装配式住宅建筑设计实用13篇

装配式住宅建筑设计
装配式住宅建筑设计篇1

1装配式住宅在绿色建筑中的应用优势

在绿色建筑工程建设中,装配式住宅的优势体现在以下五个方面:①节能。装配式住宅在施工过程中,可减少人力、物力,在使用过程中,构件性能优于传统建筑结构,可减少建筑运行能耗,节能效果显著;②节材。装配式住宅建筑使用的施工材料可循环使用,材料浪费现象得到有效遏制,材料使用率显著提升;③节水。装配式住宅统一生产构件,运输至施工现场进行装配,施工现场配置的施工人员、施工材料都较少,生活用水与生产用水大大减少,节约水资源;④节地。装配式住宅在工厂生产建筑结构构件,无须单独设置场地进行混凝土生产,可节约土地资源;⑤环保。在装配式住宅建筑中,施工现场以装配施工为主,无须运输水泥、砂石等材料,施工现场粉尘污染大大减少,且无需进行夜间施工,不会产生光污染、噪声污染,不会影响施工现场周边居民正常生活。

2装配式住宅在绿色建筑中的应用策略

基于装配式住宅在绿色建筑中的应用优势,建筑企业应根据住宅建筑特点,选择合适施工技术,开展装配式住宅建设工作,做到“四节一保”,实现绿色建筑建设目标。以某建筑企业的小区工程项目为例,总结装配式住宅在绿色建筑中的应用策略。该小区工程项目用地面积约8万m2,住宅可建设用地面积69858.88m2,均为装配式住宅,要求预制率超过30%,其中装配式住宅中“三板”占比超过60%。设计人员根据该小区工程项目施工现场地理条件与工程建设要求,进行装配式住宅建筑、结构等专业方案设计,通过设计施工一体化工作,为装配式住宅施工提供详细指导,切实发挥装配式住宅优势。

2.1预制结构设计

在装配式住宅施工中,预制结构部件是基础环节,建筑企业应结合建筑工程的结构特点,将建筑划分为预制柱、预制桩、预制剪力墙、内外墙板、楼板、屋面板、楼梯、阳台等结构构件,在工厂完成各个结构构件的制作,将其与施工现场浇筑的部分柱与梁进行拼接,或到现场拼接各种预制构件,实现节约能源、保护环境的建设目标。为此,为保障装配式住宅建设质量,设计人员应按照规范流程与要求实施预制结构设计工作。

2.1.1方案设计

在装配式住宅的方案设计阶段,设计人员应对装配式住宅的平面布局、立面、结构、建筑空间等模块进行设计。结合装配式住宅的平面布局与立面结构,选择合适的预制构件类型,在满足建筑工程对建筑空间要求的基础上,选择合适的预制构件连接技术,再结合预制构件类型与连接技术,完成预制结构方案设计。在该小区工程项目中,设计人员引进BIM技术,基于BIM软件的模拟功能,将装配式住宅进行结构拆分,计算装配式住宅的预制率,明确预制的建筑构件及相关参数要求。结合参数要求,在BIM软件中构建各个预制构件族库,遵循“少规格、多组合”的原则,将重复利用率偏低的结构从预制构件族库内删除,改为现场浇筑施工,以此明确工程项目中预制结构的范围。在确保建筑工程预制率符合要求的基础上,协调预制构件与现场浇筑施工,避免二者占比不合理,加大工程建设能耗,实现绿色建筑设计目标。

2.1.2初步设计

首先,结合方案设计成果,设计人员依托于BIM协同设计平台,整合各项工程项目数据信息,计算方案设计后的预制装配率等指标,准确拆分装配式住宅的预制构件,实施标准化设计,确保预制构件符合工程项目建设要求,为后续预制构件生产提供详细指导;其次,结合预制构件的设计成果,计算装配式住宅建设成本,优化改进装配式住宅的预制构件规格,提高装配式住宅建设效益;最后,明确设备管线的预留预埋要求,完成装配式住宅结构方案设计。在该小区工程项目中,设计人员的设计方案为:25个单体预制叠合板、13个预制剪力墙与3个预制空调板;通过初步设计的成本分析,调整预制构件的规格,转变为19个单体预制叠合板、9个预制剪力墙与1个预制空调板,减少了种类数量,节约预制构件施工所用的模板、人工等,提高了制作运输安装效率,每平方米节约成本近30元,并显著提高了装配式住宅建设的环保效益与经济效益。

2.1.3施工图设计

在完成初步设计后,设计人员开展施工图设计,绘制装配式住宅的结构施工图,明确装配式住宅的装配构件拼接要点,为装配式住宅的施工提供依据。为保障施工图的准确性与指导性,设计人员利用BIM技术的碰撞检查功能,对预制构件拼接的空间实施管线碰撞检测,分析机电管线是否存在交叉、重叠等问题,重新调整管线布局,通过翻弯、改道等措施,优化改进装配式住宅的空间布局,确保预制构件的装配更为科学合理,避免施工设计不合理导致返工,避免进一步影响绿色建筑建设目标的达成。

2.1.4深化设计

在装配式住宅深化设计中,设计工作分为土建与机电两个部分:第一,在土建深化设计中,主要对预制构件和装配式建筑的现浇部分进行结合设计,保障装配式建筑的整体性。设计工作涵盖结构设计、参数检测、参数统计三部分。在结构设计中,设计人员要结合预制构件拆分结果,计算预制构件与现浇结合点,完成构造节点设计,并明确预留、预埋要求;在参数检测中,从装配式住宅建筑整体(即预制构件与现浇结构)入手,分析预制构件之间是否存在碰撞问题、预制构件与现浇结构是否存在碰撞问题;在参数统计中,设计人员须要计算预制构件生产所需的混凝土体积与重量,明确预制构件的生产工程量,并统计预埋钢筋的规格要求与所需长度,为工厂原材料采购提供参考,避免出现材料浪费现象。结合上述深化设计成果,设计人员利用BIM软件自动输出预制构件拆分图、预制构件装配图及深化设计图等图纸。第二,在机电深化设计中,设计人员根据装配式住宅的土建设计成果、图纸等,选择合适的机电设备类型,综合部署机电设备管线,实施净空控制、支架吊架设计及荷载验算等工作,明确土建工程中应预留的机电管线孔洞,并通过BIM软件自动输出机电深化设计图。

2.2施工方案设计

在完成装配式住宅的预制结构设计后,根据预制构件生产要求、建筑工程设计要求,实施预制构件施工方案与建筑施工方案设计,指导装配式住宅施工,实现设计施工一体化建设,提高装配式住宅工程建设质量和效率。

2.2.1预制构件施工设计

在该小区工程项目中,建筑企业根椐设计好的装配式施工图纸设计预制构件生产方案,确保工厂生产的预制构件在质量、规格等方面符合建设要求。预制构件均采用装配整体式预制钢筋混凝土结构,通过工厂定制的钢模板,完成各个钢筋混凝土结构的施工,钢筋混凝土结构浇筑完成后,通过浇水与蒸汽进行养护,确保预制结构构件的质量与精度符合工程建设要求。同时,设计人员考虑装配式住宅的可持续性,将外墙结构与面砖的施工工艺设计为一次浇筑成型工艺,避免外墙面砖脱落,以提高外墙结构的密实性,预防出现开裂渗水等质量问题。在该小区工程项目中,设计人员应严格遵循工程精度要求,设计规范的施工流程,将预制结构构件的精度控制在5mm内。以外墙板为例,设计的预制施工流程为:①制作钢模,根据小区住宅的外墙板大小,选择钢材制作模板,可循环利用约200次,且钢模板报废后可回炉重制,节约材料;②绑扎钢筋,根据设计方案要求进行钢筋绑扎;③铺贴面砖,选择节能环保性能优异的面砖材料,按照反打工艺的规范要求及流程铺贴;④安装窗框与预埋件,选择隔热性能优异的窗框材料,按照设计方案规定的位置安装窗框与预埋件;⑤浇筑混凝土,一次性浇筑成型;⑥养护脱模,选择蒸汽养护方案,循环利用养护用水,节约水资源,待混凝土结构强度符合要求后,再进行脱模;⑦全面清洗钢模板,以便后续重复利用;⑧将制作完成的外墙板运输至施工现场。

2.2.2装配式住宅施工设计

就目前的建筑施工技术而言,装配式住宅常用的施工技术包括单元吊装组拼技术、BIM技术与产品保护技术等。在预制剪力墙施工流程设计中,设计人员考虑到剪力墙为装配式住宅的核心承重结构,在剪力墙内部设置钢筋大网片,以此提高结构强度;将预制剪力墙板运输到施工现场后,要求施工人员以剪力墙内部的定位件作为吊装设备的附着点,指导施工人员规范操作预制构件的拼装施工,保障装配式住宅施工质量。在上述施工流程设计中,装配式住宅施工配置的人员较少,且无需进行水泥砂石运输或搅拌等操作,可节约资源,降低施工现场噪声,减少环境污染。在该小区工程项目中,设计方案中的施工流程为:预制剪力墙吊装→预制柱吊装→预制梁、预制楼梯吊装→预制楼板吊装→预制外墙、预制阳台板吊装→楼板上部钢筋绑扎→楼板上部混凝土浇筑。

2.3内部装修设计

在装配式住宅的结构施工方案设计完成后,建筑企业可遵循绿色建筑的建设特点,将装配式住宅的建设理念应用于内部装修中,优化改进内部装修设计,进一步提升绿色建筑的“四节一保”效果,提高装配式住宅的环保效益。在装配式住宅建筑工程中,内部装修通常采用工业化装修技术,并遵循装配式住宅的建设理念。在工厂进行装配式住宅装修材料及所需物品的生产,再运输至施工现场,通过集成化装配完成内部装修。具体来说,工业化装修分为菜单式设计、工厂化生产和集成化供应三个环节,这符合装配式住宅的设计施工一体化建设理念。在装配式住宅的内部装修中,工业化装修落实的重点在于建筑内部分隔、厨卫系统、给排水系统等模块的技术材料创新。因此,在装配式住宅的内部装修设计中,设计人员应注重绿色建材的应用,以落实绿色建筑建设目标。例如在分隔墙系统中,设计人员可通过绿色建材的选择与合理应用,发挥装配式住宅的优势。在该小区工程项目中,设计人员设计的内部装修方案为:在吊顶体系设计中,选用薄型轻钢龙骨材料,减轻吊顶结构重量,延长使用寿命;在卧室装修设计中,选用双面双层轻钢龙骨石膏板隔墙,并在墙体内配置隔音材料,以提高卧室的隔音效果,为用户创造安静舒适的环境;在浴室装修设计中,选用蒸压轻质加气混凝土隔墙板(ALC)预制板作为墙体材料,可减轻墙体重量,且该材料具有较强的保温性能、防火性能与抗渗性能,具有减少建筑物能耗、提高建筑安全性的作用;在架空地板设计中,将地板设计为干式隔音双层架空地板系统,提高地板稳定性,减少噪声;在厨卫系统设计中,设计人员实施整体厨房与卫生间设计。在整体厨房设计中,设计人员整合建筑空间模数、厨房空间模数与厨房内各个构件的模数,如橱柜尺寸系数、配套设施(如电冰箱、烤箱等)尺寸系数,利用BIM软件构建建筑空间与厨房空间的模型,设计厨房开间与进深,再根据确定的厨房空间模型,部署橱柜与配套设施。在整体厨房施工时,按照设计方案逐一安装橱柜与配套设施,这能够最大限度利用建筑空间来建设绿色建筑。在整体卫生间设计中,设计人员将卫生间划分为防水盘、壁板、顶板及支撑龙骨等部分,在工厂进行构件生产,与卫生间配置的洁具共同拼装,完成卫生间模块的设计与施工,现场无须进行湿作业,且构件标准化生产,提高材料利用率,节能环保。

2.4工程建设成效

在该小区工程项目中,设计人员结合绿色建筑建设特点与要求,优化设计装配式住宅的预制结构、施工方案以及内部装修,发挥装配式住宅的优势,显著提升建筑工程的性能,提高绿色建筑施工的效率。具体来说,该小区工程项目的装配式住宅应用效果如下:①在材料方面,从环保性、经济性与耐久性三个角度评估该小区工程项目应用的材料。其评估结果显示,施工材料的环保性评级与经济性评级均为b级,说明该装配式住宅所用材料属于绿色建材,碳排量相对较少,部分材料可降解,且材料生产成本相对较低;耐久性评级为c级,该装配式住宅所用材料可用年限为20年。②在生产方面,该小区工程项目使用装配式住宅施工,人工成本投入较少,施工人员培训工作简单,施工工艺简洁高效,生产性能优异,被评为b级。③在施工管理运维方面,装配式住宅可通过预制、吊装、组拼、连接等方式施工,施工效率与质量有保障,施工性能评级为a级;施工工艺流程简单,集成施工与精益施工管理有序,管理性能评级为a级;在装配式住宅投入使用后,结构构件质量有保障,内部装修材料技术先进,运维工作成本相对较少,运维性能评级为b级。④在综合性能方面,装配式住宅的适用性、安全性及耐久性相对较高,被评为b级。综合上述评级结果,根据《工业化住宅建筑性能综合等级评定表》,该小区工程项目的评级为Ⅱ级,整体水平较高,值得其他建筑企业借鉴学习。

3结语

综上所述,装配式住宅可节约能源,保护环境,有助于绿色建筑行业发展。通过以上分析,设计人员应做好装配式住宅的预制结构设计、施工方案设计与内部装修设计,实现设计施工一体化建设,提高绿色建筑建造效率与质量,提升建筑环保效益。

参考文献:

装配式住宅建筑设计篇2

引言

20世纪70年代至今,随着全球经济的快速发展,钢结构住宅在全球经济发达国家和地区得到了深入的发展,总体走向成熟。这些发达国家钢结构住宅的科研和工程应用起步较早,工业化水平已经很高。迄今为止,国外钢结构住宅已经形成了相当规模的产业化住宅体系,并且在住宅产业化生产方面的研究已经进入对住宅体系灵活性、多变性的研究阶段。这对我国住宅钢结构体系及其产业化的发展有很大的借鉴意义。

1 中国预制装配式钢结构住宅发展现状

预制装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化需求,且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。但由于种种原因,我国在多高层住宅建筑中采用钢结构住宅的仅占了很小一部分,这其中既有人们传统观念难以接受的问题,也有预制装配式钢结构住宅自身的问题。

1.1 政策背景

我国住宅产业化的正式提出,始于1999年国务院办公厅转发建设部等八部委《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》,要求加快住宅建设从粗放型向集约型转变,推进住宅产业现代化,提高住宅质量,具体提出了发展钢结构的要求。国务院(1999)第72号文件更是为预制装配式钢结构住宅及其产业化的发展提供了前所未有的政策支持,该文件明确提出:发展预制装配式钢结构住宅,扩大预制装配式钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。

1.2 行业背景

2003年以来的大规模行业投资造成的钢铁行业产能严重过剩,2012年新开工面积负增长以及施工面积连续数月增速下降而压制了需求,国内外经济疲软导致家电、船舶、机械等涉钢商品消费萎靡。在供给端和需求端共同挤压下,钢铁行业已由微利运行进入亏损状态。虽然2012年四季度以来,伴随着全球经济环境好转,下游需求的整体好转支撑钢价逐步上涨,但总体来说,现阶段是一个发展钢结构住宅的好时机。

1.3 发展现状

我国钢结构住宅起步较晚,大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。预制装配式钢结构住宅在国内起步更晚,观望者多,需求量少,实施者少。近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速。

2 国内预制装配式钢结构住宅主要实践

钢结构建筑市场兴起于上海和广东,现在虽已遍布全国,但因地域经济发展不平衡,可将其分为北京、上海、苏杭、粤闽、天津等五大区域。钢结构建筑企业主要分布在东南沿海地区的主要城市,如上海、杭州萧山、东莞和无锡等大中城市,而在东北、西北、西南和华中地区,钢结构住宅发展缓慢,有些城市还处于起步阶段。

2.1 北新集团

作为北新建材发展新型房屋业务的重要平台,北新房屋成立于2002年,由北新建材与丰田、新日铁、三菱等公司合资设立,公司全套引进日本先进的轻钢结构房屋技术,以现代房屋制造业的标准化、精细化和定制化实现轻钢结构房屋的设计、制造、安装,实现“像造汽车一样造房屋”。

成都青白江区清泉镇花园村项目是由北新集团全资子公司北新集成房屋有限公司与成都市青白江区政府合作开发的统筹城乡住宅项目,占地140亩,可容纳266户。这是青白江新农村建设的示范项目,同时也是成都市新型轻钢节能建筑。青白江区清泉镇花园村项目体现了北新集成房屋在建造过程、节能环保产品的集成以及抗震性能等方面的突破。

青白江区清泉镇花园村

2.2 远大集团

我国首座工厂化集成建筑在长沙建成,这是一栋前所未有的住宅楼。在全部零部件都是工厂化生产的钢结构房屋里,看不到任何管线路和风口,而房子却正在制冷或取暖,提供冷、热水;当主人远在千万里之外,可通过家里的电话自动打开空调和音响,或关闭窗户和电灯⋯⋯这种我国首创的全新概念的集成建筑,通过了湖南省建委组织的国内外专家的技术鉴定。据介绍,集成建筑的诞生掀开中国建筑史上新的一页,预示着专业化大工厂生产住宅的时代已经来临。

2011年在湖南省洞庭湖畔,远大可建一厂仅仅用了15天(360个小时)就建成了一幢高30层总建筑面积达1.7万平方米的酒店大楼。而且大楼主体框架建成用时仅46个小时,大楼封层耗时仅90个小时。这座大楼由远大集团建造,命名“T30”。大楼之所以建成神速,是因为其93%的部分不是在工地盖起来,而是在工厂生产,连内装修一起做完后运到现场,随后像拼积木一样拼装起来。

远大“T30”

2.3 宝钢集团

作为钢铁行业的龙头,宝钢集团一直致力于加大钢结构住宅领域的拓展力度。早在2008年,在武汉黄金口小区,宝钢和赛博思公司就开始开发建造钢结构住宅示范工程。该工程被国际钢铁协会Living Steel(住宅钢结构)项目选定作为中国地区可持续性住宅的示范建筑。

宝钢、赛博思黄金口岸钢结构住宅示范工程

2011年,宝钢成立了宝钢建筑系统集成有限公司,打造钢结构住宅从信息化管理、集成化设计、装配化施工到最后的装修建筑一体化的完整产业链,希望实现“像造汽车一样造房子”的目标,核心业务范围将涵盖政府公用建筑、保障型住宅、商业建筑、商品住宅。

2012年,由宝钢集团牵头发起的国内装配式钢结构民用建筑产业技术创新战略联盟近日在上海正式成立。据介绍,该联盟汇聚了宝钢集团、中国建筑股份有限公司、同济大学、中国建筑标准设计研究院等23家行业内知名的企业、院校和科研机构,涵盖技术研发、设计、工程施工、部品部件生产、房产开发等建筑产业链环节。

3 我国预制装配式钢结构住宅发展阻力

3.1 市场接受度低

钢结构住宅的发展面临的首要问题是现阶段社会对这种新的住宅体系还存有疑问。毋庸讳言,钢结构住宅在防火、梁柱节点做法、楼板形式、配套墙体材料、经济性上尚有许多不完善的地方。中国消费者由于长期居住在砖混或钢筋混凝土结构的住宅中,习惯将混凝土住宅的优势与钢结构住宅的劣势作比较。强大的惯性力量的转变不是一朝一夕的事情,这需要一个逐步接受的过程。

3.2 设计方法滞后

传统的住宅设计和预制装配式钢结构住宅的设计无论从结构体系的设计、基本模数的确定、平面的定位方式、设计的指导思想等等方面都存在着很大的区别。在方案阶段,通用结构体系和专用结构体系没有区分,模数化、标准化的设计思想没得到足够重视;在施工图阶段,缺少对于构件及装配节点的深化设计,没有解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计,这些问题或多或少阻碍了预制装配式钢结构住宅的发展。

3.3 标准规范缺乏

预制装配式住宅的相关设计、施工标准规范欠缺,与之相关的施工工艺、工法和安全规程也还未建立,甚至在某些方面和国内现行的建筑技术标准、规范在很多地方还不兼容,使得设计、审批、验收无标准可依。这对工业化住宅的大规模推广是一个障碍。

3.4 工程造价偏高

造价偏高是阻碍钢结构住宅发展的关键因素,特别是与传统的钢筋混凝土结构住宅相比,钢结构造价明显较高。采用预制装配式的建造方式之后,构件作为工业产品进入施工单位,还增加了税收环节,在房价日益高涨的背景下消费者更难以接受。由于缺乏经济激励政策,众多开发商缺乏建造预制装配式钢结构住宅的积极性,因而阻碍了预制装配式钢结构住宅的推广应用。

3.5 部品部件发展滞后

钢结构体系住宅成套技术,由于过去缺乏技术引导,市场需求没有达到产业化程度。因此,我国的相关产品功能性单一,工业化程度不高,产品质量还不能满足住宅产业化标准的要求。目前,该技术零散而不系统,技术水平及标准参差不齐,不配套,需进一步研究创新并进行整合。我国钢结构住宅在建材和部品方面,目前建造轻钢结构试验工程所需材料许多要从国外运来,甚至有些由外商在中国大陆委托加工的部件,往往也只能到国外去采购,在国内市场上一时还找不到。这严重制约了钢结构住宅的发展和推广。

4 预制装配式钢结构住宅未来发展建议

钢结构住宅设计有模块化、标准化、系列化的特点,可以达到工厂化和装配化的要求,并且抗震性能优越、工业化程度高、施工周期短、综合技术经济指标好。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。

4.1 加强政府对预制装配式钢结构住宅产业化的推进作用

在推广预制装配式钢结构住宅的道路上,政府的引导作用不可忽视。国家有关部门应制定相应的激励和扶持政策,对已建成的示范工程应及时进行经验总结和宣传,使之成为今后的发展模式。此外,政府还应当投入一定的科研资金,鼓励科研单位开展轻钢结构住宅及相关技术的研究工作。加强政府在预制装配式钢结构住宅产业化进程中的作用,通过在政府主导项目中采用住宅产业化的建设,有助于推动住宅产业化生产产品为市场所接纳,也通过政府的示范效应,带动住宅产业化的发展。

4.2 采用模数化和标准化的设计方法

目前国内设计单位大多数较少涉及钢结构住宅的设计,对于标准化和模数化的设计方法更是不甚了解,仍旧按照传统的设计方法去进行设计,影响了预制装配式钢结构住宅的推广。因此,总结标准化和模数化的设计方法并加强对设计人员在标准化和模数化设计方面的技术培训是当务之急。

4.3 引入BIM技术

BIM即建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。俗话说:“工欲善其事,必先利其器。”BIM提供了一种交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台,可针对每个预制构件,建立构件信息化系统。在构件制作、施工前对构件进行虚拟三维检讨,以期在制作和施工前发现存在的各种问题并予以解决。

结语

预制装配式钢结构住宅在我国处于起步阶段,其发展面临很多问题。但从社会综合效益分析以及改善住宅品质、提高安全生产和文明施工水平、缩短施工周期、减少对熟练劳动力依赖等潜在价值来看,发展工业化预制装配式建筑技术,是国家和地区社会经济发展到一定水平的必然选择,也是住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路。

参考文献:

装配式住宅建筑设计篇3

一、装配式住宅和住宅工业化的相关问题分析

改革开放以来,随着我国经济的大力发展及人民生活水平的逐步提升,人们对于住宅建筑的需求不断增加,国家为了应对人们急遽增长的住宅需求,自二十世纪八十年代以来就开始慢慢着手推动住宅的工业化建设。而到2010年为止,装配式住宅作为住宅工业化发展中呈现出来的一种事物,开始在国家建筑行业工作中确立起来。

装配式住宅是作为住宅工业化的建设产物和关键环节而存在的,在长期的发展过程中,我国已经逐渐形成了以轻钢结构为主,辅以木结构和轻钢-木结构、轻钢-钢结构等的装配式住宅建设体系。而这种装配式住宅从含义上来讲,就是指以这些钢结构、混凝土结构、木结构等作为基本的建筑构件而建造的一种住宅。而且,这种住宅中的非受力建筑构建以及建筑配件,诸如内、外墙板以及室内的厨卫设备等,都是提前在工厂中生产,建设人员只需要在施工现场将这些部位进行组装,便可建造出一栋完整的住宅建筑。

而住宅工业化则是作为住宅产业化发展的一个核心环节而存在的一项工作,它与住宅设计的标准化、住宅生产经营的一体化、住宅构件生产的工厂化及住宅协作服务的社会化四个方面一同构成住宅的产业化。建筑企业通过对住宅建筑实施工业化的建设,可以极大地提升住宅建设的装修工作的精细程度,从而推动住宅建筑精装修的发展。可以说,住宅建筑的工业化发展程度直接决定着住宅产业化发展的水平,对住宅的产业化发展发挥着极大的影响。当今时代,我国的住宅工业化建设在装配式住宅不断发展的过程中,已经取得了极大的进展。

我国传统的住宅建筑建设方式长期以来处于一种粗放型的建设及经营管理状态中,为建筑行业造成了极高的能源消耗,并产生了诸多的建设垃圾,严重地影响了我国经济的健康发展以及生态环境的有效保护。而住宅建筑的工业化建设则能够推动住宅建设的精细化发展,从而在最大程度上使这些问题得到解决,还可以实现建筑行业建设效益的有效增长。但是,这些工业化建设效益的实现还都需要依赖于装配式的住宅建筑的建设才能够得以实现。因此,我国建筑企业必须采取措施以推动装配式住宅建筑的发展,同时提高住宅建筑工业化的建设程度。

二、装配式住宅和住宅工业化发展的几点建议

住宅工业化建设是住宅产业化的核心,而装配式住宅建设又是工业化发展的关键,因此,当前时期我国的诸多大型建筑企业都在致力于实施装配式的住宅建设工作,力求通过推动住宅的工业化发展以实现自身经济效益的有效提升。但是,目前我国的装配式住宅建设以及住宅的工业化发展仍然面临着诸多的问题,推动这些问题的解决,是实现二者顺利发展的必要保证。本文下面就谈论几点推动住宅工业化建设以及装配式住宅发展的建议:

1、调动政府在此项工作中导向作用的发挥

我国的住宅的工业化建设不仅关系到整个建筑行业的经济效益,还直接影响着全体人们的居住需求,这项工作的实施甚至会对整个建筑行业的生产与经营的方式造成彻底的变革。因此,要实现装配式住宅的有效建设,并推动住宅建设的工业化建设进程,就必须调动政府在此项工作中的作用。我国政府中相关的建设部门要对国家各个地区不同的住宅建造需求,以及住宅建设条件进行科学合理地系统分析。然后,国家还要制定一些具有针对性的住宅工业化的技术以及经济政策,并针对装配式住宅的建造工作来开展建筑构建以及其他部品的统一的专业化的生产、管理及安装,推动建造工作的协调高效运行状态的实现。此外,国家还应该加强对于技术、人才以及产品的设计与生产等的投入,为我国实施住宅工业化建设提供技术和人才等的支持。

2、调动建筑行业对于此项工作的全面参与

装配式住房以及住宅的工业化建设需要各个建筑企业对于不同建设部件的高效率的协调生产,我国的大、中、小型的房地产开发及建设企业通过协调资金的流通以及合理配置各项生产工作,能够及时有效地推动工业化生产的完成。而在我国诸如万科集团的大型房地产企业毕竟占少数,要推动住宅建设的工业化发展,还必须积极地调动中小企业对于此项工作的参与力度,这样才能够实现建筑行业对于住宅工业化建设的全行业的参与。国家要推动中小企业在住宅建筑的工业化建设中的参与,就必须通过实施优惠措施以带动中小企业与其他大型建筑企业之间的链接。比如,国家可以对中小型的建筑企业实施必要的银行贷款以及土地优惠政策,并为其减免税费、调整审批程序等,为中小企业的发展营造良好的环境。

3、构筑系统高效的住宅工业化建设产业链

装配式住宅的建设主要依靠于不同建筑构建的生产,这就要求国家在推动住宅的工业化发展的过程中,必须将建筑企业作为建设的核心,帮助建筑企业构建一条系统高效的产业链,使建筑企业能够实现建设研究、建筑设计、构建预制以及具体施工等各个环节的专业化工作模式的实现,推动我国建筑全行业由传统的建筑建设向现代化的工业化住宅建设的转型。而且,国家还可以在建筑行业内大规模地推行此种产业链的生产模式,为国家住宅的工业化建设培养一批高效的专业的建筑企业。此外,国家还应该着力强化产业链中的技术研发工作,调动房地产开发单位以及各级科研院校和建筑设计施工等各个环节对于建筑建设工作的技术研发,争取为装配式住宅的建设提供高性能的建筑构件,使我国的住宅工业化建设水平实现切实有效的提升。

三、结语:

当前时期,推动我国的住宅建筑的工业化发展,已经成为建筑行业不可扭转的一种趋势,而住宅的工业化发展也必将为我国的建筑事业的发展带来诸多有益的变革。因此,我国的相关建设部门必须发挥政策导向作用,调动建筑企业对于住宅工业化建设的全行业参与。而且,国家各建筑企业也应该主动地致力于推动装配式住宅的建设,力争通过推动住宅建筑全面高效的工业化建设以达到对建设效益地提升。

参考文献

[1]孙广秀,马晓蕊,张卫琴,孙林. 建造装配式住宅推进住宅建设工业化[J]. 住宅科技, 2010(12)

[2]沈定亮. 保障性住房中推广预制装配式住宅的可行性[J]. 上海建材, 2010(04)

装配式住宅建筑设计篇4

国外住宅建筑工业化主要是二战后发展起来的,近年来预制结构得到了广泛的应用。其原因:一方面由于住宅需求巨大,劳动力短缺;另一方面由于各国的经济发展与技术进步的推动,所有这些为住宅产业化和预制构件的应用奠定了良好的基础。

在我国上世纪80年代受当时标准化、工厂化生产的要求,预制混凝土产品应用较为广泛,主要有预制梁柱、预制楼板、预制叠合楼板及预制混凝土墙板等。在80年代中达到鼎盛时期。进入90年代由于预制构件技术自身原因及现浇混凝±技术的突飞猛进,预制梁、柱、墙板逐步被取代。究其原因预制混凝土构件之所以衰退主要还是技术上的问题。首先是设计原因,构件跨度太小,形式陈旧,不能发挥预制混凝土的优势,缺乏对预制拼装房屋结构的认知;例如大板多层和高层公寓建筑,就由于开间太小,承重墙过多,加之预制构件间连结困难,用钢量大等原因,缺乏市场竞争力。其次是加工制作和装配技术的原因,当时预制构件加工精度和生产工艺的落后影响建筑质量。

鉴于传统建筑方式以上的弊端所在,各企业和政府主管部门都感受到今后建筑生产方式改变的压力。因此,为解决上述传统建筑方式带来的弊端,适应将来建筑市场的变化,国内一些发达地区如北京、上海、深圳等地大力推行工业化住宅。预制装配式建筑生产和工业化住宅设计是我国建筑业实现结构调整和产业升级的关键技术,是建筑领域贯彻实施节能减排和环境保护政策的重要科技支撑技术,对企业和政府应对建筑业形势的变化、推进技术进步、提高核心竞争力具有重要的现实意义。

2、传统住宅与工业化住宅的对比

2、1传统住宅存在的弱点

如:(1)住宅质量及安全性能差;(2)大部分地区的住宅都是毛坯房直接进入市场;(3)保温隔热性能差;(4)施工以户外施工为主.

2、2工业化住宅的优势

如:(1)建筑设计标准化;(2)构配件生产工厂化;(3)现场施工装配化;(4)装饰装修一体化;(5)专业配送物流化减;(6)其次工业化方式建造房屋能够减少资源和能源投入量;减少环境污染、削减环境负荷;有效提高材料利用率;减少对施工场地条件的需求;减少建筑垃圾和施工对环境的影响;减少现场劳动力需求;提高建筑结构性能和质量;实现“四节一环保”的绿色发展要求。

3、工业化住宅设计的社会效益

预制装配式住宅是以预制构件为主要构件,经装配、连接、部分现浇而成的混凝土结构。与传统的全部在施工现场完成的工艺相比具有如下特点:(1)施工进度快,可在短期内交付使用。(2)施工现场劳动力减少,交叉作业方便有序。(3)每道工序都可以像设备安装那样检查精度,保证质量。

4、工业化住宅设计的关键技术及需要解决的问题

4、1工业化住宅设计的关键技术

通过我们公司住宅产业化发展中心对从事工业化住宅设计单位的调研和研究。同时通过对80-90年代的预制构件的成功经验和失败教训的分析,我们认为预制装配式住宅工程的设计成功与否关键在于以下几方面的处理:(1)预制墙板功能设计,包括墙扳的围护和防雨功能、隔声功能及保温隔热功能等是否能达到相关要求。(2)结构连接采用的体系形式。(3)节点防水,包括材料密封防水、构造防水等。(4)预制墙扳在各种工况的受力分析及配筋设计。(5)叠台楼板和阳台板以及悬挑构件的设计。(6)合理构件拆分设计。

4、2需要解决的问题

主要是:(1)结构体系选择与模数化、标准化设计:我国的住宅建筑工业化结构体系还没有完全确立,通用结构体系和专用结构体系的协调配合还没有解决,标准化概念和设计技术还没有得到足够重视。导致目前工业化住宅设计方案实施成本高、周期长,最大的原因是缺乏有经验的设计咨询人员。(2)构件及装配节点的深化设计:工业化住宅的关键是要解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计。(3)工业化专用三维设计软件开发:由于装配式混凝土结构设计构造的自身特点,要求设计方案必须在施工前检查复核,确保各专业的交叉重复在设计阶段解决,提高工业化设计的准确性。

目前,中国二十二冶集团考虑到装配式住宅的设计特点,制定了工业化图纸设计流程、装配式住宅详图制图要求和预制构件加工详图作图规则等一系列图纸管理规定。具体内容详见下表1:

5、结束语

目前,根据我公司对于工业化住宅的研究,一方面预制装配式住宅的设计节点控制、抗震性能已有很大改善,并且我单位也参与编制了《预制装配式混凝土技术规程》和预制构件相关的标准规范,从技术体系上具备了推广的基础。

随着国家鼓励政策日益明朗,工业化住宅建筑的法规和规程逐步健全和完善,政府也积极的推广工业化住宅的房屋,大面积搞试点工程,工业化住宅设计作为产业化的重要环节,仍然需要在实践中不断的积累经验,总结提高,为推动工业化住宅更快,更好的发展持续助力。

参考文献

[1]纪颖波.建筑工业化发展研究.中国建筑工业出版社社.2011.

装配式住宅建筑设计篇5

1装配式住宅的定义

装配式住宅是指工厂预制现场装配而成的住宅,它采用最新的冷压轻钢结构以及各类轻型材料组合房屋的各个部分,使其具备卓越的保温、隔音、防火防虫、节能、抗震、防潮功能。国内建筑普遍的做法是现场制作,该方法虽然有一定的优势,但是能源消耗大、湿作业多、建筑质量不能保证等缺点。国外的住宅较多的是工厂预制现场拼装。这有利于实现住宅工业化。所以,普及装配式住宅是极具现实意义的。

2 国内外装配式住宅发展概况

国外早在上世纪70年代就开始预制装配住宅的加工和建设,其中包括有砌块建筑,大板建筑,盒子结构等等。

2.1国外装配式住宅发展概况

2.1.1日本装配式住宅

日本工业化住宅厂家很多,各厂家不断研究开发新型住宅,满足市场要求。但是,钢结构体系基本相同,只是在屋面、墙面选材、室内外装修及设备上有所不同。积水房屋株式会社在日本工业化住宅中占领先地位,专利产品预制装配化住宅B型在继承传统工法的优点基础上,把日本传统的木结构住宅改进成钢结构和合成板结构,并采用米制整数值的模数,B型体系提供了多样化自由设计以满足客户不同要求。

B型体系的主要特点:

1骨架采用钢结构,为提高防锈性能进行电着涂层。

2.钢筋混凝土条形基础:使用规格化的钢模板,工厂加工的钢筋,商品混凝土现场浇注。

3.墙面:在标准尺寸的钢框中竖向铺设板材,干法施工。

4.采用固有的模数:墙板标准尺寸高2.5m,宽2m,钢柱间距1m。也有工厂预制基础运到现场埋设。

2.1.2美国装配式住宅

美国的住宅建筑市场发育比较完善,住宅构件和部件的商品化、集成化较高,各种机械和仪器业也很发达,各种技术服务的专业化、社会化程度很高。一般情况下,房屋构建在工厂制作成型以后,运到工地与其他各种建筑构建组成一个完整的住宅建筑。现场很少有湿作业,同样的工程建筑效率是国内目前建筑效率的数倍。并且由于美国的工业化住宅在管理机制上较为先进,能够把房屋作为一个最终产品来进行通盘的考虑和设计。所以,美国的装配式产业化住宅已经达到了一个相当高的程度和水平。

2.2国内装配式住宅发展概况

最近10年的发展,我国初步建成具有中国特色的装配式住宅体系,即形成了以轻钢结构为主,以木结构、轻钢-木结构,轻钢-钢筋混凝土结构和轻钢-钢结构为补充的装配式住宅结构体系。并且,在住宅集成方面也有了进一步的探索。比如现在的远大住工,万科现在推行的装配式住宅的建设等等。当前我国的装配式住宅已经有了长足的进步,但是装配式住宅所涉及的前期策划、施工建设以及后期物业等均不为所各相关配套行业所熟悉,因此在实施的过程中还有很多技术衔接问题。配套技术的整合正式装配式住宅推广的关键,从我国目前的情况来看,这一过程仍需经历很长的一段时间。

3装配式住宅分类

3.1砌块建筑

用预制的块状材料砌成墙体的装配式建筑, 适于建造3-5层建筑,砌块建筑适应性强,生产工艺简单,施工简便,造价较低,还可利用地方材料和工业废料。 建筑砌块有小型、中型、大型之分。

小型砌块适于人工搬运和砌筑,工业化程度较低,灵活方便,使用较广。中型砌块可用小型机械吊装,可节省砌筑劳动力。大型砌块现已被预制大型板材所代替。

3.2板材建筑

又称大板建筑,是由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成。它是工业化体系建筑中全装配式建筑的主要类型。建筑内的设备常采用集中的室内管道配件或盒式卫生间等,以提高装配化的程度。大板建筑的主要缺点是对建筑物造型和以及建筑物布局有较大的制约性,并且小开间横向承重的大板建筑内部分隔缺少灵活性,在住宅的使用上有一定的局限性。

3.3盒式建筑

从板材建筑的基础上发展起来的一种装配式建筑,这种建筑工厂化的程度很高,现场安装快。一般不但在工厂完成盒子的结构部分,而且内部装修和设备也都安装好,甚至可连家具、地毯等一概安装齐全,盒子吊装完成,接好管线后即可使用。

3.4骨架板材建筑

由预制的骨架和板材组成,承重骨架一般多为重型的钢筋混凝土结构,也有采用钢和木作成骨架和板材组合,常用于轻型装配式建筑中。 骨架板材建筑结构合理,可以减轻建筑物的自重,内部分隔灵活,适用于多层和高层的建筑。

3.5升板和升层建筑

板柱结构体系的一种,但施工方法则有所不同。 这种建筑是在底层混凝土地面上重复浇筑各层楼板和屋面板"竖立预制钢筋混凝土柱子,以柱为导杆,用放在柱子上的油压千斤顶把楼板和屋面板提升到设计高度,加以固定。外墙可用砖墙、砌块墙、预制外墙板、轻质组合墙板等;也可以在提升楼板时提升滑动模板、浇筑外墙。升板建筑施工时大量操作在地面进行,减少高空作业和垂直运输,节约模板和脚手架,并可减少施工现场面积。

4装配式建筑的特点

4.1设计形式多样

目前住宅设计和住房需求脱节,承重墙多,开间小,分隔死,房内空间无法灵活分割。而装配式房屋"采用大开间灵活分割的方式, 住宅采用灵活大开间,其核心问题之一就是要具备配套的轻质隔墙,而轻钢龙骨配以石膏板或其它轻板恰恰是隔墙和吊顶的最好材料。

4.2功能现代化

(1)节能:外墙设有保温层,可以极大限度地降低冬季采暖和夏季空调的能耗;

(2)隔声:提高墙体和门窗的密封功能,保温材料具有吸声功能使室内有一个安静的环境,避免外来噪音的干扰;

(3) 防火:使用不燃或难燃材料"防止火灾的蔓延或波及;

(4) 抗震:大量使用轻质材料,降低建筑物重量,增加装配式的柔性连接;

4.3制造标准统一

传统建筑物外表面若是依靠现场施工制成多种美观的图案,粉刷彩色涂料不出现色差且久不褪色,是十分困难的。但装配式建筑外墙板可以轻易做到这点。况且,工厂在生产过程中,材料的性能都可随时进行精密控制。

5我国发展装配式建筑的前景

装配式建筑在国外是大众化的产品。而在我国,到2010年前后,在设计、功能、生产、安装等方面也能够生产上述条件的装配式建筑。例如,一位需要购买房屋的顾客,走进一家房地产公司,公司他的要求就很快能装配一幢符合要求的住宅。目前我国钢产量较大,价格也不高,完全可以在建筑市场上大量使用。 如果采用钢结构,配以石膏板、轻钢龙骨、岩棉、彩色外墙板、塑钢门窗、彩钢复合板等材料制造装配式房屋,无论从价格上,还是从功能和舒适性上,都将优于现在的砖混和混凝土结构房屋。并且现在万科、远大住工等一批国内企业已经开始积极的推广装配式住宅,并且有了一定的成果。看来,装配式建筑将是我国房屋建设发展的必然趋势。

参考文献

[1]童悦仲.美国的多层轻钢结构住宅[J].住宅科技,2004年,(11)

[2]徐磊.加拿大轻钢结构住宅体系[J].上海建材,2001(6).

[3]杨聪武,冯铭.钢结构住宅产业化设计探讨[J].建筑结构.2011.

[4]舒畅.钢结构住宅技术经济分析及其产业化研究[D].武汉理工大学.2005.

[5]韩俊强.钢结构住宅产业化研究[D].武汉理工大学,2008

[6]孙广秀,马晓蕊,张卫琴,孙林.建造装配式住宅推进住宅建设工业化[J].住宅科技.2010(12)

[7]潘璐.中国产业化住宅产业化面临的障碍性问题分析和对策研究[D].重庆大学.

装配式住宅建筑设计篇6

所谓BIM技术就是一种先进的建筑模型,这种模型主要通过数字化信息对真实的环境进行模拟还原,以便于建筑人员的参考。此外这种模型具有较强的功能,其具有一定的可视化,其协议能力也较强。而预制装配式则是建筑中的构件,主要功能能对住宅的建筑进行连接与装配,当BIM技术与预制装配式相结合时,则能产生良好的建筑效果,这既能吸引人们的注意力,丰富人们的生活,也能为建筑企业带来良好的经济效益。

1 BIM技术在预制装配式住宅中应用的现状分析

目前,BIM技术在预制装配式住宅中应用的现状较为明显,大部分建筑企业在建设的过程中都会采用BIM技术,这主要是因为BIM技术具有较强的优势,在应用的过程中能为建筑企业带来更多的利益。首先,在BIM技术时,建筑人员能根据BIM技术构建的虚拟环境,分析住宅建筑真实情景,BIM技术在对建筑模型的确定时,就会利用相应的功能,选择适当的软件构建住宅的环境,再结合预制装配式构建,形成一定的数据,进而产生具体的参数,以便于工作人员的参考,而工作人员也就能根据其数据和参数对建筑模型进行一定处理,这样完整的住宅就能快速地呈现在人们的眼前,而且这也大大提升建筑人员的工作效率。其次,BIM技术属于先进的科学技术,其对预制装配式住宅建筑而言,具有十分重要的作用,BIM技术能建筑人员在建设住宅的过程中技术的发现其中存在的问题,进而找到影响住宅建筑的因素,这样建筑人员就能根据实际原因解决实际问题,并在此阶段,为建筑人员提供完善的建筑方案,这不仅能提升建筑效率,也能缩短工期,为建筑企业带来巨大的经济效益。另一方面,BIM技术能深入设计住宅的模式,传统的技术所设计的住宅模式较为简单,而且设计过程较为繁琐,无法满足客户的需求,但在BIM技术设计的环境下,每一个设计方案都是独立的,而且能根据客户的需求研究出现相应的住宅图纸,这样设计人员就能减轻繁琐的设计步骤,根据客户的要求设计相应的图纸,进而节省大量的时间,此外,这些图纸也能储存到数据库中,方便建筑人员的使用。BIM技术在预制装配式住宅应用时存在的优势较多,它不仅能对碰撞进行检测,也能对工程施工的数据进行汇总,还可以保证管理人员能科学的管理建筑工程,也正是因为这些优势,使得BIM技术在预制装配式住宅中被广泛应用[1]。

2 BIM技术在预制装配式住宅中应用的重要性和对BIM技术的评价

由于住宅建筑是一项较为庞大的工程,其在建筑过程中,建设人员需要精心设计,才能确保住宅能够保质保量的完成,因而,在预制装配式住宅在施工的过程需要做好协调工作,尤其是对于不同阶段的设计和研究,建筑人员更需要注意,如在进行深化设计时,对于预制装配式构件的检测十分重要,检测人员必须要在短时间完成检测,才能确保质量,而在构件的生产阶段,每一样的物品的生产,都需要精心挑选,其次,在施工时期,工作人员需要安装构件,而安装的过程却比较困难。这样一来,建筑人员则需要花费大量的时间、人力、物力,才能保质保量的完成,而合理地使用BIM技术则能减少繁琐的不足,当BIM技术起到重要作用时,BIM技术在其中应用的过程中可以减轻建筑人员的工作压力,也能减少其工作量,保障每个阶段都能顺利地完工,这也就充分的表明,这种新技术也能提升住宅建筑效率,也能有效地解决预制装配式住宅存在的困难[2]。

BIM技术在建筑企业中具有重要的支撑作用,在进行预制装配式住宅建筑的过程中,BIM技术的应用能有效地提升住宅的质量,也能为建筑企业节省投资成本,进而保障建筑企业在良好的环境下发展,BIM技术是当前建筑企业发展的优势,也是为了建筑企业发展的趋势。对于BIM技术的评价和分析,建筑企业必须要秉承着正确的思想和观念,在为未来的发展道路上,对BIM技术进行创新和改造,使其能更加信息化,拓宽BIM技术的发展空间,也是拓宽建筑企业的发展渠道。只有正确的BIM技术,才可以采用合理的方法为住宅建筑打下深厚的基础,推动其产业链的形成。

3 针对BIM技术在预制装配式住宅应用中提出的方案

3.1 BIM技术在设计阶段的作用

在设计住宅模型阶段,如果设计人员采用传统的设计方式,则需要不断对图纸进行修改,找到图纸存在的问题,并将其解决,才能设计出一个合格的图纸。传统的设计方法不仅浪费时间,并且很难发现图纸存在的问题,从而导致建筑人员在进行实际的住宅建筑出现问题。而如何采用BIM技术,转变传统的设计方式,工作人员就能结合虚拟的住宅环境,研制出精心的图纸,建筑人员也能根据其3D图,分析平面图、立体图,从而有效地进行材料分析和面积统计,这对于工程造价人员而言,具有便利的作用,BIM技术能使住宅造价更加精准,其数据也会精准的形成。这种先进的信息化技术大大的提升住宅建筑的效率,也增强了其建筑质量[3]。

3.2 BIM技术在构件生产中的作用

预制装配式住宅需要利用构件才能顺利的施工,因此,建设企业要能保障BIM技术能支持构件的生产,做到良好的信息传递功能,利用BIM技术对构件中的信息进行提取和更新,从而保障构件在住宅建筑发挥重要的作用,而且构件在生产的过程长具有较强的时效性,这样可以使其BIM技术在构件生产中得以实现。

3.3 BIM技术在施工吊装阶段的应用

为了提升住宅建筑的质量,加快其建筑速度,在设计图纸时,建筑人员需要结合BIM技术中的数据库,从中获取相关的信息,对数据进行分析和探索,进而有效地管理数据,这样就能建立其3D立体模型。因此,在施工吊装阶段,在采用BIM技术时,要能确保其技术方法适宜,并且相关的工作人员具备良好的经验,才能进行施工,从而在一定程度上降低信息传递的失误率,也能有效地指导施工人员准确地进行安装定位,以便于构建数据的查询。

3.4 BIM技术的创新

创新是当前建筑企业的关键点,在开展建筑工程的过程中,需要不断采用先进的技术,才能提升建筑效率。因此,为了形成产业链,也为了保证数据的精准性,建筑企业要增强对工作人员的培训和指导,使其能结合自身的工作,对BIM技术进行创新和改进,这样既能按照要求完成相关的任务,也能使其建筑工程能正常的施工,尤其将BIM技术应用在施工现场时,其创新技术十分重要和关键,创新是推动建筑企业发展的重要点,建筑企业必须对其受到重视。

4 结束语

总体而言,BIM技术在当前的建设行业中具有宽阔的发展空间,合理的应用BIM技术能在建设的过程中减少错误率,也能确保住宅设计的科学性和准确性。所以,建筑企业应明确BIM技术的性质和其主要的功能,充分地意识到其具有的重要性,才可以有效地管理建筑工程的施工过程,这对于这预制装配式住宅未来的发展具有较高的效益。

参考文献

装配式住宅建筑设计篇7

1 PC住宅产业化

预制装配式建筑也可以有英文简称PC来代替,PC住宅产业化的含义是指通过工业化方式生产预制装配式住宅,从而促进住宅生产现代化,在生产PC住宅时,首先在工厂对PC住宅构件进行生产和加工,其次利用运输工具将加工好的PC住宅构件运送到施工现场,并在施工现场进行拼装,最后利用拼装好的PC住宅构件建设成完整的建筑,预制装配式建筑的特点主要体现在以下几点:(1)强度、品质以及耐久性好。由于PC住宅构件采用的是工业化生产方式,因此在生产工艺、质量管理等方面更加的标准化、精细化,因此可以保证住宅建筑的质量;而且由于需要高空作业的构件,如门窗、外饰面等,事先都已经安装完成,在一定程度上,降低了高空作业的危险,另外与现浇混凝土结构相比,预制混凝土住宅构件的耐久性、品质以及抗震性能也相对较好。(2)建造速度快。由于PC住宅构件已经制作完成,因此只需要进行现场拼装即可,而且还可以实现结构施工、内装修和外装修同时进行施工,改变了传统的施工工艺,因此大大提高了建造速度,据有关资料显示,与传统施工工艺相比,采用预制装配式建筑技术,建造速度可以提高30%-50%左右。

2 BIM技术在PC住宅产业化中的应用

2.1 BIM技术在PC住宅产业化中的优势

目前,我国许多建筑业都在使用BIM软件,它主要来源于制造业的生命周期管理理论,其英文简称为PDM,最早的制造业,如航空、机械以及造船等都采用了PDM软件,其主要管理的是单个“零件”,而预制装配式建筑将柱、梁、板等构件作为“零件”进行生产,因此PC住宅产业化和制造业的生产方式非常相近,而且采用BIM软件对住宅产业化能够产生重要作用。

工业住宅的外观较为简单,模块化特点较为显著,因此非常适合采用BIM技术,可以实现工业住宅的模块化设计,降低BIM建模工作的难度,另外BIM技术能够满足住宅产业化的实际需求,减少住宅设计过程中的错误,加强对项目建设成本的控制,提高对住宅产业化建设的管理水平,从而使住宅产业化得到进一步的发展。

2.2 BIM技术在PC住宅产业化的实际应用

BIM技术在贯穿于装配式住宅中的各个环节(图1),下面主要探讨了BIM技术在住宅设计、深化设计以及施工过程中的管理应用。

2.2.1 BIM在PC住宅设计、深化设计的应用

在住宅设计阶段,可采用BIM技术进行PC住宅设计,包括建筑设计、结构设计以设备设计等,BIM建筑模型具有计算、分析等功能,因此可以对建筑的日照性能、能耗性能以及结构性进行分析,提高住宅建设的质量,降低能源消耗;在深化设计阶段,由于PC住宅的是在所有构件制作完成后,才将其运输到施工现场进行安装,因此这就要求住宅构件一定要精确,否则构件无法安装到位,影响施工质量,还会延长施工工期,增加企业的建造成本,但是这对于单靠工人筛选检查是非常困难的,因此可以通过BIM模型,消除在施工现场可能会发生的问题,并且加强建筑模型的碰撞检测,及时发现构件之间、构件的预埋钢筋之间存在冲突和问题,并根据检测结果,深化设计图纸,对存在问题的设计构件进行相应的调整。

2.2.2 BIM技术在工程建设管理中的应用

BIM技术在工程建设管理中具有很好的应用,利用BIM技术可以建立一个建筑管理集成平台,将参与到工程中的不同组织联系起来,如业主、设计方、施工方等,并及时的进行交流和沟通,共同做好建筑工程的管理工作,促进PC住宅产业化的发展。

建筑管理集成平台包括一个中心数据库和四大子系统:一个中心数据库为BIM模型中心数据库,主要用于存放BIM模型数据;四大子系统主要有PC构件深化设计子系统、生产阶段管理子系统、现场施工管理子系统以及工程远程监控子系统(如图2),其中深化设计系统主要用于数据的传输,生产管理阶段子系统主要用于读取构件的相关设计数据,并将PC构件的相关信息返回记录在中心数据中,现场施工管理系统主要用于掌握构件的生产情况,如进度、质量等,并在中心数据库中记录构件的安装情况,工程远程监控子系统可以实现PC工程建设进度的动态显示。

3 BIM技术在PC住宅产业化中的应用的进一步拓展

BI技术在PC住宅产业化中的应用还有很广阔的拓展空间,因此笔者认为还可以在以下几个方面进行拓展:

3.1 4D/5D仿真模拟

BIM模型可以根据现实中的建筑,建设一个虚拟建筑,因此工程现场出现的问题,可以在实验室内利用计算机进行分析和解决,4D主要优点在于增加了时间的维度,因此可以利用仿真模拟技术,对不同建筑施工方案优缺点进行检验和分析,并对其进行比较,最终选择出一个最优方案,5D主要优点在于增加成本的维度,可以通过BIM模型使工程预算和项目成本可视化、精细化,而且5D仿真模拟可以对多个成本方案进行分析和比较,了解各个成本方案之间的差别,从而选择最为科学合理的成本方案。

3.2 数字化制造

PC住宅的采用是工业化生产方式,因此利用BIM模型,一些住宅构件可以实现自动化和数字化制造,主要有以下几个方面:(1)模具设计自动化。利用BIM模型为模具设计提供三维几何数据,从而实现模具设计的自动化。(2)钢筋加工自动化。BIM模型中的钢筋加工相关数据,可以实现钢筋加工的自动化,同时也使得钢筋的用料更加的科学合理。(3)构件检测自动化。充分利用BIM模型中的尺寸数据可以实现预制构件检测的自动化。(4)现场自动定位放样。可以利用BIM模型中的空间信息,实现施工现场自动定位放样。

总结:

总之,BIM技术在PC住宅产业化中具有重要作用,因此我国的建筑企业应不断加强BIM技术的应用,充分利用BIM模型中的分析、模拟、计算以及统计等功能,提高建筑企业的施工质量,降低企业的成本,实现保护环境的目的,促进住宅产业的现代化,从而促进我国社会经济持续稳定的发展。

【参考文献】

[1]熊诚. BIM技术在PC住宅产业化中的应用[J]. 住宅产业,2012,06:17+19-20.

[2]龙玉峰,焦杨,丁宏. BIM技术在住宅建筑工业化中的应用[J]. 住宅产业,2012,09:79-82.

装配式住宅建筑设计篇8

1 住宅建筑给水管道的设计方法

1.1 管道形式

住宅建筑给水管道的形式,没有明确的设计形式,要根据住宅建筑的具体要求,围绕住宅建筑的现场,设计出给水管道的形式,给水管道设计时,还要考虑到住宅建筑的外部给水状态,在此基础上,确定供水方式,进而才能设计给水管道的形式[1]。一般情况下,在高层住宅、多层住宅结构中,通过外部的给水管道,直接提供管道供水,合理利用管网的压力,如果住宅建筑的高层部分,外部给水管道的水压,达不到给水压力时,此时住宅上部,是不能进入正常的供水状态,应该在给水管道体系中,设计可调节的水箱,同时配置变频的供水设备,在给水管道供水的过程内,提供增压条件。高层建筑是现代住宅中一种常见的类型,高层住宅楼的给水管道,采用竖向分区的方法,按照设计的要求,给水管道的各个分区中,配置的卫生器具、给水构件,静水压力不能超过0.35MPa,按照该标准进行管道分区的划分,在管道设计中,实现下行上给。

1.2 增压设备

增压设备在给水管道内,辅助提高给水的压力,满足给水的压力需求。住宅建筑在上部给水管道设计中,规划增压设备的运用,为了节约给水管道的占地面积,推行调节水箱、变频供水设备,提供加压供水的条件,也能降低给水管道的造价成本[2]。增压设备防止了给水中的二次污染,保护了水源的清洁性。给水管道的增压设备设计方面,提倡自动化的加压设备,专门在给水管道中,配置减压阀控制,简化排水管道的设计,更要确保增压设备在给水管道内的运行效益。

1.3 热水系统

热水系统的竖向分区,和给水管道相同,其在设计时,要考虑到住宅建筑对热水的需求。住宅建筑以生活为主,日常热水的使用量很大,不同类型的热水器,均需要热水供给。住宅给水系统的热水管道设计,常见的是电加热或太阳能方法,设计给水管道时,预留安装热水设备的孔洞,每个住宅用户,都要独立设计热水管道,方便用户自行接入热源。例如:高层住宅建筑中,设计了多个集中式的热水供应系统,提高了住宅建筑热水系统的档次,热水系统的温度、压力稳定,随时都可以取用,为了达到供水压力的平衡,在热水系统设计时,就要按照建筑物的高度,安装热水管道,在竖向分区中,管道的设计要配合给水管道,维护给水管道的稳定性,才能平衡热水管道中的供水压力。给水管道设计中,规划了冷水、热水管道,单独设计减压阀,经过减压后,完成管道的供水设计,热水管道内,还要配置全循环系统,在配水干管、立管以及分支管上,设置回水管道,优化管道的设计。

2 住宅建筑排水管道的设计方法

排水管道的设计,确保住宅建筑,能够顺利的排水,针对住宅建筑的排水管道,提出以下几点设计方法:

首先排水管道的安装地点,要设置在住宅建筑的隐蔽位置,如:墙角,既要注重排水管道在住宅中的美观,又要提高排水管道安装的水平,提高排水管道的设计水平,保证排水管道位置的合理性。

第二,住宅建筑排水设计时,不能影响居民的日常活动。住宅建筑内,居民的数量非常多,用水量大,在排水时,最容易出现堵塞、泛水的情况,特别是一楼的居民,面临着排水压力[3]。排水管道设计中,选用通气的立管,住宅建筑二楼及以上楼层,都要设计通气式的立管,一楼的污水,可以单独排放到指定位置,由此体现排水管道设计的绿色化、人性化特点,避免影响排水管道的功能。

第三,住宅建筑内,几乎所有的居民住户,都安装了空调,空调室外机挂在墙体外侧,空调运行时,排放冷凝水。很多传统的建筑,空调运行的冷凝水,随意排放,不仅影响了排水的环境,更是对楼下的居民,造成了影响。由此,给排水管道设计中,要专门为空调的冷凝水,设计排放管道,采用冷凝水管,负责排放空调运行产生的冷凝管。

第四,住宅内部的排水管道,在规划的地漏位置,为了保障排水的高效性和清洁性,要在地漏位置安装水封能力较强的附件,促使地面的积水稳定的流入到排水管道内。

第五,住宅排水管道设计中,各项管材构件,选择优质的材料。管材构件市场中,材料多种多样,应该从专业的角度上分析,选择高效、稳定的管材构件。常见的构件材料有:聚丙烯管、聚乙烯管、塑钢管等,管材构件在排水管道内,得到了充分的应用[4]。现代市场中,排水管道方面出现了大量的新材料,新材料的优缺点明显,选择排水管材构件时,全面分析材料的性能、质量,保障管材构件在排水管道中的稳定性、规范性。

3 住宅建筑给排水管道的设计案例

本文以住宅建筑给排水管道中的预制装配系统为例,分析管道设计的实践过程。预制装配给排水管道,其生产、施工独立,两者分离操作,管道、构件要在厂家完成,此类管道、构件,具有广泛化、标准化的应用特征,优化设计给排水,提高给排水管道的应用效率。

首先设计给排水的管道模式,根据预制装配的特征,提供管道的设计要求,促使厂家能够按照预制装配的要求,生产可用的管道,管道运输到现场后,逐步安装到指定位置。

然后是预制装配结构中,给水、消防给水、热水管道的穿墙设计,提前预留出穿墙洞孔,控制好建筑的沉降,选择可用的管道,确定预制装配的类型。管道有穿越楼面、垂直穿越的情况时,不仅要预留孔洞,还要在管道外部,加装套管,控制好孔洞、套管的尺寸,一般套管的外径,会大于管道外径的80mm左右。预制装配的热水管道,其在设计时,要注意控制保温层的具体厚度,降低热水管道温度散失的速度。消防管道在预制装配条件下,在预留、预埋方面,注重尺寸的控制,以免影响管道安装的效果。

最后是预制装配住宅建筑中,排水管道的设计。排水管道有穿越楼板、地下室的情况,设计好排水管道的选型,在预留孔洞位置,穿入排水管道,预留的孔洞的尺寸,要比排水管道的外径多出50mm,完善排水管道的安装环境,最主要的是确保排水管道安装的合理性,防止预制装配住宅建筑的排水,出现缺陷问题,以此来提升排水管道的设计水平,满足住宅建筑的基本需求。

4 结束语

住宅建筑的给排水管道设计,是一项复杂的工作,既要考虑到住宅建筑的需求,又要化给排水管道的设计内容,以免破坏给排水管道的系统。住宅建筑上,合理规划好给水管道、排水管道的设计,同时安装好管件、构件,促使给排水管道在住宅建筑内,能够保持稳定、安全的运行状态,强化给排水管道的设计和应用。

参考文献

[1]陈鲲.住宅给排水管道设计方法探讨[J].科技创业家,2012(19):11.

装配式住宅建筑设计篇9

1 装配式住宅建设技术

建筑的工业化应用越来越受到我国建筑行业的重视,其中装配式住宅的结构形式最为典型。装配式住宅是以预制件为主要构件,经过装配连接而成的混凝土结构。

1.1 基本原理

工业化住宅中的预制结构体系是指外墙板、楼梯、阳台和空调板等在工厂预制生产,然后运输到工地,将结构现浇的柱梁与这些预制件进行连接。其中外墙板用瓷砖、窗框、钢筋和混凝土浇在一起构成。整个装配式结构可以是框架、剪力墙等多种形式。

1.2 技术特点

1.2.1 保证质量

制作预制件时,选取定型钢模板进行钢筋绑扎后浇筑混凝土,利用蒸汽养护或者水池生养,能够保证预制混凝土构件的精度和质量。由于预制件的外墙面砖和混凝土墙体是一次浇筑成型的,可以有效防止外墙面砖脱落、外墙开裂渗水、窗框密封不严等问题。

1.2.2 节约能源

在能源方面,建筑工程在建造和使用的过程中会直接消耗很多能源,消耗量占全社会总能源消耗的30%之多。而产业化的装配式住宅是利用集体生产预制件的方式建造,整个施工过程中的能源消耗量大大低于传统建造方式,并且其外墙体系在导热性能方面比传统墙体更有效用。

在水源方面,装配式住宅混凝土构建进行养护的方式与传统养护方式不同,可以实现养护用水的循环使用。并且工厂在进行混凝土的配比时,需要严格控制用水量,以免比例失调,但是施工现场对于用水量控制困难,容易造成水资源浪费。此外,施工现场不需要使用搅拌车、固定泵等机械设备,也就避免了对此类设备的清洗。不仅能节约大量清洗用水,也避免了废水、水浆对周围环境造成的污染。与传统住宅建筑的施工方式相比,装配式住宅能节约70%的时间与80%的用水。

在材料方面,产业化生产时,制作预制件所用到的钢模具、钢模板等都可以多次循环使用,并且报废后可回炉重做,传统施工方式在现场制作的大多都是木模板,循环使用频率过低。

2 装配式住宅的优点

2.1 绿色施工

所有材料在工厂进行统一加工,制作出住宅的房顶、墙面、楼梯等成型模型后运送到施工现场进行装配。整个过程都不需要泵送混凝土,大大减少施工现场浇捣和搅拌混凝土时所产生的噪声;装配式住宅不需要夜间施工,减少夜间照明,降低了夜间施工对周围居民生活产生的影响;预制构件外装饰由工厂制作,施工现场不需要外脚手架,不会产生施工灰尘,扬尘对环境的污染得到了有效抑制。

2.2 精益施工

装配式住宅的施工过程能够做到精确智能且节材降耗。在装配式住宅施工中,能将构件、装饰、机电等融合在一起,形成有机结合整体,达到多重功能一体化的目标。根据实际需求,构件可以包含一种或多种功能,借鉴汽车类集成品的精益施工方式作为技术参考,将部品生产标准化、模数化。

2.3 机械化程度高、

成型模具与生产设备在一次性投入使用之后还能重复使用,既提高了使用效率,也减少了耗材量与资源费用;施工工期大量缩短,受季节影响小,能够有效控制质量;施工人员的工作量减小,劳动强度减弱,劳动力资源的投入也就相对减少。

绿色建筑就是在建筑的整个寿命周期之内,最大限度的节约各种资源,达到保护环境和减少污染的要求,为人们创造出健康、适用、高效的居住空间,使建筑与自然和谐共生。其目的是减轻建筑对环境的损坏,以节约能源与资源为前提,打造出最健康自然的生活空间。因此,装配式住宅是推动绿色建筑发展的重要突破口,推动着我国绿色建筑的发展进程。

3 我国装配式住宅发展存在的问题

推广应用装配式住宅体系对于转变住宅的建设方式与促进住宅产业结构的调整都将发挥重要作用。但是目前由于我国装配式住宅发展还处于初级阶段,所以还存在很多问题。其中,技术标准滞后、建造成本偏高、项目建设管理体制不完善是装配式住宅发展的三大瓶颈。与目前我国完备的建筑标准相比,在建筑产业化标准方面还缺乏装配式住宅的设计、生产、施工与验收标准体系。并不能完全同绿色建筑的标准相融合,无法进行大规模推广。然而建筑产业化的核心是标准化,因此必须尽快制定完善的行业标准与国家标准体系,并且要同国际标准相联系。

因为装配式住宅的预制件还没有形成大规模生产,规模效益无法体现,同时预制件生产属于企业生产,生产构件产品需要交纳17%的增值税,因此增加了较高的生产成本,导致装配式住宅的每平方米建造成本比传统施工建造的住宅高500元左右。另外,由于装配式住宅项目的建设管理体制并不完善,总承包施工企业并不完全具备专业化生产能力,因此不利于装配式住宅的发展。

4 如何解决装配式住宅现有的问题

与先进的工业化国家相比,我国的住宅建设比较落后,因此要在住宅产业现代化的进程中加速发展,建造更多美观舒适的绿色装配式住宅。规模化科学化推广装配式住宅还需要依靠产业政策的合理制定与技术体系的提升。

4.1 完善制度

建立绿色建筑检测与评价认证制度,鼓励发展绿色建筑新材料、新技术、新体系。不断加强国际合作,通过引进、消化、吸收国际先进技术增强自主创新能力,使我国装配式住宅施工体系更加完善。

4.2 建立财税激励政策

装配式住宅建筑设计篇10

文献标识码:A

文章编号:1008-0422(2012)06-0140-05

1 前言

保障房建设是当前重要的民生工程,牵涉到亿万居民的切身利益。社会意义和政治意义都非常深远,所涉及的方面很多、政策性很强,需投入的资金量巨大、运转周期长。因此从政府的角度出发,把保障房的建设办好是头等大事。

住宅建筑工业化生产是住宅生产方式的变革,推动预制装配式结构住宅产业化,是住宅建设的发展趋势,是实现节能减排、发展低碳经济的必然需求。当今世界,能源紧张,节能减排已是全球共同的话题,建筑的工业化势在必行。

装配整体式混凝土结构运用在住宅建筑中,通常有装配式框架体系、装配式混凝土框架—剪力墙体系、装配式剪力墙体系。根据闵行浦江基地的实际工作经验,本文仅对装配式混凝土框架—剪力墙结构体系在保障性住房中房型设计上的运用进行讨论。

2 装配式建筑简述

装配整体式混凝土结构是由预制混凝土构件或部件通过钢筋,连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑混凝土而形成整体的结构,又简称为预制装配式结构(precast concrete,PC结构)。按照此工艺建造的建筑,称为装配式建筑,也可称为PC建筑。装配整体式混凝土结构是工业化住宅的理想结构体系。

2.1装配式建筑的特点

1)预制构件表面平整、外观美观、尺寸准确,建筑物的质量明显提高;

2)施工方便,模板和现浇混凝土作业减少,预制楼板无需支撑,叠合楼板模板较少;

3)建造速度快,对周围的环境影响小;

4)预制结构在设计和生产时还可以充分利用工业废料,变废为宝,以节约资源和其他材料。

2.2装配式建筑的要求

我国建筑行业一直走的是粗放型的发展道路,标准化缺失,模数化没有真正落实。住宅开发及部品生产标准化概念淡薄,对模数协调理论不重视。

我们号召向制造业学习,像造汽车那样造房子,向机械行业、计算机行业学习。学习他们的标准化、模数化及模块化,结合建筑行业的实际,解决难以标准化的问题。

装配式建筑一定要用标准化、模数化、模块化的理念进行设计。

3 装配式建筑在保障性住房中运用的可行性

3.1保障性住房的社区规模大、易形成规模效应,适合住宅工业化的推行

上海市政府为了加快推进全市配套商品房的建设、解决城市低收入住房困难家庭的住房问题、完善现有的保障性住房建设体系,积极部署规划了多个大型居住社区保障房建设是当前重要的民生工程。市政府规划了顾村、泗泾、浦江、三林、周康航等多个保障房的大型居住社区。每个大型居住社区的规模都在100~200万平方米左右。只要将其中部分建筑量以装配式建筑的工艺进行设计和建造,就能形成一定的规模效应,对降低建造成本提供了一定量上的保证。现闵行浦江基地,建设单位已将其中的30万m2的住宅,以PC工法的工艺进行建造。

3.2保障性住房的房型面积小、房型式样不多,适合标准化、模块化生产

受政策等各方面的影响,保障性住房的套型建筑面积均不大。经济适用房在90m2以内,公共租赁房在60m2以内。小面积的户型增加了设计难度。但从另一方面讲,由于是小面积的户型,各功能房间仅满足基本功能的需求,户型的变化少,这对推广标准化和模块化是有利的。在实际工程中,保障性住房对个性化的设计要求并不是很高;一个项目中房型的种类基本在3~4种;在建筑设计上退台、错层等的设计手法,很少使用。所以适合工业化设计的要求。

3.3政府政策层面上支持

保障性住房是政府的重大民生工程,政府在政策上肯定是大力支持的。装配式建筑、工业化生产,这与国家产业结构改革、节能减排、原材料的循环利用、提升建筑质量等是密切相连的,政府在政策层面上必定是支持。上海市已经出台了《关于加快推进本事住宅产业化的若干意见》和《关于本市鼓励装配整体式住宅项目建设的暂行办法》。此办法,对于装配式建筑在容积率上给予3%的奖励。

4 保障性住房向工业化、标准化转型

4.1当前保障性住房的设计状况

目前建筑的建造模式以现场浇筑为主。在此建造工艺的前提下,保障性住房的设计存在以下几方面的状况:

1)由于建筑面积小,建筑尺寸的模数化概念不强。例如:主卧室的开间尺寸通常会设计成3.3~3.6m之间,但次卧室的尺寸往往就多种多样了;

2)房型平面凹凸多,体形系数大,对节能不利。为了解决平面凹凸所产生的结构问题,在结构设计时增加了大量的结构连板,这些结构连板在建筑上没有功能要求;

3)有些开发单位过分地追求建筑形象,在立面设计上添加了大量的装饰构件。这些装饰构件通常是没有功能作用的。这与绿色建筑的理念是相违背的。

上述几点情况,是目前保障性住房设计对工业化、标准化建造不利的地方。在国家产业结构调整、节能减排、发展装配式建筑的前提下,保障性住房的设计必须要有所改变和调整。

4.2初步尝试,采用装配式框架—剪力墙体系做户型设计

最初做设计时,在常用的剪力墙户型的基础上,做一些规则化处理。将其改成框架剪力墙的结构形式,预制外墙板挂在梁柱外侧。主要在以下几个方面进行调整:

1)将原先的剪力墙体系调整成框架—剪力墙成体系;

2)主要柱网和剪力墙纵横两个方向基本对齐;

3)东西山墙和北向外墙拉平;

4)内部隔墙尽量对齐;

5)将户型设计成对称的式样,以减少预制构件的种类。见图1。

关于本户型预制及现浇构件的说明:

1)主体框架柱和剪力墙现场浇注;

2)楼板、阳台板和框架梁为叠合构件;

3)护墙板、内隔墙、空调板、楼梯等为预制构件。

按此方案实施预制率为50%,如将框架柱改为预制构件预制率为70%。

经过各方的协同努力后,本方案在闵行浦江基地进行试点实施。从目前实践的情况来看,本方案存在的问题主要是:室内存在凸出的梁柱,与常规的剪力墙户型相比,带来使用上的不方便,北向的次卧室尤为明显;中间套型的起居室偏暗;整体造价较高等。针对上述的问题,我们进行了反思。

1)以成本考量为导向,标准化工作必须先行,且初期不宜追求过高预制率;

2)标准化涉及到可拼装组合的户型、构件拆分等多个方面,只有实现了彻底的标准化才能真正有效的降低成本;

3)实施PC之前需从项目策划、概念设计的源头开始,拿任何已有的现浇体系的住宅改成PC,成本控制的难度会非常大;

4)不能为了预制而预制,应着眼于PC技术体系的成熟和进一步发展;

5)而建立一套自己特色的技术体系则需要长时间的实践和坚持,只有不断改进和优化才能进一步降低成本,将技术的推广应用找最为成熟;

6)PC技术体系不能仅仅为了做住宅;

7)住宅采用PC技术的优势就是每年住宅的建设规模大,传统住宅的户型的诸多变化导致标准化的缺失。

综上所述,在传统户型基础上调整出来的装配式建筑、为了装配式建筑而去装配等的做法是不合适的。要使装配式建筑能在保障性住房中推广,为市场接受,必须在建筑房型平面设计上有一定的改变和突破。

4.3设计提升,在装配式框架—剪力墙体系下户型平面设计转型

由于初步尝试的户型存在一些不足,我们进行了反思。突出标准化、模数化的设计理念。标准为“在一定范围内获得最佳秩序,对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则,导则或特征的文件。该文件经协商一致并经一个公认的机构批准。”标准应该以科学技术和经验的综合成果为技术,以促进最佳社会效益为目的。标准化的形式和方法主要是:简化、统一化、通用化、组合化、系列化、模块化。

如某些家具设计最能体现此概念(见图2)。

装配式建筑的设计应该充分体现此理念。结合保障性住房的实际情况,对户型的设计提出了若干原则。

1)装配式框架—剪力墙体系的预制率的高低可调节性大,且此体系还可以用于办公、商业、学校等一系列的公共建筑中,市场前景广阔。因此,新的户型设计依旧选用装配式框架—剪力墙体系。

2)如果是大空间的建筑,房间内存在凸梁凸柱对建筑的使用功能影响不会太大。但保障性住房的房间面积小,凸梁凸柱的影响不能不考虑。提出将梁柱外凸到室外,以减弱凸梁凸柱对室内的影响。

3)建筑尺寸尽量统一,从而可以较少预制构件的种类和规格。通过构件之间不同的组合来达到各种户型的使用要求。

4)厨房、卫生间、阳台等小构件尺寸尽可能一致。

在上述原则的指导下,提出了以下的户型设计(见图3)。

此户型构件的种类少,大部分的构建是以6.6m和3.3m为基本尺寸。平面规则,基本没有凹凸,体形系数小,对节能有利。柱网规则,纵横两个方向均能对齐,对结构受力有利。没有凹口,对房间采光有利。梁柱外凸,减少了结构构件对平面的影响。此户型设计成一房、二房、三房,三种不同户型的组合形式,满足了保障性住房的基本功能需求。户型单元之间可分可合(见图4、图5)。

此户型的建筑构(部)件可拆分为:交通核剪力墙部分、楼梯、框架柱、框架梁、护墙体、阳台、楼板、空调板等。剪力墙为现浇构件、楼板和阳台为叠合构件、其它的均可做成预制构件。可根据工程实际情况,自主选择预制构件。调整预制率的高低比较方便(见图6)。

4.4户型的可延展性设计

仅一种户型是不可能满足市场的需求。在上述对装配式建筑的认识、实践和设计原则的指导下,提出了一系列的户型设计方案。同样的建筑构件,通过不同的组合,再配以不同的现浇的交通核,来满足不同住宅需求。让装配式建筑在保障房中实现:简化、统一化、通用化、组合化、系列化、模块化。

在此,衍生出来了三种系列的户型平面图,如下:

A系列:由三户组成一个单元,开间模数3300,进深模数4500。通过现浇交通核的不同,来满足11~24层的户型要求(见图7、图8、图9)。

B系列:由四户组成一个单元,开间模数3300,进深模数3300和3600。通过现浇交通核的不同,来满足11~24层的户型要求(见图10、图11、图12)。

C系列:由四户组成一个单元,开间模数3300,进深模数由三种。通过内天井来实现中间户型厨卫等房间的通风和采光。此设计建筑进深大,有利于节约用地(加图13、图14、图15)。

通廊式户型(见图16)。

上述系列的房型都体现了标准化、模数化、系列化的概念。户型平面规整,有利于建筑节能。但建筑的进深不大,对节约土地不利。如果能提倡暗卫生间,那对装配式建筑的户型设计是非常有利的。既可以减少凹凸和内天井,又能加大建筑进深。小面宽、大进深的建筑可以节约土地。

4.5装配式建筑立面设计

装配式建筑的立面设计同样应体现标准化、模数化的理念。在二进制的计算机领域里“0”和“1”创造了数字世界,简单却拥有无限可能。在做立面设计时可以借鉴这个概念。“0”可以看做装配整体式混凝土结构,“1” 可以看做标准化、模数化的通用部件。两者相结合,并以不同的排列和组合来达到立面设计的变化与同一性。

上述建筑户型的立面上已经存在有四种元素——柱、梁、板、阳台(栏杆)。此四种元素是建筑的基本构件。现代住宅建筑中通常会在空调板外加百叶,来隐蔽空调室外机。因此,立面上总共有柱、梁、板、阳台(栏杆)、百叶共五种元素。通过五种元素的不同组合方式、柱和墙面的颜色和材质的变化,来到达立面设计的标准化、模数化、多样化(见图17)。

4.6装配式建筑相关构造示意图

住宅窗户损失的热量占到总量的接近一半,增强外窗的节能措施将起到很好的作用。PC墙板预埋窗框,解决了窗框与墙体之间的气密性问题;凸梁凸柱的结构形式,增加了南向外窗的遮阳效果,形成一个天然的外遮阳效果。夏季高太阳方位角的直射强光被凸梁凸柱遮挡,冬季低太阳方位角的光线可以直射入室内,增强户内得热效果(见图18)。

墙板竖向上下端与结构体连接处构造见图19。

标准墙板标准墙板与立柱连接处构造见图20。

标准墙板水平连接处构造见图21。

5 结语

在我国20世纪50~60年代,混凝土装配式建筑曾经推广过。但由于技术等各种原因,被市场所淘汰。经过几十年的发展,如今混凝土装配式建筑的技术在国外已经达到了很高的水平,但国内发展较慢。在经济和产业面临转型之际,混凝土装配式建筑必定会迎来大发展的时期。保障性住房是国家重大的民生工程,混凝土装配式建筑对国家的产业转型,节能减排等有着积极的意义。两者如能完美结合,必定是利国利民的好事。

参考资料:

装配式住宅建筑设计篇11

Keywords: multi-storey building; electrical design; weak systems

中图分类号: F416 文献标识码: A 文章编号:

随着生活水平的不断提高,人们对建筑电气的设计要求越来越高。多层建筑的电气设计,总体上应满足舒适、安全、可持续的要求。现对多层住宅建筑电气设计的常见问题提出一些看法,以供参考。

一 用电负荷确定

用电负荷是指每户的用电计算负荷,《住宅设计规范》 GB50096-2011(2012年4月1日起执行)中规定:“每套住宅的用电负荷应根据套内建筑面积和用电负荷计算确定,且不应小于2.5kW”。这个“2.5kW”为规范提出必须达到的下限值。随着人民生活水平的不断提高,家用电器的迅速发展,每套住宅的负荷标准最低也已经达到4KW。根据现阶段家庭实际用电情况,并为今后发展留有余地,设计时小户型住宅(60m2 以内)取4KW/户,中户型住宅(60~100m2 )取6KW/户,大户型住宅(100m2 以上)取8KW/户。

二 电源的引入

按照《住宅设计规范》中的规定,住宅小区供电系统应采用TN-S或TN-C-S系统接地方式供电。

TN-C-S系统在住宅小区内可以使用,但不推荐使用。因为在电源进住宅楼前将PEN线作重复接地后,分为PE线与N线,而PEN线中的工作电流(三相不平衡电流或故障电流)常会使PEN线带电位,不利于安全,也会对一些敏感的家用电器(如电子设备)产生干扰。

TN-S系统(如图1所示)的PE线与N线从电源侧就始终分开,接地故障电流以PE线为返回电源的通路,短路电流较大,可用熔断器、断路器来切断电源,防止电击事故。但PE线在安全系统范围内连通,一旦某住宅楼出现故障电压,该故障电压就可能沿PE线传至另外几处住宅楼,如果另外几处住宅楼内未做总等电位联结,则有可能发生电击事故。可见,TN-S、TN-C-S接地系统各有特点,决不能断定哪个系统优于其他系统。在电气工程设计中。应当按照当地供电部门的要求及住宅小区的实际供电系统来选择合适的接地形式。

电源系统接地金属外壳

图1TN-S系统

住宅小区建筑物无论采用何种接地形式,在住宅楼内都必须做等电位联结,并与漏电保护装置正确配合使用,这样才能有效防止触电和电击事故的发生,并提高安全用电水平。

三.住宅配电箱的设置

在住宅配电箱(分户箱)进线端应装设短路、过负荷和过、欠电压保护电器。 其中过、欠电压保护电器应为自恢复式。住宅电源总断路器应具有过载、短路等保护功能,并能同时断开相线和中性线。回路断路器也应具有过载、短路等保护功能,并能同时断开相线和中性线。照明、一般插座、厨房插座、卫生间插座、空调插座都应为单独一个回路(每个空调回路插座数量不宜超过2个,柜式空调回路插座独立1个)。家用电器回路或插座回路应设置剩余电流动作保护。

用户配电箱系统设计主要采用如图2所示的3种方案。方案1:漏电保护器(RCD)装在电源进线处,进行全面保护,经济实用,但缺点是当某处发生漏电时,全户断电。方案2:除照明回路不装漏电保护外,其他各回路都单独安装RCD,漏电保护动作时影响面较小,但该系统造价较高。方案3:除照明回路不装漏电保护外,其他各回路合用1只RCD。这里有2点值得商讨。

(1)壁挂式分体空调回路是否设置RCD?《住宅建筑电气设计规范》 JGJ 242-2011(2012年4月1日起执行)中8.4.4条:柜式空调的电源插座回路应装设剩余电流动作保护器,分体式空调的电源插座回路宜装设剩余电流动作保护器。而其它规范《民用建筑电气设计规范》 JGJ 16-2008中8.4.4条: “...除壁挂式空调器的电源插座回路外,其他电源插座回路均应设置剩余电流动作保护器。” 有人认为分体式空调的供电回路及设备一般人都难以触及,人遭电击机会很小,故不必安装RCD以节约成本。但是空调室外机处于露天,在南方地区雨水较多、空气潮湿容易引起泄露电流较大,并对检修的工人有较大的危险性。所以笔者认为,分体空调回路安装RCD利大于弊。

(2)各插座回路共用1个RCD还是各回路单独安装。这主要涉及工程造价与供电的可靠性、检修方便2个方面。每一回路加装RCD,供电可靠性高。但造价较高,配电箱体积也较大。所有插座回路共用1个RCD工程造价低了,配电箱体积也小了,但若有漏电动作时,检修查找较困难;另外,电器均有正常的泄露电流。

图2 用户配电箱系统设计

综上所述。笔者认为配电系统可采用如图3所示最优方案,其既能降低工程造价,又能克服以上弊端。在笔者承担设计的长沙市开福区万科城项目中的多层住宅入户配电箱就是采用如图3所示的方案,并在成本、箱体空间控制上到了万科集团的好评。但如图3所示方案在工程应用中还可视实际需求进一步优化。

图3 配电系统最优方案

四 弱电系统

住宅工程设计中电话、电视、网络入户也成为必不可少的内容。对于多层住宅,每套住宅应设弱电箱一个。住户弱电箱系统图实例如图4所示。

此外,电源插座与电视、电话等弱电插座间的距离有关的电气设计标准中均无明确的规定,为了避免干扰,建议电源插座与电视、电话等弱电插座间的距离为300~500mm。强、弱电线路不应同管路敷设。

图4住户弱电箱系统图

五 防雷及接地

对于多层住宅而言,一般均为三级防雷建筑物,利用建筑物内结构钢筋作为防雷装置就可以满足防雷的要求,不需要另设防雷装置,而且较为经济实用,是目前较为普遍的做法。

为防雷电波入侵,对电缆进出线,在进出端将电缆的金属外皮、电缆进出建筑物的保护钢管应可靠接地;对低压架空进出线,应在进出端装设避雷器并与绝缘铁角可靠接地。

此外,整个建筑应进行总等电位联接,这样一方面可以使外露可导电部分、装置外可导电部分与地面的电位趋于接近,另一方面可降低或消除来自外部窜入建筑物电气装置内的危险电压。

六 结语

以上为笔者在多年的设计工作中发现的多层建筑设计常见问题,具有普遍性,其实稍加注意都可避免。设计文件是工程建设的主要依据,设计质量是决定工程质量的首要环节。遵循经济性、可靠性、灵活性、安全性的电气设计原则,提交合格的设计文件,是每位电气设计工作者的共同责任。

参考文献:

[1]中国建筑技术研究院. 住宅设计规范 BG50096-2011[M].北京:中国建筑工业出版社,2011

[2]中国建筑标准设计研究院. 住宅建筑电气设计规范 JGJ 242-2011.北京:中国建筑工业出版社,2011

装配式住宅建筑设计篇12

文章编号:1671-489X(2016)04-0047-02

吉林省长春市某高校异地建设新校区,投资近800万元建设规模为3000平方米的一栋绿色节能建筑示范工程。该工程共五层住宅加一层阁楼,共六层。开展严寒地区建筑节能75%(国家第四阶段节能目标)关键技术研究,还有太阳能、风能和中水等可再生能源应用研究。项目建成后可作为学校的专家公寓。

针对此示范工程项目的建筑设计方案,项目组出于对节能建筑项目的考虑,初步设想从目前新型的装配式结构入手,选择一个更能体现建筑节能意义的结构形式。为此,笔者做了相应的装配式主体结构的初步选择。装配式结构是以预制构件为主要受力构件,经装配连接而成的结构体系。根据装配式结构的主要构件使用材料不同,目前国内已形成以装配式混凝土结构、装配式轻钢结构为主,同时以木结构、轻钢―木结构、轻钢―钢筋混凝土结构和轻钢―钢结构为补充的装配式结构体系。本文梳理比较装配式混凝土结构和轻钢结构两种结构体系。

1 装配式混凝土结构体系

基本现状 随着装配式钢筋混凝土结构的发展,衍生出一个建筑工业化的概念。在20世纪90年代以前,我国曾提出并实施过建筑工业化,具体指的是预制构件在现场施工装配式的建筑,但由于当时的技术水平和经济条件等多方面原因,导致未大规模推广。

2006年6月,原建设部颁布《国家住宅产业化基地实施大纲》,大纲中明确指出要实现住宅产品的标准化、系列化、规模化、产业化、模块化和通用化发展,真正开启了住宅产业化的实质性发展。

目前,我国已有不少房地产企业在工业化住宅方面进行了有效的探索,其中万科于2006年在全国率先提出“工业化住宅”计划,分别在多个城市开始了示范项目的建设。从万科在上海建造成的“工业化住宅”来看,实现了能耗下降30%,用工量下降35%,建筑垃圾减少70%。

住宅工业化是住宅建筑的一种生产方式或技术手段,是运用现代工业手段和工业组织,利用现代技术手段对住宅工业化生产的各个阶段的生产要素进行有效整合和集成,从而实现建筑的标准化,推动构件生产工厂化,住宅部、品系列化,现场施工装配化,土建装修一体化,生产经营社会化,形成有序的工厂的流水作业,提高住宅产品质量,提高建设效率,提高住宅产品寿命,降低建设成本,降低住宅产品建设能耗。

我国住宅工业化建设还处于起步阶段,与发达国家相比存在较大的差距。而在国内相比,深圳、沈阳、济南已经建成为国内的住宅产业化的试点城市,相关产业链条基本形成,也建成很多试点工程。吉林省政府于2013年了《关于加快推进住宅产业化工作的指导意见》,指出吉林省住宅产业化工作发展目标,但目前仍属于试点期。

工业化住宅的特点

1)从我国现在住宅产品生产方式来看,采用装配式建筑建设方法要比传统的建设方法快30%左右,特别适用于东北地区施工工期短的情况。

2)可以确保建设安全。在住宅设计建造过程中,有预先制作的楼梯、外墙等运到施工现场,需要进行钢筋混凝土的搭接,并不是简单地连接;在楼板内部贯穿有钢筋,可以确保房屋结构十分稳固。

3)采用装配式住宅建造方法,构件的精度更高,能够在最大程度上防止住宅出现墙体开裂、渗漏等传统建造方式经常出现的问题质量通病,能够确保房屋的整体安全。

4)在房屋使用过程中更加体现了节能环保的理念,不仅能够实现对能源的节省,同时有利于保护环境。如果房屋在使用中采用分户计量,那么在相同的暖气温度下,室温可以更高,实现对能源的节约。

5)在施工过程中对节能环保大有益处。通过工厂化生产和现场装配施工,可以减少在施工过程中产生的废物以及废气、废水排放,同时能够降低施工产生的噪音,也能够降低对建设施工人员的需求。

6)工业化住宅可以将围护与装修合一,在工厂中一次性完成,或者在工厂里完成主要装修工作,现场只作些简单的涂刷即可,可减少“二次装修”带来的建筑垃圾和污染。

7)实现住宅的产业化生产,可以加快住宅生产企业的资金流转速度,同时也缩短了住宅生产周期,提高了住宅上市速度,能够有效缓解供不应求的局面,对于防止房价上升太快起到积极作用。

选择工业化住宅的意义 我国目前的住宅建设中能源、原材料、土地资源消耗大大高于发达国家,对新的建筑材料的研发工作进展缓慢,资源能源消耗量大,并对人居环境造成不良影响。并且由于我国技术水平比较低,导致整体社会劳动生产率较低,只及发达国家的1/5或1/6,造成建筑成本高、住宅价格高、施工周期长、建筑质量水平难有统一保障。因此,推进工业化住宅的建设,是实现建筑领域节能减排的有效途径。

工业化住宅的工艺流程

首先,根据建筑设计方案,将房屋进行构件拆分和设计。

其次,进行构配件工厂生产。构配件的工厂化生产不是简单地将现场的工作移到工厂里进行,而是在工厂的生产线上,依靠大规模机器生产来进行,辅之以相应的技术人员、管理人员和操作技术工人。

再次,进行构配件的打包,并将生产的主体构配件(梁、板、柱、墙、结构单元、盒子间等)运输到现场。

最后,使用起重机械将构配件进行现场安装,组装完成后做好构件之间的连接处理等。

存在的问题 由于吉林省尚未形成相关产业链条,根据就近原则,笔者与沈阳兆寰现代建筑产业园有限公司和沈阳卫德住宅工业化科技有限公司进行了联系。这两家公司已经在建筑工业化建设中有了深入的研究和实践,并参与和建设了一些示范项目。经沟通了解后,采取这种建设方式,运输费用较大;且建筑面积较小,构件生产的模具成本较大,导致建筑成本要高于采用传统建设方式的成本。

2 轻钢结构体系

轻钢结构的定义 现代钢结构体系由热轧截面、焊接截面和冷弯薄壁型钢截面构件组成。通常将钢结构划分为普通钢结构和轻型钢结构两大类。轻型钢结构体系的本质是“轻”,实现这一本质的条件是截面板件要“薄”,设计时必然要考虑板件局部失稳后的极限强度。

轻钢住宅结构体系的特点

1)能够实现对功能空间的合理布置。由于钢材结构硬度比较高,在进行设计时可以使用大开间布置方法,能够对功能空间进行合理分割,更加灵活方便,有助于创造开放式住宅,同时也能够建造出无梁无柱的活动空间;由于钢材结构硬度比较高,可以减小梁柱等构件的界面,这在无形中就可以增加5%~7%的有效使用面积。

2)自重轻、抗震性能好。在相同的建筑面积的建筑楼层当中,轻钢结构由于自重比较轻,能够在工程建设的过程中降低劳动强度。同时由于钢结构具有良好的延展性,致使钢结构的抗震能力比较强,使房屋结构的安全性更佳。

3)施工方便、工期短。在进行建设过程中使用轻钢结构构件,能够迅速实现工厂化生产,加快施工进度。

4)综合造价低。由于自重轻,基础费用降低,总体用料减少,直接成本降低,建设工期短,间接费又可减少,因此综合造价低。

5)原材料具有很高的再循环价值,有助于环保和可持续发展。

存在的问题 轻钢结构多用于工业厂房,目前长春还没有多层住宅的工程项目,仅在净月区有一个拟建轻钢结构别墅。针对建筑节能75%关键技术研究的示范工程,采用轻钢结构需要重点考虑的是解决“冷桥”问题和能否实现75%建筑节能。

3 结论

考虑到本项目是为了进行建筑节能75%关键技术研究,针对以上两种装配式结构体系的特点,建议采用装配式混凝土结构体系。从目前住宅产业的发展看,适合选用装配式混凝土剪力墙结构体系。

参考文献

[1]吉林省人民政府关于加快推进住宅产业化工作的指导意见[M].长春:吉政发〔2013〕28号.

[2]刘颖春.吉林省住宅产业化发展可供借鉴的模式研究[J].吉林省经济管理干部学院学报,2011(4).

[3]李忠富.工业化住宅及其生产过程[J].住宅科技,

装配式住宅建筑设计篇13

1预制装配式混凝土结构的特点

现浇混凝土结构体系施工,从搭脚手架、支模、扎筋、到混凝土的浇筑,多数工作由手工完成。现浇混凝土结构现场施工存在着:噪音扰民,粉尘污染;模板周转材消耗大;施工人员多,手工劳动多,劳动强度大,且熟练程度要求较高;施工速度慢,建设周期长,受自然条件影响大;混凝土外观及内在质量控制难;现场的建筑材料浪费严重等缺陷。预制装配式混凝土结构技术与传统建造方式相比,具有以下优点:1、可以用各种轻质隔墙分割室内平面,房间布置可以灵活多变。2、施工方便,模板和现浇混凝土作业很少,预制楼板无需支撑,叠合楼板模板很少。3、建筑速度快,对周边工作生活影响小。4、建筑的尺寸符合模数,建筑构件较标准,具有较大的适应性。5、预制结构工期短,投资回收快。由于减少了现浇结构的支模、拆模和混凝土养护时间,施工速度大大加快。从而缩短了贷款建设的还贷时间,缩短了投资回收周期,减少了整体成本投入,具有明显的经济效益。6、装配式建筑,是将构件厂加工生产的构件,通过特定的构件运输车辆搬运到施工现场用机械进行安装的。7、装配式建筑在设计和生产时还可以充分利用建筑废料,变废为宝,以节约良田和其他材料。8、在预制装配式建筑建造的过程中,可以实现全自动化生产和现代化控制,这在一定程度上可以促进建筑工业的工业化大生产

[1]。

2预制装配式混凝土结构的发展

在二十世纪末期,预制装配式混凝土结构已经广泛应用于工业与民用建筑、桥梁道路、水工建筑、大型容器等工程结构领域,发挥着不可替代的作用,预制混凝土结构已经在全世界普及。预制混凝土结构的工业化发展,大致上可以分为两个阶段:自1950年至1970年是第一阶段,1907年至今是第二阶段。第一阶段的施工方法被称为闭锁体系,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。基本施工方法可分为法国式和瑞典式。前者的标准较低,所需劳动力较大,接头部分大多采用现浇混凝土,通常称为湿体系;后者的标准较高,接头部分大多不采用现浇混凝土,通常称为干体系。第二阶段的施工方法被称为开放体系,致力于发展标准化得功能块、设计上统一模数,这样易于统一又富有变化,方便了生产和施工,也给设计更大自由。根据预制程度的不同,预制单元可分为:小型构件(如门、窗、梁、柱等),大型构件(如楼板、屋面板、墙等),整间或整个单元(盒子结构建筑体系)。

20世界50年代末,我国开始制造整体式和快拼式屋面梁、吊车梁和大型屋面板等。70年代,预制混凝土空心楼板得到了普遍应用,70年代末,我国引进了南斯拉夫预制预应力混凝土板主结构体系,既IMS体系。但总体来说,我国的预制混凝土技术比较落后,一方面由于唐山大地震中大量预制混凝土结构遭到破坏,使人们对预制结构的应用更加保守,另一方面,国内的预制混凝土结构存在着跨度小、承载力低、延性差、品种单一等诸多问题。这些也严重阻碍了预制混凝土结构在我国的发展。

3预制装配式混凝土结构在住宅建筑中的应用

住宅结构体系是住宅建筑中的支撑体部分。住宅结构形式决定了住宅的建筑材料、施工技术和建造方式;结构类型的选择直接关系到住宅的经济性和适用性;结构质量直接影响到住宅的安全性和耐久性。因此,住宅结构体系是住宅建筑中非常重要的部分。预制装配式混凝土结构,是今后住宅产业发展的方向,是改变传统住宅建造方式的关键技术和有效途径。预制混凝土结构是把组成建筑结构的构件,通过相应的专业工厂生产预制,运输到现场,有专业的安装工人现场装配成整体结构。主要优势在于:把大量的构件生产工序转移到工厂制作,从而节省大量的人力、物力并可以大幅度提高构件、房屋的精度和质量,减少现场湿作业,简化聊施工工序,与传统工艺相比,大大缩短了施工工期。其主要结构形式有:预制装配式剪力墙(大板)结构、预制装配式框架―剪力墙结构。

1、预制装配式剪力墙(大板)结构

预制装配式剪力墙(大板)结构是是由于制的大型内外墙板、叠合楼板等预制混凝土板材、构件装配而成,又称为预制装配式大板结构,在在满足抗震设计和可靠的节点联接前提下,其力学模型相当于现浇混凝土剪力墙结构。预制楼板多采用叠合楼板。预制外墙板主要采用实心和空心两种类型墙板。预制空心墙板必须保证结构构件连接的整体性、连续性和抗震设防要求,在节点设计上必须要满足防渗漏和热工等构造要求,预制实心墙板结构的关键问题,是是如何解决预制墙板之间的水平缝和竖向缝的接缝,以及水平受力钢级和竖向受力钢筋的连接问题。预制空心墙板结构是预制和现浇相结合的结构技术。在预制空心墙板和叠合楼板装配后,布置受力钢筋,在空心墙板内和叠合楼板面同时浇筑混凝土形成整体。其主要特点是:结构整体性能好,节点构造易处理,预制墙板之间的水平缝和竖向缝的接缝处理简单,避免出现接缝开裂等问题。主要缺点是需要一定量的现场浇注混凝土,墙板预制的工艺设备要求高,在7度以上抗震设防地区和高层建筑需解决好受力钢筋的连接问题。

2、预制装配式框架―剪力墙结构

预制装配式框架结构是由预制的梁、板、柱和剪力墙等构件装配而成,也称梁、板、柱体系。预制楼板多采用叠合楼板,预制梁多采用叠合梁。优点:结构受力明确,建造迅速,节省劳动力,节点施工工艺较简单。当节点采用较可靠的施工工工艺时,可采用与现浇结构相同的设计方法。竖向受力构件可根据需要替换为现浇构件。建筑空间布置灵活,较易实现大空间。缺点:对主筋灌浆锚固要求较高,室内出现凸梁凸柱,外墙维护部分构造相对复杂。

4 结语

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