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装配式住宅设计大全11篇

时间:2023-08-03 16:19:14

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇装配式住宅设计范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

装配式住宅设计

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高层装配式建筑的不断发展,推进高层装配式建筑立面设计的不断发展。现有的立面设计出现一些缺憾,造成装配式住宅功能和外观逐渐下降。设计人员不能掌控设计细节,对于材料的选择失误,导致建筑性能质量下降。设计人员对于当地文化习俗的不了解,影响建筑外观设计。本文通过对现代高层建筑的立面设计进行分析,提出如何完善立面设计技术的改进措施。

1 高层装配式住宅立面设计概述

1.1 装配式住宅概述

装配式住宅是指提前制作好建筑构件,在工地上装配完成的建筑。具有施工建造时间短,不受环境和温度的影响等优势。装配式建筑由于是事前做好构件,能够节省一部分劳动力支出。

装配式住宅随着建筑技术的发展,现代的建筑技术能够实现房屋批量式的建造。在进行建造时,改变传统建造技术,直接将构件组装就能够实现房屋的建造。装配式建筑最早是在美洲出现并使用的,那时的装配式建筑比较简单,就是用木头搭建好的简单房屋。随着技术和设备的不断发展,现在装配式建筑逐渐增加了多种类型。

装配式建筑使用的建筑构件,提前在工厂生产加工好,然后再运输到施工现场进行装配安装。工厂生产的装配构件主要包括墙板,叠合板,阳台和楼梯等,生产好的构件能够减少传统施工过程混凝土浇筑或是砖砌的时间。随着电子信息自动化控制的发展,构件的生产成本会逐渐降低,建筑整体的施工成本会随着降低。随着安装技术的发展和安装设备的更新,建筑的安装成本也会逐渐降低,整体建筑的造价就会降低。未来装配式建筑的发展将会趋向绿色化以及装配装修一体化。

装配式建筑根据材料等因素的不同,有多种不同的形式,例如砌块型装配式建筑,板材型装配式建筑以及盒式装配式建筑等。砌块型建筑是指事前加工完成的块状的建筑材料建造的建筑,分为空心或是实心,材质大多是轻质材质。板材型建筑是指建筑材料使用的是大型墙板等材料,是工业化建筑中最常见的一种建筑类型。盒式建筑结合了板材建筑的特点,进而发展成为能够同时进行装修的装配式建筑。

1.2 立面设计概述以及现状

立面O计是指建筑的功能和结构趋向一体化,结合了建筑结构外观或是功能等因素,使用美术学方法进行美观化处理。立面设计的发展,使建筑能够达到实用美观于一体化。

现有的立面设计大多存在相互模仿的趋势,在设计创意方面不能及时创新。往往会有某个建筑建成之后,出现多个同类型的建筑相继出现。这种盲目跟风的设计现状,阻碍了我国立面设计水平的提高。

一些设计人员在抄袭某种建筑的风格时,对于装配构件的尺寸不能进行很好的控制,导致构件在生产安装时遇到问题。在设计时,将几种不同风格的构件运用在一起,形成的建筑物往往会有混搭风的特点,但这种混搭风完全不在美学的审美范围之内。一些住区在进行设计时,稍微用一些西方的搭配方式,就会号称国外风情建筑小镇。这种混乱的设计,使立面设计鱼龙混杂,阻碍立面设计水平的提高。

在进行装配建筑立面设计时,设计者不能遵循建筑的设计原则。设计出的建筑落后于时代的艺术发展,设计理念的落后导致建筑设计整体质量下降。在设计时,不尊重当地文化传统及生活习惯。设计者由于不理解当地文化习俗,设计出的建筑只是新颖,与当地民俗格格不入,这样建筑的整体效果也会大打折扣。

1.3 对设计方案进行分析

装配式建筑的立面设计,不仅要考虑功能和美观性,设计方案的细节同样对建筑质量有直接影响。设计细节包括建筑立面线条的选用,或是立面材料的选用等多个方面。现有的装配式建筑立面设计不能考虑建筑线条或是色彩过渡的设计,对于门窗等细节的设计不重视。导致建筑外观看似是一种风格,内里装修和搭配却是多种不同的风格。混乱的风格使建筑整体艺术性下降,居民们的居住满意度下降。

立面设计时,对于建筑装配材料的使用不恰当,使得建筑整体性能降低。如图是装配式建筑常使用的建筑材料。

在进行建筑材料的选用时,设计者没有考虑到地区温度的差异对材料造成的影响,只考虑材料对建筑外观的作用。但建筑主要需要考虑的是性能和稳定性,在满足性能和稳定性的基础上才会考虑外观审美。例如北方建筑使用的材料抗寒性较差,就会出现建筑物质量下降的情况。对于材料细节的搭配,设计者应考虑地理位置因素的存在。例如冷色调的建筑会使人感觉寒冷,在北方的装配建筑中如果使用冷色调,会加重居住者不舒服的视觉感。设计时还要考虑建筑的功能和用途,例如用于工业生产的建筑,不适合用浅色调进行装饰,防止建筑外观给人脏乱的感觉。

对于装修和建造组装能够一体化进行的建筑,设计者没有考虑装修的风格以及装修需要的材料质量,对建筑整体质量造成影响。

2 高层装配式住宅立面设计技术改进措施

2.1 从立面设计细节进行改进

从立面设计细节方面进行改进,能够完善高层装配式住宅立面设计技术改进措施。立面细节的设计,需要考虑色彩以及材料等多方面因素。在进行色彩设计时,需要考虑建筑整体的风格。建筑外观和风格能够决定建筑主体使用的颜色,但建筑的细节颜色却还是需要设计者进行考虑。例如大面积色彩过渡颜色的使用,颜色和线条搭配的使用等。

建筑材料的选用,同样需要进行考虑。因为建筑是装配式建筑,在选择材料时要考虑使用轻质材料,方便施工和装配。建筑结构的材料选择,对建筑整体的清洁度相关,重工业重污染的工厂避免使用抗污染能力较差的材料。南方地区在选择材料方面,要考虑南方多雨潮湿的气候情况。北方地区气候比较干燥,冬天的时候温度较低,因此在材料的选用上面更多的考虑建筑材料抗寒性能。

随着节能环保理念的发展,对于建筑工程方面也有了更高的要求。要求建筑物在施工建造阶段,符合节能理念,使用节能材料。一些建筑物在设计时,使用玻璃作为美观装饰。玻璃反光对城市会造成严重的光污染,不利于城市整体建筑效果,和城市节能发展。从建造成本上考虑立面的重复性元素运用,提高工业化程度,同时也能节约造价,减少污染。

2.2 从设计原则方面进行改进

从设计原则方面考虑,能够完善高层装配式住宅立面设计技术改进措施。装配式建筑在设计时,需要遵循规范的设计原则,但现有的设计原则存在不完善的特点。对现有的设计原则进行补充,能够完善建筑整体效果。

原有的设计原则包括设计理念符合时展等,但在设计中还要考虑当地传统文化。例如一些公园和雕塑的建筑,结合了当地文化特点进行设计。建筑物的设计同样需要结合当地文化,一般具有当地文化鲜明特点的建筑,能够成为当地地标性建筑物。例如斗兽场等建筑物,就符合古罗马英勇好斗的精神特点,而斗兽场也称为古罗马标志性的建筑物之一。

对于建筑形体的设计,需要考虑建筑的功能以及地理特点。现代的建筑具有封闭性的特点,不利于人们之间的整体交流。对房子整体进行改进,使人们之间的交流增加。避免社会的发展,逐渐趋向无交流的模式中,因此建筑立面设计还遵循方便交流化的原则。

装配式建筑的建造流程也是设计师需要关注的设计要点,只有熟悉构件的生产安装过程,才能在设计中及早改进,避免出现不适用或无法实现的问题。

2.3 从设计人员方面进行改进

从设计人员方面进行改进,能够完善高层装配式住宅立面设计技术改进措施。设计人员的设计理念以及价值观,对建筑外观设计有直接重要的影响作用。提高设计人员对不同地区传统文化的理解,学习当地风俗习惯。这样在当地进行建筑设计时,才不会设计出与地区格格不入的建筑。

对于建筑整体空间的设计,要考虑最大限度的发挥空间利用率。例如一些阳台的建造可以设置成开放性的空间,增加空间的使用面积。对于装修的设计同样可以增加空间利用率,实行掏空装修或是重复利用空间和物体的装修,能够增加建筑物可以使用的面积。发挥单位建筑面积最大的使用效果,提高建筑物的使用效率。

3 结束语

对高层装配置建筑立面设计进行改进,可以从设计细节和原则方面进行,完善设计人员的设计理念。高幼芭涫阶≌立面设计的改进,能够促进装配式建筑的发展,促进建筑行业的发展。同时建筑行业的发展,需要各个行业共同的技术支持,能够促进社会的可持续发展。

参考文献

篇(2)

做好高层装配式住宅立面设计事关人们的生命财产安全,因此,必须对这一问题给予高度重视。本文主要分析了高层装配式住宅的立面设计特点,遵循的原则及要点等。下面做具体探讨。

1高层装配式住宅的立面设计特点

1.1拆分式设计

拆分式设计指的是将建筑整体进行单元式的拆分,分为设计单元预制构件和构件安装节点。在生产高层装配式住宅过程中,拆分设计是保障预制构件能够同整体建筑设计方案联系到一起的重要环节。应当将建筑的平面设计和立面设计相结合,不仅对建筑内部进行拆分,同时也要将阳台和外墙板等构件进行单元式的拆分设计。就目前形势而言,阻碍装配式住宅全面推广的主要因素就在于造价成本过高。所以,在进行高层住宅的立面设计过程需要将生产条件和经济条件考虑进去,尤其是不能拆分难度较高的预制构件,根据整理立面的造型进行全预制和叠合式构件的选择。

1.2构件的标准化

若建筑水平达不到一定的标准,那么标准化构件将会占构件中大部分的比例,同时使立面形态受到限制。在装配式高层住宅中,结构体系部分如预制梁柱、预制剪力墙、预制楼板等构件适合大批量标准化生产。处理好构件细节的设计,能够保证高层住宅的美观性得到充分满足。设计师在设计过程中必须根据建筑物的尺寸来进行立面设计。

1.3应用非标准件

若建筑水平较高,那么非标准化构件就将得到大量使用,其定制化就是主要特征。现代制造业促进了批量小品种产品的生产,目前制造业以信息化为特征,其精细化和灵活性的模式特点也都追求差异化的产品,这推动了非标准件的运用。

1.4质量得以保障

建筑构件的标准化以及工厂化的预制模式在装配式高层建筑的应用,能够使人为因素的影响降到最低,使普通建筑物施工过程中普遍出现的转包形势得到有效遏制,从而保障建筑物的质量。进行装配式住宅构件生产的车间大多是流水线形式,生产作业中采用信息化和自动化的方式,机械设备控制着整个生产环节,这对改善传统建筑模式中隔热效果以及生产精度较差等情况均有着极大作用。

2立面设计遵循的原则

2.1保证设计理念符合时展潮流

随着时展和社会进步,建筑物的设计理念也必须与时俱进,符合时代要求,当前社会要求设计必须兼顾居住功能和美观性。在高层住宅装配设计过程中,应当保留传统建筑以及具有区域文化特色的部分,同时还应当提供先进的技术支持。应当采用技术手段来反映建筑的使用功能,最终将设计师的精神融入其中,满足人们和时展的需求。

2.2m应高层建筑的特点

目前我国高层住宅建筑结构采用的主要方式为剪力墙结构,其适用性极其广泛。当前社会主要的建筑框架结构形式仍然是整齐规整的形式,约束造型新颖和奇特的建筑物,从而呈现出现代住宅建筑独特的风格特点。

2.3遵循因地制宜、协调发展的原则

在进行立面设计的过程中,必须充分了解当地经济发展水平,不能天马行空,设计出特别超前或者相较于当地经济水平落后的建筑。在设计过程中也要对当地生产工艺、生产技术相结合,保证施工正常进行,解决质量问题。人们对建筑住宅使用过程最关注的问题就在于空间的私密性,同时要求住宅安静、舒适、适宜居住。因此要求立面设计要简约、时尚、内敛以及具有较高私密性。同时要根据地形、地势以及气候条件等因素因地制宜,坚持人与自然统一的原则。

2.4符合城市规划

符合建筑规划是对高层住宅建筑最基本的要求,只有建筑的轮廓、色彩以及布局规划都能适应当地城市规划时,才能够形成统一的建筑风格,保证其适应城市发展需要。现代住宅作为当前城市建设的重要组成部分,对城市形象的塑造起着重要作用。少量标志性的建筑物能够让城市具有独特的建筑风格,形成城市独有的特色。

3高层装配式住宅的立面设计要点

3.1装配式住宅的户型进行充分优化

为客户创造一个良好的居住环境是进行户型设计最根本的目的所在,同时让人们居住舒适性有所提升。装配式高层住宅设计过程中,对建筑轴线的功能进行一定的微调或大的调整,使建筑空间更加适宜居住。特别是要采用装配式的建筑,标准化的立面设计理念是必须的,对整体空间布局进行协调统一。结合传统的布局模式,优化空间布局,同时提升建筑性能。

3.2平面组合形式多样化

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引言:

在房屋建筑工程中,是用预制装配式住宅设计方案,能够有效的降低是工程本,便于质量管理。而在预制装配式住宅中,给水排水设计系统的设计也是最重要的环节。文章主要针对在预制装配式住宅中,设计给水排水系统设计中的各个环节进行详细的分析和阐述。首先针对是预留洞和预埋套管的分析,并且结合具体案例进行分析。其次,则是对预埋管道的附件进行详细的分析,提高管道的质量控制,第三,则是需要保证管道支吊架设计进行分析。最后是定位设计分析。

一、预制装配式住宅实例

某小区,楼层高度为20层,其中1至8层都是采用的预制装配式住宅建设方式,地下有一层。房屋平局面积为75平方米。该建筑在设计的时候,采用的是框架剪力墙的结构,并且采用预制装配式住宅,其中的柱、梁以及剪力墙,采用的现浇的施工方式浇筑的。而且阳台、外墙以及楼梯等采用的是预制混凝土构件。

二、预制装配式住宅给水排水系统的设计与应用

(一)预留洞和预埋套管

在设计给水排水的过程中,需要预留出预留洞以及预埋套管。首先需要对给水、热水以及消防管道进行预留洞,而且在预留洞的时候,如果需要穿越承重墙,那么需要保证在预留洞的洞口的上方,预留的高度应该高于墙体的沉降量,一般大应该大于0.1m。这样可以保证既是墙体出现沉降的情况,也有足够的空间,避免给水管道以及热水管道等被沉降的墙体压迫,不能正常输送水。而且如果需要穿越地下室的墙体的话,还需要使用防水套管。其次,则是对排水管的设计,选择的方式同层排水设计的方式。这是因为如果大量的穿越楼层的设计排水管道,则会增加预制构件的预制。同时如果排水管道穿越承重墙,则需要预留的高度照至少为0.15m,这样可以避免墙体沉降,压迫管道。

(二)预埋管道附件

在预制装配式住宅设计的给排水系统过程中,需要进行预埋管道的附件设计。这是因为在安装给水管道以及配水管道的时候,出现安装不顺畅的情况,就需要使用到预埋管道附件。而预埋管道附件在设计的时候,其位置主要处于建筑的屋面,以及空调板,或者是排水栓以及雨水斗的地方,这些地方都是穿过洞口,但是安装不顺畅的主要位置,而且在该位置处,可以保证给水管道和排水管道的安装质量。但是在工厂设定和加工预埋管道附件的时候,需要保证加工的整洁性,避免赃物把预埋管道附近堵塞了,导致预埋管道附件不能正常使用。

(三)管道支吊架

管道支吊架,是确保正常安装给水和排水管道的重要施工环节和设计环节。第一,在整个给排水系统中,需要在管道的起端和终端两侧设置固定的吊架,这样可以保证稳定整个系统。第二,则是在给排水任意两个横管道之间进行支吊架,但是不能支撑在两个横贯的接头之上。这样会导致接头不稳定,出现漏水的情况。第三,则是在设计系统的时候,需要保证给水管道在配水点之间使用金属管卡,这样可以保证连接的稳定性,还可以选择支吊架的方式。一般该金属管卡和吊架,应该离配件的距离大约为70mm,这样可以保证稳定性。第四,如果在设计的过程中,其中的热水管和冷水管需要使用共同的支吊架,则需要按照相关的规定进行设计,以热水管的支吊架为评价标准。第五,在给排水系统中,设置的立管底部需要安装一个承重的支吊架,并且在管道穿梁的时候,可以把穿梁看做一个支架。第六,则是卫生器具在安装给排水的时候,是需要穿越楼板的,因此在穿越的过程中,可以视为一个支架。第七,则是需要保证热水管道的固定支架之间的距离要符合管道的伸缩补偿之间的距离要求。

(四)定位设计与应用

在预制装配式住宅中的给水和排水管道系统的安装和设计,首先是在工厂预制混凝土构件的,并且在生产合格以后,运输到施工现场进行现场安装。而且构件之间的连接使用的就是金属件,而且利用现浇的施工方式进行施工。并且在预埋件的时候,需要确保预制件和墙面之间预留的距离是就够的,这样才能保证在给水排水系统安装的过程中,保证连接的完整性。而且金属件和现浇混凝土之间的距离也要留够,浇混凝土留有安装空间,一般取距构件边内侧大于40mm。

三、结束语

文章通过对预制装配式住宅的给水排水系统的设计和应用进行简单的分析。尤其是针对预制件以及预留洞和预埋套管等内容进行详细的分析和总结,可以知道,想要完成给水排水的工程,首先要想有关厂家定制与预制装配式住宅有关的构件和配件,并且需要符合预制装配式住宅的标准要求,这样才能保证安全是匹配的。可以提高建筑的质量。同时在设计和应用的应用的时候,需要尽量简化给水排水的预埋套件,这样可以加快给排水的系统的建设,和保证建筑的质量安全。

参考文献:

[1]路文丽,庞志泉,孙 兵.预制装配式住宅给水排水系统的设计与应用[J].建筑,2010(07):133-136.

篇(4)

1.引言

每年我国新增的建筑面积超过15亿平方米,排世界第一[1],但高产量却存在诸多问题。我国正在大力提倡发展装配式住宅建筑。装配式建筑相较于传统现浇建筑,有诸多优点。从全寿命周期成本的角度来研究装配式住宅,是为了纠正人们对装配式住宅成本投入的错误认识,推动装配式住宅的进一步的开发与建设。

2.装配式住宅全寿命周期成本分析

2.1装配式住宅全寿命周期成本概念

装配式住宅全寿命周期成本是指装配式住宅在整个寿命周期内所消耗的总成本,包括一次性投入的建造成本、使用期内的运行维护成本、以及最终处置成本[2]。

2.2装配式住宅建造阶段成本

装配式住宅的建造成本包括工厂的前期勘察设计费用、工厂预制费用(含固定资产摊销、原材料购置费及人工费)、构配件运输费用以及现场安装施工费用(含人材机)等。

2.2.1项目南区(装配式住宅)基本情况介绍

项目南区总建筑面积达40982.32平方米,施工范围为3层地面板以上部分,均为预制装配式叠合剪力墙(PCF)结构高层住宅,预制装配率达30%。

2.2.2装配式住宅建造阶段普通砼构件与PC构件的价格对比分析

2.2.3北区A2#楼为模型(计算现浇与PC预估差异值)

A2#楼主体结构建造阶段,将现浇的墙、柱、梁、楼梯等构件工程量替换成PC构件进行成本估算,普通现浇式构件总计5790043元,PC构件总计9719300元,总价差约为3129257元,再除以A2#楼的总建筑面积,可得以PC形式的住宅建造成本单方比传统现浇式高出约400元/m2。

2.3 装配式住宅使用阶段成本分析

2.3.1装配式住宅使用期内能耗成本

能源消耗成本是指在能源使用方面所花费的费用,包括供暖成本、制冷成本、照明成本、通风成本等。在住宅建筑能耗中,供暖和制冷能耗占有最大比例,降低供暖、制冷成本可以通过提高建筑围护结构的热工性能,提高采暖、空调设备和系统的用能效率来实现,建筑围结构的保温、隔热主要依靠建筑保温材料来实现[3]。

2.3.2装配式住宅使用期内维修费用

装配式住宅的维护成本主要用于计划性和零星的维修措施费用,即基本的小修费用。因为装配式住宅在设计和施工阶段采用了较好的建筑构件、节能措施和设备,所以维修费用较小。而传统现浇式住宅维护费用主要用于住宅使用中逐渐出现的质量问题,常表现为临时的故障性维修[4]。后者单次维护成本不一定高,但其维护成本逐年递增速率要比装配式住宅更快,使用期限越长出现的问题越多,维修频率将越高,维修成本也越大。因此在维修费用方面装配式住宅体现了很大的优越性。

3.降低装配式住宅全寿命周期成本的建议

(1)PC项目未能从全局角度完成项目的策划工作

工业化建筑模式不同于传统建筑模式的一个重要因素在于将技术和管理路线前期化。因此,在项目的策划阶段即需用全局思维来统筹设计、生产、安装之间的关系。设计单位必须与构件厂家、施工单位密切配合,在设计阶段就清楚了解不同技术方案对模具投入、生产效率、运输方式、安装速度、成品质量的影响。

(2)设计、生产、施工各环节相互独立对PC住宅造价的影响

在我国,PC建筑的设计、构件生产、施工安装的企业基本是独立的,低效率、低配合度、重复缴税和各企业不同的税率的问题导致PC建筑造价一路水涨船高。建筑工业化发展必须将PC整个模块系统整合,增强联系、提高效率、降低成本,形成一体化经营模式。这样的模式可大幅度减少多环节管理费用,连同税金差异可降低约5%~20%的建安成本。

4.结论与展望

通过具体案例得出国内预制装配式住宅的建造成本实际高于传统现浇式成本的结论,并对原因进行了研究分析;然后又分别对使用期间成本和处置成本进行了分析,得出装配式住宅建设成本虽高,但在住宅运营维护阶段后几年得到节能回报,预制装配式住宅成本在全寿命周期的成本与传统现浇式住宅成本基本持平,甚至略低的结论。

参考文献:

[1]陈柳钦.建筑节能要抢抓新型城镇化的历史机遇[J].居业,2013(4).

篇(5)

中图分类号:C35文献标识码: A

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.

篇(6)

[6]周绪红,逯文茹,狄谨,等.钢锚箱栓钉剪力连接件群钉效应及抗剪承载力计算方法[J].中国公路学报,2014,27(12):33-45.

[7]俞宏,吴文清,张立志,等.竹-混凝土组合结构螺钉剪力连接件推出试验研究[J].武汉理工大学学报:交通科学与工程版,2015,39(1):65-69.

[8]张彦玲,李运生,赵志杨.栓钉连接件时变受剪承载力对组合梁施工阶段受力性能的影响[J].建筑结构学报,2013,34(8):150-157.

篇(7)

中图分类号:TV331文献标识码: A

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

篇(8)

中图分类号:TU241.92

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:

篇(9)

Abstract: in this paper, the structure and construction of precast concrete from two aspects of. First, from its own characteristics, understand the basic situation, and then from the precast concrete structure used in the residential building in the study of some specific.

Keywords: prefabricated concrete structure; construction;

中图分类号: TU377文献标识码:A文章编号:

因为住宅建设存在地区性差异,对于各地环境不同导致的要求不同、各地消费者对房型要求的差别、甚至是规范要求的不同等。所以无法把一些外国成熟的施工方法照搬到国内。在国内,住宅工业化属于一个新兴的概念,尚未大规模展开施工。只能在借鉴国外住宅工业化经验的基础上,通过实践,探究出适合中国各地市场的不同住宅工业化施工方法。

预制装配式混凝土结构的特点

对于现浇混凝土结构体系的施工,需要从脚手架到支模,以及扎筋到实际的浇筑等方面做好准备和控制,其中很多工作都需要手工完成。现浇混凝土的现场施工中也存在这实际噪音很大,有一些儿粉尘污染,实际的模板周转的消耗很大,需要的施工人员很多,手工劳动和强度很大,对于施工的熟练度要求也很高。实际石佛你中往往存在施工速度慢,建设的周期长,受到自然条件的影响很大。对于混凝土的内外质量的控制方面很困难,现场建筑材料方面往往容易出现严重浪费的情况。

当然除了提及的这些缺点意外,预制装配式混凝土还存在很多的优点。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;建筑的尺寸符合模数,建筑构件较标准,具有较大的适应性。预制构件表面平整、外观好、尺寸准确、并且能将保温、隔热、水电管线布置等多方面功能要求结合起来,还有良好的技术经济效益。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。工业化劳动生产效率高、生产环境稳定,构件的定型和标准化有利于机械化生产,而且按标准严格检验出厂产品,因而质量保证率高。

预制装配式混凝土结构在住宅建筑中的应用

住宅建筑体系是住宅建筑之中的支撑部分。住宅建筑的这样的结构形式直接决定了住宅建筑材料以及施工技术和建造的方式。对建筑类型的选择直接关系这住宅的经济型和实用性,整个结构的质量直接关系这住宅建筑的安全性和耐久性。因此,整个住宅建筑结构的体系在住宅建筑中占据着重要的地位。预制装配式混凝土这样的结构,是现金建筑产业发展的方向,也是改变传统建筑建造方式的关键技术和有效的途径。一些专业的安装工人现场装配成为整体的结构,并通过相应的装也工厂生产预制,运输到实际施工的现场,由一些专业的安装工人在现场进行装配。这样的主要优势在于,可以把大量的构建生产的工序进行转移,到工厂进行制作,这样就能节约大量的人力和物理,还可以大幅度的提高构建和房屋的精度和质量,减少现场施工作业的工序。这样的方式和传统的工艺相比较,就大大缩短了施工的工期。其主要的结构形式有,预制装配式剪力墙结构,还有预制装配式框架结构等。

2.1预制装配式剪力墙结构

预制装配式剪力墙结构师因为由大型内外墙板以及叠合的楼板,还有一些预制的混凝土板材和构建装配而成。又叫做预制装配式大板结构,它具有满足抗震设计和可靠节点连接的前提下,其力学模型相当于现浇混凝土剪力墙结构。一些预制的楼板大多是采用叠合的楼板。预制外墙板主要采用的是实心和空心这样两种类型的墙板。

在对预制的空心墙板进行施工时,需要保证结构构建连接的整体性呢连接性,还要达到相应的抗震的设计要求,在相关的节点的设计方面要满足防止渗漏和热工等构件方面的要求。预制的实心墙板结构操作的关键环节是,怎样解决预制墙板之间的水平缝和竖向的接缝情况,以及水平受力钢级和竖向实际受力钢筋的连接问题。

上面提及的预制空心墙板的结构,实际上是预制和现浇进行结合的结构技术。我们在对预制的空心墙板和结合板进行装配之后,还需要布置受力的钢筋,在空心墙板里面和叠合楼板面需要同时浇筑混土,从而形成整体的结构。这样进行操结构的主要特点是,整体的结构性能良好,在节点的构造处很容易进行处理,预制的墙板之间存在的水平缝和竖向的缝在实际处理起来很简单,这就可以避免出现接缝开裂方面的问题。但是主要的缺点是需要在现场进行混凝土的浇筑,对于墙板预制方面的工艺设备要求较高,在需要达到七级以上抗震设防的地区和一些高层建筑中,需要解决好受力钢筋实际连接的主要问题。

2.2预制装配式框架

预制装配式结构,主要由预制的梁、板、柱和剪力墙等构建装配而成,这也是梁、板和柱的体系。预制的楼板大多是采用叠合楼板,预制梁大多是采用叠合梁。

这样的结构的优点是结构受力方面很明确,实际建造的速度很快,建筑建设中可以实现对劳动力的节省,对于节点的施工工艺很简单。一旦节点采取比较可靠的施工工艺的时候,就可以采取和现浇结构相同设计的方法。竖向的受力构建可以依据需要进行替换成为现浇构建。对于建筑空间的布置方面具有灵活的特点,很容易实现大空间。当然,这样的结构也存在一定的缺点,这样的结构对于主筋灌浆锚固实际要求很高,室内很容易出现凸梁和凸柱的情况,对于3外墙的维护部分的构造也相对比较复杂,主要适合多层住宅和抗震的等级在6级以下的设防地区。

住宅建筑是经过不断的发展和循环的经济,住宅建筑也是建筑资源节约型社会的重要方面,需要通过不断的技术创新,从而大力的发展预制装配式混凝土结构技术,走向新型工业化的道路。这也是装变先进的粗放型的住宅建造的重要方式,采用现代化工业化的生产手段来建造住宅,这样才能达到住宅建筑的高效率和环境负荷低的建设目标,最终实现建筑住宅的高效率和高品质,实现住宅建设的质量保证和使用寿命的保证。

结束语

PC工程是在住宅工业化之中的一种模式,以为其本身具有高效、节能、环保等方面的优势,在日本及中国香港地区被广泛使用,并成为两地住宅市场的主流。在这些地区,PC工程拥有较成熟的施工经验。我们在此进行探究,希望这样的技术在我国合适的地区得到有效和合理的利用。

参考文献:

篇(10)

近年来,我国住宅建筑飞速发展,其建造和使用对资源占用和消耗都非常巨大。与国外发达国家相比存在住宅建造周期长、施工质量差、能源及原材料消耗大、产业化程度尤其工业化程度低等问题,迫切需要采取工业化手段来提高住宅建设的质量和效率。开发符合产业化发展要求,工厂化、标准化程度高,施工速度快,节能省地、经济性好的新型工业化住宅体系,已经成为我国目前推进建筑工业化发展的一项重要工作。

一 工业化住宅建造关键技术研究课题背景

1、立项必要性

我国“十五”以来,对住宅产业化问题进行过研究和推广,取得了一定成效。但对预制装配整体式混凝土住宅建筑的关键技术没有进行过系统、深入的研究,至今没有形成配套的工业化技术政策和标准规范体系,已建成的示范小区工程多是现浇混凝土结构,不具有高效环保的工业化节能减排特征。研究实施装配整体式工业化住宅建筑体系,符合目前我国正在推行实施的住宅产业化政策要求,不但可以提高住宅工程质量和装修品质;而且可以最大限度满足我国倡导地 “四节一环保”的绿色建筑设计与施工要求。

2、目前存在问题分析

我国二十世纪七八十年代开发建设的预制装配式住宅建筑存在许多问题,照搬过去的经验已经不适应现时期我国住宅建设的实际需求。目前开始进行的新型工业化住宅建筑的基础性研究工作和工程试点,主要从性能和功能两方面完善提高工业化住宅的技术经济性。由于多年来我国缺乏工业化住宅的研究积累和工程实践,结构构件和部品的工业化率仍然很低。

3、主要研究内容:1) 预制装配式混凝土住宅建筑的结构性能、抗震性能等关键技术研究。2)建筑配套部品的系统研究、产品开发、设计配套技术研究。3)构配件生产、施工安装关键技术研究与开发。4)技术标准的研究与编制。5)较大规模的示范工程。

二 住宅工业化关键技术研究

1、基础理论与试验研究:1)装配式混凝土建筑结构体系研究:包括框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构等;主要研究装配式叠合楼盖结构性能;装配式框架节点受力性能、抗震性能;装配式剪力墙节点受力性能、抗震性能;构件承载与变形性能,装配节点大直径钢筋浆锚连接构造的承载及连接整体性能等。2)装配式混凝土工业化住宅的建筑性能研究:包括墙体保温隔热性能、接缝防水性能、建筑防火性能、外墙装饰性能、墙体耐久性能及隔声性能等。3)装配式混凝土工业化住宅经济性能研究:包括设计与施工总体策划管理,标准化设计与施工技术,项目实施的时效性与规模效应对比等。

2、工业化建筑设计技术

重点研究开发三点技术: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。

3、构配件优质高效加工制作技术应制定采用机械化水平较高、具有一定规模的专业预制工厂取代目前无质量保证的分散的小厂认证管理办法,鼓励预制工厂采用先进的生产工艺和流水线、提高生产效率和产品质量、完善运输安装过程服务。实现节能减排和清洁生产。主要研究开发三点关键技术:1)构配件高效生产技术:采用机械化生产线可以减少工人劳动强度,提高产品质量和生产效率。2)构配件清洁生产技术:采用工厂化定点批量生产,最大限度减少建筑垃圾及废弃物排放,满足国家环境保护政策对建筑业推广绿色施工要求。3)构配件节能生产技术:采用自动控温的节能养护窑可有效降低能耗,加速模板周转,缩短工期,降低成本。

4、专业化施工安装技术:1)工业化施工安装软件管理系统开发:应针对工业化住宅结构体系开发施工安装管理软件,规范指导预制构件的施工装配。2)安装设备及配套机具开发:结合具体工程示范开发标准化定型化住宅配套设备安装机具。3)工业化定型模板配件及支撑系统开发:配套模板及支撑固定用脚手架的开发与完善。4)装配节点专业化施工及配套材料开发:连接套筒及高强无收缩灌浆材料的开发与应用。

三 住宅工业化实施方案

1、政策引导与行业管理

充分发挥政府的指导作用,研究、建立或完善有关技术经济政策;针对装配式工业化建筑的特点,建立推广装配式建筑体系的构配件工业化生产、专业化施工安装的管理体系;建立设计研究、构配件生产、安装施工队伍的培训体系;走专业化、集成化、标准化、产业化发展道路。

2、预制工程标准规范体系建立与完善

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工业化住宅主要是通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业生产方式,来代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式,又被称作现代建筑产业化、装配式建筑或PC结构。工业化住宅显著的优点是:施工进度快,可在短期内交付使用,劳动力减少,交叉作业方便有序,每道工序都可以像设备安装那样检查精度,保证质量,施工现场噪音小,散装物料减少,废物及废水排放很少,有利于环境保护,施工成本降低,这些优势正是解决区域环境污染、改善人居环境所需要的。

工业化住宅的发展是伴随着世界性的现代化建筑运动而同步发展的,不同国家地区有各具特色的发展模式和发展经验。近年来,随着科学技术的不断提高,社会对住宅的需求经历了一个“注重数量数量与质量并重质量第一个性化、多样化、高环境质量”的发展阶段[1],许多发达国家的住宅工业化生产达到了。

1 美国

美国的工业化住宅起步于二十世纪三十年代,开始是作为车房的一个分支业务而存在的,为选择迁移/移动生活方式的人们提供一个住所。二十世纪五十年代,随着二战的结束,由于住宅紧张,部分人便将其转变为一种永久性的住宅形式,并努力提高这种住宅的质量,但从全国范围来讲,这种住宅的质量水平参差不平。到了二十世纪七十年代中期,美国开始立法规定工业化住宅的建筑安全相关法规,颁布了《美国住房与城市发展部标准》(HUD CODE),该标准是唯一的国家建设标准,对设计、施工、强度和持久性、耐火、通风、抗风、节能和质量进行了规范,同时还对所有工业化住宅的采暖、制冷、空调、热能、电能、管道系统也进行了规范,从此,工业化住宅有了法律可以遵循,同时向标准化方向迈进。二十世纪九十年代,装配式建筑产业结构进行了调整,兼并和垂直整合加剧,大型工业化住宅公司收购了很多零售公司和金融服务公司,同时,各地的金融巨头也进入装配式建筑市场。随着美国政府对HUD标准的修订,对工业化住宅的性能提出了更高的要求,明确了工业化住宅的安装标准和安装企业的责任,使得装配式建筑业在美国稳步健康地发展。

美国工业化住宅的优势体现在如下方面:(1)成本有效性:工业化住宅每平方英尺的建造价格具有区域差异性,平均来讲要比传统式现场建房的成本低10%~35%[2]。(2)建筑质量:工业化住宅的建设是全过程全方位监控的;天气不会影响建设进度;所有技术员、工人以及装配工以团队的形式合作并受专业指导和监督;库存管理好,物料不会被偷窃,也不会因天气引起损失;所有建筑材料、内部装修以及电器等都是批量购买的,可节省成本;临时建设的情况也会大大削减或者消除;此外,一般都会有专业的第三方监理来持续监察房屋建造的各个方面。(3)便民设施:工业化住宅内部装修设计方案和外墙材质多样化,许多传统的设计风格也可以体现,并且通过技术改造,阳蓬、露台、车库等都可以根据客户的要求量身定制。(4)安全性:根据出售的地理位置,专门设计住宅的抗风安全性和能源效率;所有的工业化住宅在烟雾探测、逃生、墙体可燃性、热水器、厨房构造等方面必须严格符合HUD标准;此外,在飓风多发区,所安装的工业化住宅的抗风性也有具体要求。

2 英国

目前,在英国和爱尔兰的新建住宅中30%以上为预制住宅,在苏格兰接近70%为预制住宅,而早在二十世纪九十年代初预制住宅的市场份额还不到1%。英国的建筑业正以各种各样的形式应用预制式建筑。它的范围从简单的预制工地活动房到运输至现场置入建筑结构中的容积单元。模块化或模块设计是预制业的钥匙。框架建设是将预制元素纳入建设过程的一个途径,尤其木制框架还继续用于英国的建筑业。预制像是一个趋势概念,它使建筑业重塑为制造业变得可能,它还代表着一种积极的方式,证明完善建筑业所必需确定的重大变动。在英国,预制业经常被大型建筑企业垄断,这些大型建筑企业对于采用预制和标准化技术提高生产力及走向精准建筑有着极大的兴趣。一般来讲,预制建筑主要集中在较大的城市环境中,因为在那里现场时间的经济性是要考虑的主要因素。

英国建筑业创新运动工作组,旨在寻求能测定建筑项目可持续发展需要的绩效指标,后来确定的指标包括:可用的能源用途、所含的能源、运输能源、废物、水和每公顷物种指标。这些绩效指标可用来评估项目后期进行的预制案例研究。估测预制业带来的环境效益类型取决于所选择的具体体系。预制业存在的潜力具有较好的环境绩效,例如,在欧盟资金资助的一个具体项目有着如下的预期潜在效益:建造典型住宅所消耗的水减少50%、建筑期间使用的机制砖料减少50%、能耗至少减少到50%等等[2]。技术相关的其他重点因素还有建筑过程中的废物减量化,因为装配式建筑的组件是在工厂内完成的,这类建筑应该更可控,能够降低当地环境污染的风险。一些预制组件的建造商,通过编制物料采购、循环利用、污染控制、废物最小化等方面的标准,积极主动地考虑其产品对环境的影响。

3 澳大利亚

与欧美相比,澳大利亚采用装配式建筑比较慢,主要分为两种类型,即预制部件和预制模块化建筑。澳大利亚对于装配式建筑的需求主要源于其经济性,与传统住宅建设相比,可以节省至少百分之五的成本,同时建设速度也更快;简约化,尤其是采用预制混凝土,使得住宅的建设更迅速更廉价,同时能够提供更好的质量。在时间、成本和质量方面,装配式建筑证明是具有一定优势的。在澳大利亚,非常重视前期规划,因为如果前期规划做的好,那么在真正进入建筑场地后,严格按前期规划执行,那么一切都会变得相当不错,在实际建设场址所用的时间会更少,成本更节约,即使成本没有节省,但至少保证了质量会好很多。

目前,澳大利亚的装配式建筑主要应用在住宅领域,在昆士兰州以及公寓的设计中,装配式住宅的采用越来越广泛。而随着预制技术的成熟以及预制的普及,在工业领域,装配式建筑同样有着潜在的发展空间。在省会城市,虽然人们不大接受用预制方式建造独立住宅,但是,在公寓和公共住宅、医院、以及其他工业建筑方面,随着技术的不断完善和创新,装配式建筑在澳大利亚的应用仍旧具有巨大的潜力。

4 日本

日本住宅产业化的发展过程也经历了准备阶段、发展阶段和成熟三个阶段。二战后到二十世纪五十年代,是日本住宅产业化发展的准备阶段。二十世纪七十年代到八十年代,是日本住宅产业化的高速增长阶段。日本政府出台了系列法律和产业政策,例如《住宅建设规划法》、《公营住宅法》等等,对促进工业化住宅建设起到了至关重要的作用。日本政府从财政上提供政府补贴鼓励企业进行技术研发和革新,同时向采用先进技术、标准化生产作业的企业提供优惠贷款政策并减免相关税金,这些政策与经济手段有力地推动了住宅产业化的发展。二十世纪八十年代中期之后,日本预制住宅组件的生产都采用了新材料和新技术,工业标准化组件在住宅产业中得到了最广泛的应用。据统计,九十年代,日本预制住宅的建设比例已经超过了住宅建设总数的四分之一以上。日本的住宅产业在满足日本民众居住需求的同时,也完成了自身规模化和结构调整,进入了成熟阶段。

日本预制房屋的一个显著特点是“规模定制住宅”,在规模生产组装单元时,客户可以通过自我选择实现其喜欢的特殊房屋功能组合。供应商会给客户提供清单,在清单上具体列出了多种不同类型的房屋、技术和组件选择。这些组件选择分成三类:结构型、内部和外部。因为所有组件都是标准化的,因此对于每个购房者来讲他们对组件的组合都是特别的。制造商还提供了计算机辅助设计系统实现定制设计。一旦满足了客户的需求,设计就最终定稿,然后制造商和客户签约。

日本预制住宅产业的驱动不是完全取决于建造业、绝对效率及质量追加成本的降低。在过去的几年,日本建筑师利用预制原理创造出优美的功能性建筑和优秀作品。另外,由于日本在汽车制造业的历史,日本能够将数控技术和材料技术应用于建筑业。复合材料和技术也从其它行业转移到建筑业中。建筑业开始将工厂机械化、结构化、建筑系统一体化,而这种一体化趋势一直在继续。[3]

从日本在预制住宅产业的发展可以看出,完善的工艺过程实现了日本在建筑业的进步。值得注意的是法律的灵活性、对工艺的持续重视和对作品的自豪感,使得日本将其独特的文化延续到预制业中,不仅提高了建筑工艺,还建造出了有质量的建筑。

5 结语

从各国装配式住宅的发展历程中可以看出,它们的发展是基于住宅供应不足的背景,初始为解决人居问题,后来随着社会的发展,转向集约化、标准化、一体化,根本目的是发挥预制产业的优势,减少浪费,降低成本,提高效益,以人为本,保护环境,实现建筑业的可持续发展。

现代建筑师正在尝试将装配式作为提供设计合理的、批量生产现代房屋的一种手段。因为设计的简约化,在建筑行业,现代建筑能够给人这样的感觉,就是现代建筑的简约化与成本节约环境保护相结合的设计理念更适合装配式建筑。看起来,住宅建筑市场正在接近这样一个时刻,即文化、经济和技术条件使得住宅产业发生了变革。住宅消费者想住更绿色住宅的需求在日益增加,这与日益增强的全球变暖、能源成本上升、以及消费者担心各种规范性的建设实践所带来的负面健康影响的意识相耦合,同时这也是消费者需求本质变化的一个驱动力。可见,绿色住宅是未来装配式建筑发展的一种趋势。

目前我国装配式建筑应用还不太广泛,我们应该抓住这个契机,大力发展现代建筑产业,完善相关法律法规和政策标准体系,鼓励和支持一定预制装配率和相关技术标准要求的现代建筑产业项目开发建设,并在确定项目规划条件时给予积极支持,在项目土地出让公告中予以明确。对政府投资的建设项目优先采用装配式建筑模式进行建设;对保障性住房建设,要采用标准化装配式建筑模式进行建设。以地铁、市政工程等标准化建设为目标,大力推进标准化预制装配式技术和产品在城市基础设施建设中推广应用,建设一批标准化装配式地下管廊、过街天桥,在道路建设中推广应用标准化装配式检查井等装配式建筑技术,真正意义上实现绿色建筑和绿色生活。

参考文献:

[1] 梁厚双. 装配式建筑的发展及优势[J].砖瓦世界,2011,(9):21-23.

[2] Manufactured Housing Institute,Quickfacts:Trends and information about the manufactured housing industry,2011,P1-5.

[3] Paul Waskett,Current practice and potential uses of prefabrication,11/2001,P8-19.