上海裝配式建筑技術(shù)的應(yīng)用推廣

【摘要】從“上海裝配式建筑備案制度落地”的建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化背景談起，通過(guò)實(shí)際工程項(xiàng)目分析其發(fā)展的意義、現(xiàn)象及產(chǎn)業(yè)鏈，響應(yīng)裝配式建筑理念的推廣。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑；裝配式住宅；PC裝配式墻系統(tǒng)；超輕鋼結(jié)構(gòu)裝配式體系

城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，存在著一個(gè)巨大的因素對(duì)我們具有挑戰(zhàn)性，那就是將有越來(lái)越多的人居住在規(guī)模更大、密度更高的城市中[1]，人居環(huán)境的凈化提高迫在眉睫。面對(duì)這種城市化的進(jìn)程，我國(guó)的建筑行業(yè)已出現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展能力不足的現(xiàn)象，體現(xiàn)在：自然資源和能源的消耗量增長(zhǎng)，技術(shù)開(kāi)發(fā)資金投入少，與國(guó)外先進(jìn)的建設(shè)技術(shù)存在差距等。住建部不斷頒布政策推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，上海作為人口密集的大城市，也不斷加大裝配式建筑推進(jìn)力度。在這樣的背景下，“上海裝配式建筑備案制度”正式落地。各種類(lèi)型的裝配式建筑產(chǎn)品將不斷涌現(xiàn)上海。然而從產(chǎn)業(yè)配套的大環(huán)境來(lái)看，需求量大的住宅建筑產(chǎn)品無(wú)疑是成為了裝配式建筑推廣最適合研究的建筑產(chǎn)品類(lèi)型，也成為了對(duì)城市建設(shè)的一大挑戰(zhàn)。

1、國(guó)外裝配式建筑發(fā)展的前車(chē)之鑒

1.1 裝配式建筑的形成及發(fā)展

早在古羅馬帝國(guó)時(shí)期就大量存在預(yù)制各種建筑石柱的部件。近代裝配式建筑經(jīng)歷了主要的四個(gè)階段：19世紀(jì)裝配建筑第一個(gè)高潮，20世紀(jì)初裝配建筑第二個(gè)高潮，二戰(zhàn)后迎來(lái)了建筑工業(yè)化真正的發(fā)展階段，大規(guī)模的創(chuàng)立和推廣，鋼、幕墻、PC預(yù)制、各種體系出現(xiàn)。

2、上海裝配式建筑的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 裝配式住宅的發(fā)展

我國(guó)古代建筑預(yù)制木構(gòu)架體系的模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、定型化已經(jīng)達(dá)到很高的造詣。

80年代預(yù)制板多為小型空心樓板，偶有疊合板，現(xiàn)在的預(yù)制板以鋼筋桁架疊合樓板為主流，也有預(yù)應(yīng)力疊合樓板，大型空心板，單T，雙T板，預(yù)制混凝土技術(shù)有了很大的發(fā)展。質(zhì)量提高，連接方式及節(jié)點(diǎn)更為科學(xué)。經(jīng)過(guò)世博會(huì)后，上海更是積累了國(guó)際上先進(jìn)的裝配式技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，加快了住宅建造方式的轉(zhuǎn)變，走出一條環(huán)境污染少、能源消耗低、科技含量高、綜合性能好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展新路[3]。

2.2 裝配式住宅發(fā)展的障礙

“上海裝配式建筑備案制度”正式落地，表明了政府推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展的決心是堅(jiān)定不移的，需要制定循序漸進(jìn)的推廣方針、標(biāo)準(zhǔn)。在裝配式建筑成本方面，從長(zhǎng)遠(yuǎn)、動(dòng)態(tài)的角度考慮。裝配式住宅的構(gòu)件生產(chǎn)具有一定的地域性特征。北方的建筑結(jié)構(gòu)較為方正，大型、整塊構(gòu)件運(yùn)用較多。上海的建筑結(jié)構(gòu)變化多，飄窗、裝飾線腳等小型構(gòu)件運(yùn)用較多，需要有適合上海建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格的模具和預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)。且為確保構(gòu)件的安全性能及成本控制，不適宜長(zhǎng)途運(yùn)輸，需要企業(yè)就地生產(chǎn)、使用。需注重產(chǎn)業(yè)工人施工技術(shù)及項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)施工管控能力的培訓(xùn)。控制開(kāi)發(fā)企業(yè)的節(jié)奏，要求精細(xì)化設(shè)計(jì)，由粗放式建造向精細(xì)化施工模式過(guò)渡。建設(shè)質(zhì)量的把控及管理責(zé)任的明確需要上升到立法高度，并貫徹建筑生命周期。

2.3 裝配式建筑帶動(dòng)的建筑產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值

裝配式建筑的發(fā)展將帶動(dòng)相關(guān)企業(yè)的技術(shù)改革與創(chuàng)新[4]、轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展，將促成裝飾裝修一體化、裝飾機(jī)電一體化、廚衛(wèi)一體化、集合太陽(yáng)能板的預(yù)制構(gòu)件及國(guó)外的盒子建筑等多種類(lèi)型的建筑產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。

3、裝配式技術(shù)在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用

3.1 上海某住宅項(xiàng)目--PC裝配式系統(tǒng)

17棟18層以上高層（16棟商品房，1棟保障性住房），標(biāo)準(zhǔn)層層高3米，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，柱、梁、剪力墻、樓板采用現(xiàn)澆，飄窗、陽(yáng)臺(tái)、設(shè)備平臺(tái)、樓梯梯段板為PC，部分外墻采用PC外掛墻板加內(nèi)保溫。

投資方角度：1）可獲得政策的支持，外墻面積計(jì)算有優(yōu)惠，可增加3%以?xún)?nèi)的建筑面積不計(jì)入容積率。2）建設(shè)周期縮短，資金周轉(zhuǎn)變快，工期縮短一半以上。3）在綠色建筑評(píng)星時(shí)可以加分，利于企業(yè)品牌的建設(shè)。4）建設(shè)綜合成本降低，效益增高。

現(xiàn)象：政府為推進(jìn)保障性住房實(shí)施裝配式建筑技術(shù)，對(duì)采用此技術(shù)建造的項(xiàng)目，其外墻預(yù)制部分建筑面積，給予面積計(jì)算優(yōu)惠。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，同一地塊上，當(dāng)商品房“混搭”保障房建設(shè)時(shí)，保障性住房并沒(méi)采用裝配式墻系統(tǒng)，商品房則采用了裝配式墻系統(tǒng)，面積優(yōu)惠補(bǔ)貼給了地塊中的商品房。這或許是套型重復(fù)率高的保障房PC面積總量小，同建設(shè)成本之間的矛盾關(guān)系，亦或是同產(chǎn)權(quán)的歸屬者有關(guān)系，都基于成本利益的考慮。

設(shè)計(jì)方角度：1）設(shè)計(jì)產(chǎn)品房型、開(kāi)間、開(kāi)窗等必須標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、系統(tǒng)化，有利于提高模具的重復(fù)使用率，降低非標(biāo)的成本。2）建筑外裝飾、防水、保溫、內(nèi)粉刷可做到在工廠一次成型，省去繁瑣的施工做法。3）墻體門(mén)窗一體化設(shè)計(jì)，外立面設(shè)計(jì)更為精細(xì)。4）為后續(xù)室內(nèi)精裝修，預(yù)制整體廚房、衛(wèi)浴，提供更為精準(zhǔn)的裝修條件，保證室內(nèi)空間的品質(zhì)。

3.2 上海某住宅項(xiàng)目配建臨時(shí)售樓處--超輕鋼結(jié)構(gòu)體系

兩層售樓處采用外幕墻超輕鋼結(jié)構(gòu)裝配式體系，所有裝配部件預(yù)置，建筑面積450平方米，工廠生產(chǎn)15天，現(xiàn)場(chǎng)直接吊裝2天完成。

投資方、施工方角度：1）建筑整體自重輕，自身載重僅相當(dāng)于傳統(tǒng)建造方式載重的1/3到1/4。2）外墻采用裝配式一體化技術(shù)，從根本上避免了門(mén)窗的滲漏、外墻裝飾面的脫落、涂料的開(kāi)裂、保溫材料的錨固等問(wèn)題。3）采用裝配式基礎(chǔ)地螺絲直接固定豎向承重構(gòu)件，不需對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行開(kāi)挖破壞，對(duì)比傳統(tǒng)混凝土墻下條形基礎(chǔ)需開(kāi)挖回填，節(jié)省了施工周期。4）水、電、暖管線設(shè)計(jì)通過(guò)BIM技術(shù)預(yù)先確定穿墻管線位置，所有零部件都是三維標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，工廠直接打印。5）采用成型膠防水和非成型膠防水。6）預(yù)制整體衛(wèi)浴。應(yīng)用上述集成技術(shù)的大大節(jié)省了工期，提高裝配式建筑工業(yè)化程度。

設(shè)計(jì)方角度：對(duì)方案設(shè)計(jì)階段全局性的把控要求更高，方案比選優(yōu)化更為重要。比如：設(shè)計(jì)方案一，結(jié)構(gòu)形式為薄壁型鋼，兩層外墻結(jié)構(gòu)一體設(shè)計(jì)，生產(chǎn)成本低，連接構(gòu)件少，立面效果較好，但連續(xù)結(jié)構(gòu)較長(zhǎng)，運(yùn)輸不便利；現(xiàn)場(chǎng)安裝需增加吊裝設(shè)備，結(jié)構(gòu)易因安裝不當(dāng)變形，造成外飾面脫落。設(shè)計(jì)方案二，考慮方案一的不利因素，采用分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，且在外掛飾面板背側(cè)設(shè)矩管加固，生產(chǎn)成本較方案一增加，建筑連接構(gòu)件增加，但運(yùn)輸成本降低；現(xiàn)場(chǎng)施工安裝方便。最終確定了使用方案二。

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