美日欧预制混凝土建筑技术及项目案例

美日欧预制混凝土建筑技术及项目案例考察回顾装配式建筑设计面临问题与解决方案研讨会预制建筑网

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德国/丹麦/芬兰考察回顾03

日本装配式技术考察回顾目录1.1

美国考察行程的选择

结合中国国情，为了解美国抗震地区的建筑工业化发展以及预制混凝土建筑技术应用，本次考察专门选择

了环太平洋地震带的美国西部城市作为考察地

考察行程：洛杉矶凤凰城图森萨克拉门托旧金山世界三大地震带分布图美国地震烈度分布图

01

美国建筑工业化考察回顾01

美国建筑工业化考察回顾1.2

装配式混凝土建筑---多层停车场

美国的多层立体停车场是预制混凝土结构应用最广泛的建筑类型

停车场常采用干法连接的预制剪力墙-梁柱体系，由预制剪力墙承担全部的水平力，梁柱铰接形成的排架

部分只承担竖向力

预制墙板的上下和左右均采用预埋件+后焊钢板连接，预制柱与预制梁普遍

采用牛腿搁置的做法（铰接）

预制双T板的搁置节点一般采用牛腿搁置或倒T梁搁置的做法（简支）01

美国建筑工业化考察回顾1.2

装配式混凝土建筑---多层停车场

干法连接的预制剪力墙-梁柱体系的停车场，常利用楼梯间交通核、分区隔墙和坡道侧墙的位置，

布置抗侧力的预制剪力墙01

美国建筑工业化考察回顾1.2

装配式混凝土建筑---装饰混凝土外墙板

南加州大学新校区教学办公楼，采用PC结构+预制装饰混凝土外墙板，其高品质的建筑外立面效果，

依赖建筑设计+结构设计+工艺设计的紧密配合1.2

装配式混凝土建筑---装饰混凝土外墙板

丰富变化的预制混凝土装饰外墙是美国建筑物的一大特色，预制混凝土外墙板除了在预制混凝土结构

中应用外，在钢结构、现浇混凝土结构、钢-混凝土混合结构中，也都有广泛的应用。高层住宅中也普遍

采用预制混凝土外墙板

预制混凝土外墙板饰面可采用面砖、石材、彩色混凝土、清水混凝土、露骨料混凝土及图案混凝土等

类型外墙板，为建筑师提供了耐久性好且灵活多变的外墙材质选择赌场建筑的预制外墙板学校教学楼的预制外墙板

办公楼的预制外墙板01

美国建筑工业化考察回顾1.2

装配式混凝土建筑---多层酒店建筑

凤凰城的一栋采用全预制混凝土剪力墙结构+预制空心板+预制外墙板的多层酒店建筑

设计通过横跨酒店两单元为一跨，布置无次梁的预制预应力空心板

预制空心板的拼缝外露，拼缝倒角后只在凹口内角打胶进行了封缝处理01

美国建筑工业化考察回顾1.2

装配式混凝土建筑---高层建筑

美国旧金山的派拉蒙大厦，39层，

于2002年建成，是目前在高烈度地震

区高度最高的预制混凝土建筑

预制混凝土建筑在低多层甚至高层

住居建筑中具有广泛的市场接受度，

主要是其良好的防火和隔声性能，因

此消防保险的费率可以降低

高质量的PC墙板和预应力空心板

除了提供良好的防火和隔声性能，还

可减少房屋使用过程中的维修费用1.3

装配式高层住宅（公寓）建筑

在美国这样充分市场化竞争的国家，最终采用何种结构体系，取决于该体系在具体项目中的适应性和竞争力，高层建筑的建造成本和施工周期是重要的考量因素

近年来高层住宅中采用全PC结构的比例并不高，主要原因：在60m高度以上的高层建筑中，塔吊的吊装能力受限且吊装效率不高，采用全预制混凝土结构体系缺乏市场竞争力1.4

现浇混凝土高层建筑---现浇工业化

高层或超高层的办公、酒店或豪宅中，现浇混凝土板柱-剪力墙（或核心筒）结构也是美国主要的结构

体系之一，具有较强的市场竞争力

在现浇的建造工艺中，爬架、工具式支架和模板、飞模、成型钢筋等工业化施工技术被广泛地应用现浇高层办公楼（一）现浇高层办公楼（二）

飞模现浇工艺01

美国建筑工业化考察回顾01

美国建筑工业化考察回顾1.5

标准化设计体系和标准体系

美国发展装配式建筑产业化，最可借鉴的发展经验应该是设计体系标准化

装配式住宅相对于传统设计区别在于更加需要建立一套相对完整的标准化设计体系。美国装配式建筑大多数的标准化设计体系由标准化户型模块及标准化交通核模块共同构成，以统一的建筑模数为基础，形成标准化的建筑模块，促进专业化构配件的通用性和互换性

美国尽管有些地方仍在自行制定规范，但大多数美国境内的州、市和县都选择采用相关机构制定的行业规范和技术标准。这些规范与标准还作为联邦地产在美国境外建造建筑时的依据，而且世界上有很多国家也参考使用这些行业规范和技术标准：1）IBC技术标准；2）ASTM技术标准；3）ASCE技术标准；4）ACI技术标准；5）PCI

设计手册01

美国建筑工业化考察回顾1.6

美国预制混凝土结构的设计标准

美国ACI

550为预制混凝土系列标准，通过具有法律地位的IBC标准的引用确定标准地位，是具有国际影响力的团

体标准，标准依托坚实的科研工作并紧密结合市场需求，更新周期5~6年，对预制混凝土结构设计的指导性很强

美国PCI协会全称为“预制预应力混凝土协会”，长期研究预制混凝土与推广装配式预制建筑，该协会以“PCI

技

术标准”制定颁发的《PCI设计手册》，不仅在美国，而且在整个国际上也具有非常广泛的影响力。从1971年的第1

版开始，《PCI设计手册》至今已经编制到第8版PCI设计手册封面PCI手册的相关内容PCI设计手册目录ACI

550系列设计标准预制建筑网

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德国/丹麦/芬兰考察回顾03

日本装配式技术考察回顾目录02

德国/丹麦/芬兰考察回顾2.1

德国预制建筑特点体量较小一般为多层建筑风格简约平面布置规则基本没有PC阳台多用涂料外饰面铝合金型材窗框

内开内倒一般没有窗台线脚

采用成品披水板2.1

德国预制建筑特点2.2

预制公共建筑项目案例02

德国/丹麦/芬兰考察回顾2.2

预制公共建筑项目案例---现浇工业化带外架和爬梯的工具式模板成型钢筋笼成品安全围挡工具式模板和可调支架拼装式大模板2.3

预制工业建筑项目案例（杜塞尔多夫，德国）02

德国/丹麦/芬兰考察回顾2.3

预制工业建筑项目案例（杜塞尔多夫，德国）02

德国/丹麦/芬兰考察回顾预制工业厂房建造

产业链细节2.4

哈芬公司总部大楼（杜塞尔多夫，德国）02

德国/丹麦/芬兰考察回顾02

德国/丹麦/芬兰考察回顾2.5

双面叠合墙板与叠合楼板02

德国/丹麦/芬兰考察回顾2.6

预制装配式住宅项目（哥本哈根，丹麦）三明治外墙住宅楼施工现场02

德国/丹麦/芬兰考察回顾2.7

预制三明治外墙住宅＋钢阳台（欧登塞，丹麦）02

德国/丹麦/芬兰考察回顾密拼双面叠合剪力墙在建项目2.8

预制双面叠合墙多层建筑（哥本哈根，丹麦）02

德国/丹麦/芬兰考察回顾预制铰接框架-剪力墙结构体系2.9

预制双T板多层停车库（欧登塞，丹麦）02

德国/丹麦/芬兰考察回顾预制框架+预应力空心板2.10

预制装配式酒店（米泽尔法特，丹麦）02

德国/丹麦/芬兰考察回顾预制双T板工业厂房2.11

Ambercon预制工厂（奥尔堡，丹麦）02

德国/丹麦/芬兰考察回顾2.12

预制剪力墙结构公寓楼（赫尔辛基，芬兰）螺栓连接PC剪力墙+预应力空心板02

德国/丹麦/芬兰考察回顾2.13

佩克公司总部大楼（拉赫迪，芬兰）佩克∆钢-砼组合梁混合框架结构02

德国/丹麦/芬兰考察回顾2.14

预制停车库和训练场看台（拉赫迪，芬兰）双T板停车场、后张预应力预制看台

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德国/丹麦/芬兰考察回顾03

日本装配式技术考察回顾目录3.1

日本PC技术发展简介

日本PC技术发展大致经过三个阶段：第一阶段：1955~1960

萌芽期。

日本的住宅政策及工业化日本进入高度成长期，国家推行住宅普及政策工程增加导致：材料、劳动力不足熟练工人不足需要提高生产力来解决这些问题使反复生产成为可能推进建筑工业化

城市再生机构的历史为了向中产阶级提供高质量的住宅，成立了日本住宅公园在东京和大阪等大都市的郊外建造了很多团地（类似国内的保障房)

年代

1955年

1960-国内目前的状况与之类似3.1

日本PC技术发展简介年代日本的住宅政策及工业化城市再生机构的历史1964年~政府推进的工业化保障性住宅，产能爆发性增长：1963年3万户1964年30万户1970年70万户工业化住宅占政府投资住宅的比例为：1964年38%1970年44%1970年代经济继续高速扩张政府推进的保障性住宅=便宜的住宅得到大量的普及政府开始着手城市再开发事业1980年代经济发展进入稳定期，住宅普及之后需求开始多样化购买者需求=》高品质住宅开发商需求=》用最快的速度建造出高品质住宅政府再生机构与住宅开发公司合并成为住宅、城市整备公团，统一开展住宅的研究和开发3.1

日本PC技术发展简介

日本PC技术发展大致经过三个阶段：第二阶段：1960~1990

快速扩张期。03

日本装配式技术考察回顾3.1

日本PC技术发展简介3.1

日本PC技术发展简介年代日本的住宅政策及工业化城市再生机构的历史1990年~住宅向城市中心发展，向高层化发展客户对品质、环境问题关注度提升住宅开发关注以下需求：高品质住宅尽量减少工期减少环境负担工业化开始向高品质发展将城市整备放在比住宅供应更高的位置，因此改组为城市整备公团政府供应住宅占整个住宅市场的比例开始下降：2000年27%2007年21%3.1

日本PC技术发展简介

日本PC技术发展大致经过三个阶段：第三阶段：1990~至今

高品质成熟期。03

日本装配式技术考察回顾3.1

日本PC技术发展简介

日本PC技术发展大致经过三个阶段：第三阶段：1980~至今

高品质成熟期。03

日本装配式技术考察回顾3.2

PC幕墙在办公建筑中的应用

这栋楼目前是全日本最高的全PC建筑（58层的东京塔），由前田建设施工，于2008年竣工交付的

主体结构砼标号为C120，钢筋强度545ＭＰａ

施工期间构件的供应动用了全日本最大的二十几家ＰＣ构件厂，部分构件甚至从北海道船运到东京3.3

超高层公共建筑的应用案例3.4

高层办公建筑项目案例（东京）03

日本装配式技术考察回顾3.4

高层办公建筑项目案例

采用隔震技术的混合结构：PC框架柱+现浇核心筒+水平钢梁+钢筋桁架楼承板03

日本装配式技术考察回顾3.4

高层办公建筑项目案例03

日本装配式技术考察回顾3.4

高层办公建筑项目案例03

日本装配式技术考察回顾3.4

高层办公建筑项目案例03

日本装配式技术考察回顾3.4

高层办公建筑项目案例03

日本装配式技术考察回顾3.4

高层办公建筑项目案例展望与思考

The

prefabrication

of

concrete

structures

is

an

industrialized

process

with

great

potential

for

the

future

.

Uninitiated

designers

often

see

it

as

an

execution

technique

that

is

a

mere

variant

of

cast

in-situ

construction

,

where

the

notion

of

prefabrication

means

that

parts

of

the

construction

are

precast

in

specialized

plants

,

to

be

assembled

afterwards

on

site

in

such

a

way

that

the

initial

concept

of

cast

in-situ

structures

is

obtained

again

.

This

is

incorrect

.

Every

construction

system

has

its

own

characteristics

that

,

to

a

greater

or

lesser

extent

,

influe