装配式混凝土建筑概述

组装混凝土建筑概述装配式建筑具有产业化水平高，便于冬季建设，减少建筑工地湿工作量，减少材料消耗，减少工地灰尘和建筑垃圾等，有助于提高建筑质量，提高生产效率，降低成本，减少节能减排，保护环境等目的。组装好的建筑广泛应用于欧洲、新加坡、美国、日本、新西兰等高强度地震地区的多个国家和地区。在我国，近年来，随着节能减排要求的增加、人工费用的暴涨等，预制混凝土零部件的应用开始脱离低谷，出现了急剧上升的趋势。与上一代组装结构相比，下一代组装结构采用了很多先进技术。在此基础上，该规定制定的内容在技术上有很大提高。这个程序综合反映了近年来国内外装配结构领域的最新研究成果和工程实践经验。整体式结构的可靠性、耐久性和完整性基本上应与现浇混凝土结构相同。提出的各项要求与国家现行的相关标准相协调。组合混凝土建筑的结构结构主要包括整体框架结构组装、整体剪力墙结构组装、整体框架组装-现浇剪力墙结构和整体部分框架支撑剪力墙结构组装。1.整体框架结构系统组装整体框架结构系统的基本特征是主体结构框架预构建，楼板预构建重叠楼板、楼梯、雨篷、阳台等封套，框架结构连接主要采用套筒灌浆形式。组装整体框架结构系统的典型例子是沈阳万科春江项目(图1-9)。框架梁，框架柱用预制楼板；内墙、复合核心隔热外墙和楼梯采用70%以上的预制结构。工程速度快，组件质量管理良好，但存在组件成本高的问题。整体剪力墙结构体系组装预制框架现浇剪力墙系统的基本特征：预制主体结构剪力墙，楼板预制叠层楼板、楼梯、雨篷、阳台等封套。根据剪力墙预制形式，可分为整体预制和叠合预制两种形式。剪力墙的典型例子是合肥新站平面显示基地公租房项目(图1-7)。该项目由地面18层，地下1层的4栋建筑组成。主要结构采用预制叠合剪力墙结构系统，楼板采用预制复合楼板，零件部件实际实现了工厂生产。复合剪力墙结构是与现浇剪力墙结构等价的概念，抗震性能与传统一致。整体剪力墙的典型案例是沈阳万科春江项目(图1-8)。该项目采用北京万科自行开发的简单剪力墙系统，主要采用力构件剪力墙预制，连接剪力墙的连接梁采用现浇方式，楼板采用叠层方式，复合夹层保温外墙和楼梯采用预制方式；Vanke集团基于日本千田建设有限公司的研究结果，与北京榆树、长春亚太集团一起开发了剪力墙技术系统。3、整体框架组装-现浇剪力墙结构体系预制框架1-cast-in-place剪力墙系统的基本特征：主体结构框架预制，主体结构剪力墙构件楼板预制，包括叠层楼板、楼梯、雨篷、阳台等结构。代表性的例子是上海城建集团浦康雷和新城05 1 02街区(图1-6)。该项目由18层和14层高层住宅4套组成，引进了消化吸收“台湾润泰”组合式框架剪力墙系统。主体剪力墙结构cast-in-place、框架结构梁柱预制、周边外墙板、阳台、楼梯等外壳结构工厂预制，楼板使用重叠楼板。4、预制外墙现浇剪力墙体系预制外墙现浇剪力墙系统的基本特点：主体结构剪力墙现浇(内部浇筑插件)、复合预制外墙、门窗整体预制、楼梯、雨篷、阳台等围护预制、漏水、裂缝、砖流、真菌等外墙的质量问题有了很大提高。典型的例子是上海万科城华信公园项目(图1-10)。这个项目位于七宝镇地块。上海万科第一个“三星级绿色建筑标识证书”项目；应用PC技术的外墙、窗户、阳台等周边护套和楼梯是在PC工厂预先制作的方式制作的。另一个典型的例子是长沙的远大的暖男公州泽(图1-11)。该项目采用预制方式，包括长沙元代房屋组装技术系统、现浇剪力墙、剪力墙之间连接的梁、楼板重叠方式、内墙板、外墙板、叠合楼板、叠合梁、预制楼梯、组合阳台等。5.预制外墙现浇框架体系预制外墙-现浇框架系统的基本特征：主体结构框架柱现浇、叠合梁。预制夹层保温外墙、门窗后安装外墙；楼板是以楼梯、外推窗、阳台等结构预先建立的堆叠梁和内壁设计(等宽)。典型的例子是昌规格号25号洞项目(图1-12)。本项目是采用主力结构框架柱现浇的21层商务酒店；框架梁使用叠合梁，楼板使用叠合楼板。周围墙采用预制夹层保温墙；阳台，楼梯采用工厂组装方式，采用一体式浴室，全高接机高度。第二章装配式混凝土建筑设计2.1组装混凝土建筑设计原则预制混凝土建筑是以工厂生产的混凝土预制构件为主，通过现场组装设计建造的混凝土结构型房屋建筑。该构件的装配方法通常可以采用现场后浇带叠层混凝土、钢筋锚固后浇筑混凝土连接和套管灌浆连接、焊接、机械连接和预留孔搭接连接。组装混凝土建筑设计应满足建筑的功能和性能要求，符合可持续发展和绿色设计原则，采用各种可靠的连接方式装配预制混凝土构件，采用主要结构、改造和设备管线的组装集成技术，综合协调给水排水、煤气、供暖、通风和空调设施、照明设备等设备系统空间设计，考虑安全运行和维护管理等要求。2.1.1服务范围建筑设计包含标准化程度高的建筑类型(如住宅、学校教学楼、幼儿园、医院和办公楼)，还包含标准化程度低的建筑类型(如剧场、体育场和博物馆)。组装的混凝土建筑要充分利用相同规格的预制构件，建筑的标准化水平要比较高，才能取得更好的经济效益。因此，要选择大小比较规则的大空间的平面布局，合理布置承重墙和卫浴管线的位置。另外，预制建筑系统的开发应适应我国各地建筑功能及性能要求，遵循标准化设计、模块化调整、组件工厂化加工制作。2.1.2调整建筑模块建筑设计符合目前国家标准建筑模数协调标准 (GB/T 50002-2013)的规定。采用系统化的建筑设计方法，满足组件及鱼部长标准化和通用化要求。建筑结构要简单规范，设计要合理确定建筑结构的耐久性要求，满足建筑使用的舒适性和适应性。建筑物的外壁袋和楼梯、阳台、内壁、空调板、管道工程等配套部件，室内材料必须是产业化、标准化的零部件御用级。建筑体型和布局必须符合国家标准建筑抗震设计规范 (GB 50011)的安全和抗冲击能力。1.模块化建筑生产现代化一直是我国重要的产业技术政策和发展目标，建筑工业化发展纲要(建造书188号)指出，建筑工业的基本内容之一就是制定统一的建筑模块和重要的基础标准，合理解决标准化和多样化的关系。民用建筑设计通则 (GB 50352-2005)、住宅设计规范 (GB 50096-2011)等技术标准也以正式法规方式强调建筑设计标准化、模块化作为基本原则。住房标准化，定量生产首先表明，不是整个住房单位，而是在各种住房构成部件的有机组织中，各工厂生产的产品之间建立一定大小的秩序，这种秩序正是通过传统“模块化”概念的“调整大小”特征实现的。大量生产装配混凝土构件，可以按住宅的定型构件单位构成多种形状，可以任意组合安装，配套件规格统一，不同施工方法的建筑物间可交换性，不仅可以在规划、设计中获得很大的自由度，还可以大量生产配套件。在现代模块化理论中，模块这个词包含两个层次的含义。一个是“大小单位”，另一个是比例尺的比例，其他标注值是其倍数(例如M=100mm)，另一个是形成一系列数字组的规则。研究者们试图用多种数列表示建筑模块(如自然数、等差数列、等比数列等)的生成规则，大多数建筑模块生成规则的建议是多个系列的复合体。大小单位的模数值必须足够小，以确保选择各种用途的小型零件所需的灵活性，并进一步简化各种大型零件的数量。当前的国际ISO模块标准使用基本模块(m)、扩展模块(6M、12M)等差序列形式。与此同时，为了方便各种尺寸的鱼长官们，在各种鱼长官级的模块尺寸选择上也有最小-最大推荐。我国实现建筑产业现代化实际上是标准化、产业化、集约化的过程，没有标准化就没有真正意义上的产业化，没有系统模块化的大小调整就不可能实现标准化。组装建筑设计应根据建筑的模块化要求采用基本模块化或扩展模块化设计方法，建筑设计的模块化调整应满足建筑结构、组件和部件的整体调整，优化组件和部件尺寸和种类，确定满足设计、生产和安装要求的每个组件和部件尺寸位置和边界条件。模块化适用于普通民用和工业建筑，适用于建筑设计的建筑、结构、设备、电气和其他工业技术文档以及它们之间的大小调整原则，以协调多个任务之间的大小调整，并确保模块化部件和设备的应用。此外，对于确定建筑中使用的建筑或子构件(如设备、固定家具和装饰品)的尺寸标准，还提供了原则方法，用于指示为建筑的各种功能部分(如厨房、浴室、隔断、门窗、楼梯等)创建子项目标准。这样可以规范化和一般化每个装配零件，使部件适用于普通建筑，满足各种需求。这个部件可以进行定型的大规模生产，稳定质量，降低成本。通用部件无论其材料、形状或生产方式如何，都提供可交换部件，以促进市场竞争和提高零部件生产水平，适合工业大生产，简化现场工作。零件交换包括年限交换、材料交换、样式交换、安装交换等多种内容，零件交换的主要条件是确定零件大小和边界条件，使安装零件和安装零件达到大小之间的配合。寿命更换主要是指功能和使用要求发生了变化，如果想改造和利用空间，或者部分部件达到使用年限，需要更换为新部件。建筑的模块调整工作涉及不同行业，涉及不同组合的种类，因此，必须遵守各领域的调整原则，开发各种组合或子部件的调整尺寸和约束。零件的大小对零件的安装有重要意义。在指定领域中，组合基准之间的距离可以用符号大小、建立标注和实际标注表示，对应于组合的基准、建立面和实际面，组合假定为事先建立的，称为建立面，组合实际建立的面称为实际面。2.功能模块模块化是工业系统的设计方法标准化的形式之一。模块是组成系统的单位，也是装配成一组零件并可以独立存在的装配级别单位。可以合并到一个系统中，也可以作为一个单元从系统中删除、删除和替换。装配的建筑平面和空间设计必须模块化，并且可以基于模块化调整的建筑单元或池等进行设计。设计必须结合功能要求优先考虑大空间布局。要满足工业生产的要求，平面要简单整顿。建议集中布置设备空间，应结合功能和管线要求合理确定管井的位置。设备管道的布置应集中在空间上，合理使用。垂直管道等要集中，中央管道井要安装在共享空间部分。模块化设计原理是建筑的功能区，基于功能区进行模块设计。框架建筑的功能特性不同，可以生成不同形式的功能分区，生成不同的模块形式和整体建筑形式。建筑工业化的标准模块主要包括楼梯、浴室、地板、墙板、观海亭、空间使用等。模块化设计可以将预制产品设计成系列，形成鲜明的套房感和空间特性，使具有序列化、标准化、模块化和多样化特征的设计作品的后期衍生产品有利于集成开发。标准化组件，可以高效生产产品，降低开发和生产成本；每个模块都有特定的模块化数字关系，可以组合成所需的各种形式的模式。每个模块之间有共同的关系，模块单体在不同的情况下可以发挥不同的作用。形成不同学科的零件、零件、标准型等。序列化的建筑部件是同一系列的产品，具有相同的功能、相同的原理体系、基本相反加工工艺的特点。两套不同大小的鱼部长系列产品之间的相应大小参数、性能指标应类似，越重复，越有利于工业化大规模生产，成本也越大。2.1.3集成设计集成设计是指根据建筑、结构、设备和内置集成设计原则，在集成建筑系统和组件的基础上进行集成设计。建筑内设计是与建筑结构、机械和电气设备系统形成有机合作，形成高性能建筑的关键，在装配的建筑中，要充分考虑装配结构的特点，要利用信息化技术手段实现各专业之间的协调设计。组装建筑要通过集成设计实现集成技术的应用，如建筑结构和部件装配集成技术、建筑结构和机电一体化设计、管线和结构分离等系统集成技术、机电设备管道系统的集中部署、管线和分支预约、嵌入式集成技术等。组装建筑集成设计有助于技术系统的集成优化，有助于施工方法的相互联系，有助于提高生产效率、建筑质量和性能。目前，传统的建筑内安装方式不仅对建筑结构造成了破坏，而且作为组合型建筑的发展瓶颈。建筑内的设备、管道设备、建筑结构和分离方式已成为改善建筑寿命、确保建筑质量和产品灵活性的有效方法。组装建筑应从建筑产业化生产方式出发，结合产业化建设的产业链特征，做好建筑设计、零部件生产、组装建设、运营维护等综合集成设计。建筑信息模型技术是组装施工过程的重要手段，通过信息数据平台管理系统对设计、生产、建设、物流和运营管理的各个方面进行综合管理、信息数据共享、资源协作、组织决策管理系统等，对提高施工阶段、专业之间的协作、效率和质量、综合管理水平具有重要作用。可以在当前装配的建筑的以前计划中使用BIM软件建模，从而确保构件和零件信息的准确性和完整性，有助于准确设计装配的建筑的整个过程。BIM技术可让您提供各种建筑效能分析，例如日光分析、风环境分析、照明分析、噪音分析、温度分析和景观可见性分析，以及设计和组合整合技术的选取和决定。与BIM应用程序结合，可以分割建筑的主要组件和渔场，提高零部件和渔场产品的标准、通用性，并合理控制建筑成本。BIM数据模型可以确保扩展设计和施工图设计中的数