二期 工业化住宅楼 项目位置:辽宁省大连市金州新区 目前状态:建设中 本项目集成了2007年以来产业化住宅实践的最新 成果,除了整体外墙预制、內墙和部分内隔墙预制等, 还集成了整体卫浴、叠合楼板降板、外墙面砖反打等 新的产业化技术,是大连市首栋住宅产业化试点工程。 青岛万科东郡 1.3期工业化楼 项目位置:山东青岛 海西路 目前状态:建设中 “青岛市首栋住宅 产业化试点工程” 4 已建在建项目情况(首都设计京外试点) 沈阳万科春河里项目 项目位置:沈阳沈河区 建筑规模:6万㎡ 抗震设防7度区首栋100米装配式住宅,国家行业 规范“试设计” 目前状态:结构验收 4 已建在建项目情况(首都设计京外试点) 长春万科柏翠园D16组团项目 项目位置:吉林长春朝阳区 建筑规模:2万m2 目前状态:建设中 “长春市首栋住宅产业化试点工程” 项目位置:合肥市装配式回迁房项目 建筑规模:60万㎡ 目前状态:方案优化咨询 棚户区改造试点示范 4 已建在建项目情况(首都设计京外试点) 合肥市包河新区蜀山装配式公租房项目 项目位置:合肥市包河新区 建筑规模:35万m2 目前状态:建设中 “合肥市住宅产业化试点工程,绿色2星” 4 已建在建项目情况(首都设计京外试点) 深圳花样年集团成都装配式商品房项目 项目位置:成都市 建筑规模:16万m2 目前状态:设计中 整体解决方案——性能配置例表 项目名称 预 制 夹 心 外 墙 ? 预 制 内 墙 叠 合 楼 板 预 制 女 儿 墙 预 制 楼 梯 叠 合 阳 台 预 制 空 调 板 预 制 外 墙 挂 板 外 墙 饰 面 反 打 ? 模 数 协 调 预制率 (预制构件 混凝土用 量/混凝土 总用量) 整 体 外 墙 装 配 无 外 架 施 工 太阳 能生 活热 水 绿 色 景 观 场 地 分离 工业 SI分 式地 化内 离 板采 装 暖 绿色星级标准 假日风景B3、 B4工业化楼 ? ? ? ? 15% ? 假日风景D1、 D8工业化楼 北京中粮万科 长阳半岛1#地 11#地快 沈阳万科春河 里4、7、10#楼 长春万科柏翠 园 青岛万科东郡 一期3、7#楼 北京万科长阳 半岛5#地07、 08地块 北京万科金域 华府019地块2# 楼 ? ? ? ? ? ? ? ? 24% ? ? 绿色2星 ? ? ? ? ? ? ? ? 35% ? ? ? ? 绿色3星 ? ? ? ? ? ? ? ? 55% ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 50% ? ? ? ? 绿色2星 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 60% ? ? ? ? 绿色2星 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 55% ? ? ? ? ? 绿色3星 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 50% ? ? ? ? ? ? 绿色2星 北京市装配式 公租房实验楼 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 60% ? ? ? ? ? ? 绿色1星 整体解决方案包括:1、技术体系;2、预制构件系统;3、BIM(建筑信息模型)的应用。 逐步增加和完善“工艺工法、经济性综合评价、工期测算”等关键内容,形成简明易见 的“整体解决方案”,成为项目决策的依据和实施目标。 谢谢观看! 北京市建筑设计研究院有限公司 BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN

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