1、装配式建筑部品制造与应用技术刘昊2016.7.21刘昊:北京榆构有限公司总工程师高级工程师全国五一劳动奖章获得者电话:1330138299微信:blancliu911目录一、装配式建筑二、国外国内装配式混凝土建筑的发展及技术状况三、装配式混凝土结构发展新机遇四、装配式建筑新目标五、技术标准支撑六、住宅构件概述七、预制构件生产过程八、装配式混凝土建筑构件应用实例九、装配整体式剪力墙结构施工一、装配式建筑1、主要概念由建筑结构构件、建筑构件及部品、机电设备等通过可靠连接方式装配而成的工业化建筑,包括装配式混凝土结构、钢结构、木结构及混合结构等;是建筑工业化的主要形式、载体和产物;装配式混凝土建筑是
2、我国目前装配式建筑主要形式之一;装配式建筑特征:标准化、工业化、信息化、装配化、一体化装修等。l新型建筑工业化是新型工业化的构成部分,是建筑产业现代化的重要途径;目的:提高建筑工程质量、效率和效益;改善劳动环境,节省劳动力;促进建筑节能减排、节约资源;重点:现代工业化、信息化技术(如BIM)在传统建筑业的集成应用,促进建筑生产方式转变和建筑产业转型升级。2、主要特点装配式混凝土建筑和现浇混凝土建筑相比的主要特点如下:(1)主要构件在工厂或现场预制,采用机械化吊装,可以与现场各专业施工同步进行,具有施工速度快、有效缩短工程建设周期、利于冬期施工的特点。(2)构件预制采用定型模板平面施工作业,代替
3、现浇结构立体交叉作业,具有生产效率高、产品质量好、安全环保、有效降低成本的特点。(3)在预制构件生产环节可以采用反打一次成型工艺或立模工艺等将保温、装饰、门窗附件等特殊要求的功能高度集成,可以减少物料损耗和施工工序。(4)对从业人员的技术管理能力和工程实践经验要求较高,装配式建筑的设计施工应做好前期策划,具体包括工期进度计划、构件标准化深化设计及资源优化配置方案等。二、装配式混凝土结构发展新机遇l需求强大,市场广阔新型城镇化新农村建设保障性住房、棚户区改造l国家技术经济政策支持“十二五”、“十三五”发展规划国家中长期科技发展规划新型城镇化规划绿色建筑行动方案新型工业化、信息化、城镇化、农业现代
4、化发展战略l劳动力短缺及人力成本大幅上升2012年劳动力首次下降人力资源成本占比大幅上升l中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见(2016年2月6日)发展新型建造方式。大力推广装配式建筑,减少建筑垃圾和扬尘污染,缩短建造工期,提升工程质量。制定装配式建筑设计、施工和验收规范。完善部品部件标准,实现建筑部品部件工厂化生产。鼓励建筑企业装配式施工,现场装配。建设国家级装配式建筑生产基地。加大政策支持力度,力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。积极稳妥推广钢结构建筑。在具备条件的地方,倡导发展现代木结构建筑。三、装配式建筑新目标北京市最新目标:10 努力建
5、设绿色建筑示范城市推广新型建造方式。大力推动新建建筑装配式建造,保障性住房和政府投资的民用建筑全部采用装配式建造,不断提高商品房开发项目装配式建造比例,积极发展钢结构建筑,推行结构装修一体化成品交房,到2020年实现装配式建筑占新建建筑的比例达到30%以上。完善装配式建筑建设管理体系,完善标准和技术规范,完善生产、造价、设计、招标、施工、验收等管理制度,推行设计、采购和施工一体化总承包建造方式。-来源2016-7-11头条号/首都之窗关于加快发展本市装配式建筑的实施意见关于加快发展本市装配式建筑的实施意见(汇报稿)(三)(三)实实施目施目标标和范和范围围到2018年实现装配式建筑占新建建筑的比
6、例达到20%以上,基本形成适应装配式建筑发展的政策体系和技术保障体系;到2020年实现装配式建筑占新建建筑的比例达到30%以上,装配式建造方式成为我市主要建造方式之一。以下建设项目应采用装配式建筑:1自本实施意见发布之日起,纳入本市保障性住房计划的项目(含商品住房配建保障性住房)及自住型商品住房项目全部采用装配式建筑并同步实施全装修成品交房,鼓励采用装配式装修;2自2017年1月1日起,新立项政府投资的新建建筑全部采用装配式建筑;3自2017年1月1日起,通过招拍挂方式取得本市城六区和通州区地上建筑规模5万平方米(含)以上的国有土地使用权的商品房开发项目全部采用装配式建筑;在其他各区及亦庄经济
7、开发区取得的地上建筑规模10万平方米(含)以上的国有土地使用权的商品房开发项目全部采用装配式建筑。采用装配式建筑的住宅项目宜实施全装修成品交房。-2016.6四、国外国内装配式混凝土建筑的发展及技术状况1、美国美国的工业化住宅起源于20世纪30年代。当时它是汽车拖车式的、用于野营的汽车房屋。二战期间,野营的人数减少了,旅行车被固定下来,作为临时的住宅。二战结束以后,美国政府担心拖车造成贫民窟,不许再用其来做住宅。20世纪50年代后,美国出现了严重的住房短缺。这种情况下,许多业主又开始购买旅行拖车作为住宅使用。于是美国政府又放宽了政策,允许使用汽车房屋。20世纪70年代以后,人们对住宅的要求更高
8、了:要求面积更大,功能更全,外形更美观。1976年,美国国会通过了国家工业化住宅建造及安全法案,同年开始由HUD负责出台一系列严格的行业规范标准,一直沿用到今天。美国1997年新建住宅147.6万套,其中工业化住宅113万套,均为低层住宅,其中主要为木结构,数量为99万套,其他的为钢结构。2001年,美国的工业化住宅已经达到了1000万套,占美国住宅总量的7%,为2200万的美国人解决了居住问题。2007年,美国的工业化住宅总值达到118亿美元。现在在美国,每16个人中就有1个人居住的是工业化住宅。在美国,工业化住宅已成为非政府补贴的经济适用房的主要形式因为其成本还不到非工业化住宅的一半。在低
9、收入人群、无福利的购房者中,工业化住宅是住房的主要来源之一。美国为了促进工业化住宅的发展,出台了很多法律和一些产业政策,最主要的就是HUD(美国联邦政府住房和城市发展部)技术标准。它是唯一的国家级建设标准,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。HUD标准中的国家工业化住宅建设和安全标准还对所有工业化住宅的采暖、制冷、空调、热能、电能、管道系统进行了规范。1976年后,所有工业化住宅都必须符合联邦工业化住宅建设和安全标准。只有达到HUD标准并拥有独立的第三方检查机构出具的证明,工业化住宅才能出售。后来,HUD又颁发了联邦工业化住宅安装标准,它是全美所有新建HUD标准
10、的工业化住宅进行初始安装的最低标准,提议的条款将用于审核所有生产商的安装手册和州立安装标准。对于没有颁布任何安装标准的州,该条款将成为强制执行的联邦安装标准。政策和标准是推动工业化住宅发展的关键性条件,美国也不例外。1976年后,所有工业化住宅都必须符合联邦工业化住宅建设和安全标准。只有达到H U D标准并拥有独立的第三方检查机构出具的证明,工业化住宅才能出售。在,HUD又颁发了联邦工业化住宅安装标准(HUD Proposed Federal Model Manufactured Home Installation Standards),它是全美所有新建H U D标准的工业化住宅进行初始安装的
11、最低标准,提议的条款将用于审核所有生产商的安装手册和州立安装标准。对于没有颁布任何安装标准的州,该条款将成为强制执行的联邦安装标准。预应力混凝土是从欧洲开始的,但真正大量的应用是从美国开始。美国PCI协会的原名是“预应力混凝土协会”。直到1989年才正式改成“预制-预应力混凝土协会”。PCI长期研究与推广预制建筑,预制混凝土的相关标准规范很完善,其装配式混凝土建筑应用非常普遍。PCI在1950年代中期有很多重要的发展:1954年-第一个预应力混凝土规范公布1955年-T.Y.Lin(林同炎)出版了预应力混凝土结构设计1956年-第一本PCI杂志出版1957年-成立PCI技术委员会1958年-公
12、布PCI预应力混凝工厂准则早期,除了预应力混凝土桥梁几个重要产品,也发展出来一些其它预应力产品:1)LinTee(单T板)由林同炎在1962年研发出来,跨度可以达到40米。近年来已由双T板取代。林同炎(1912-2003),原名林同棪,西方常称之为T.Y.Lin 或Tung-yenLin。1927年考入唐山交通大学(今西南交通大学)土木系,美国加州大学柏克利分校教授,是预应力工程理论的研究者及最早实施者,被誉为“预应力先生”,现在全球百分之七十以上的现代建筑都采用了预应力技术。他是第一位亚裔美国工程院院士,同时也是中国科学院外籍院士,“中央研究院院士”。他是美国预应力学会的创始人之一,主要著作
13、有预应力混凝土结构设计、钢结构设计、结构概念和体系等书。2)双T板由HarryEdwards在1952年研发出来。当时宽度2.4米,最大跨度大约15米。经过近60年的发展,宽度从2.4米、3米、3.6米达到4.5米,跨度也达到40米。3)SP预应力空心楼板由HenryNagy在1953年研发出来。当时最大板厚是20厘米,最大跨度约9米。经过60年的发展,现在最大板厚达到40厘米,最大跨度约20米。1953年的工厂照为了提供正确可靠的设计方法,PCI也出版了一系列的指南:1)1971年第一版的PCI设计手册。2)1973年第一版的PCI装饰外墙设计手册。3)1977年第一版的PCI立体停车场设计
14、手册。4)1985年第一版的PCI预应力空心楼板设计手册。预制及预应力产品在美国的应用1)梁2)墙3)柱剪力墙-梁柱结构系统:水平力(风力、地震力)完全由剪力墙来承受,梁柱只承受垂直力,而梁柱的接头在梁端不承受弯矩,简化了梁柱结点。内剪力墙梁柱结构内剪力墙梁柱结构外剪力墙梁柱结构美国预制构件工程应用情况1)双T版一般宽度从2.4米到4.5米,高度由24英寸(61公分)到34英寸(86公分)。主要是应用在商业及工业建筑为主:1.1)工业建筑使用预应力保温外墙版使用预应力保温双T版做外墙1.2)立体停车场美国大部份的立体停车场是使用顶制及预应力混凝土建筑。它提供了一个最安全、快速、经济、美观、持久
15、的混凝土建筑。2)单T板3)预应力空心楼板一般宽度从16英寸(66公分)到8英尺(2.4米)宽。高度由4英寸(10公分)到16英寸(40公分)。除了应用在商业及工业建筑外,住宅建筑也是很重要的材料。它有长跨度、防火、隔音的优点。全预制(内承重墙,预力梁,预制柱,预应力空心楼板)全预制(装饰外承重墙,预应力梁,预制柱,预应力空心楼板)现浇混凝土承重墙,预应力空心楼板,装饰外挂墙钢结构,预应力空心楼板装饰外墙预应力公路桥梁看台板监狱公路及铁路隔音墙由于灵活性及高品质,预制产品成了现浇混凝土最佳的替代品。安全、快速、经济、可持续发展也成了美国预制混凝土的代名词。培训视频BuildingSystem.
16、wmv2、欧洲欧洲的建筑工业于17世纪开始,采用一些定型的预制构件来搭建帐篷,走上的工业化之路。进入19世纪,欧洲的大城市人口不断增加,成为人们迫切的需要,受到了汽车工业大的发展经验的启发,走上了建筑工业化乃至建筑产业化之路。第一次世界大战以后,由于房屋供应量不足,又缺少建筑材料的标准,从而促使了新建筑技术的研究和发展,这时,逐渐产生了独立房屋的建造目录,展现了工业化建筑的新方案。第二次世界大战后,欧洲受到严重破坏,造成房屋短缺,建筑师们开始大规模开发模数化系统,开始研发结构合理,同时成本较低的钢结构工业化建筑。在1961年至1964年间,德国发行了钢结构体系,这些钢结构是基于简单、模数化,基
17、本实现了住宅建筑的标准化。随后发展到美国、日本以及加拿大。至今,欧洲的瑞典依然是世界上住宅工业化最发达的国家之一,80%的住宅采用以通用部件为基础的住宅通用体系。直到现在,欧洲依然在全面推行住宅工业化。到了上世纪70年代,丹麦在标准化基础上通过模数和模数协调实现了部件的通用化,将各厂家生产的通用部件纳入通用体系产品总目录,设计人员可以从中选择适当产品进行住宅设计。在欧洲德国的厂房利用钢结构较多,意大利、法国、芬兰、西班牙等国家的厂房大部分是混凝土预制板建筑。目前欧洲的混凝土板装配技术整体上十分先进,首先具备了成熟的建筑规范和标准,然后有系列的产业链。从设计到开发到部品的一系列的完整配套,从部品
18、的配套上丰富而完备,个个公司都发展出特性的建筑部品,具有不同的连接方式结构特征。法国1891年就已实施了装配式混凝土的构建,迄今已有130年的历史。法国建筑工业化以混凝土体系为主,钢、木结构体系为辅,多采用框架或板柱体系,并逐步向大跨度发展。近年来,法国建筑工业化呈现的特点是:(1)焊接连接等干法作业流行;(2)结构构件与设备、装修工程分开,减少预埋,使得生产和施工质量提高;(3)主要采用预应力混凝土装配式框架结构体系,装配率达到80%,脚手架用量减少50%,节能可达到70%。瑞典、丹麦和挪威早在20世纪50年代开始就已有大量企业开发了混凝土、板墙装配的部件。目前,新建住宅之中通用部件占到了8
19、0%,既满足多样性的需求,又达到了50%以上的节能率,这种新建建筑比传统建筑的能耗有大幅度的下降。丹麦是一个将模数法制化应用在装配式住宅的国家,国际标准化组织ISO模数协调标准即以丹麦的标准为蓝本编制。所以丹麦推行建筑工程化的途径实际上是以产品目录设计为标准的体系,使部件达到标准化,然后在此基础上,实现多元化的需求。以德国为例混凝土预制件的历史:1845年,德国生产出了人造石楼梯,即德国的第一个混凝土预制件1849年,法国园丁约瑟夫莫尼尔(en:JosephMonier(英文)于1849年发明钢筋混凝土并于1867年取得包括钢筋混凝土花盆以及紧随其后应用于公路护栏的钢筋混凝土梁柱的专利。185
20、0年到1870年,随着1850年德国制造出第一批硅酸盐水泥,之后的20年,被大量应用到水泥管的制造中。1870年,随着流动砂浆的配方确定,房屋立面的装饰线条,立柱,栏杆等装饰构件得到大量的生产;屋面的混凝土预制瓦也得到大量的生产。1878年,普鲁士州颁布硅酸盐水泥的规范。1890年,德国工程师C.F.WDoehring对自己发明预应力混凝土申请专利。1903年,德国汉堡建筑公司JuergenHinrichMagens建立世界上第一个商品混凝土搅拌站,第一次对可运输的“商品混凝土”申请专利。1907年,用混凝土预制件建造柏林国家图书馆的穹顶。1912年,JohnE.Cozelmann 用钢筋混凝
21、土预制了多层建筑的所有构件,并为此申请了专利。1929年,第一条钢筋混凝土马路被修建。1930年,研发出用于地下工程的有缓凝要求的混凝土。1940年前后,混凝土预制件也被大量用到军工需要的场所。1948年,第一座预应力混凝土桥梁在西德被修建。1954年,新的商混搅拌运输车的发明代替了老的运输工具,全国50%的水泥产量由商混站来消耗。50年代和60年代,东德地区和西德工业区造了战后大量的多层预制板式住宅楼。60年代末,德国Filigran公司发明了钢筋桁架,同时也发明了钢筋桁架叠合楼板1978年,钢纤维混凝土得到大量的应用。80年代中期,德国Filigran公司发明了预制钢筋桁架叠合墙板。90年
22、代,板式预制构件的流水线设备得到了大量的发展。标准外墙板带保温的外墙板欧洲的住房工业化走过了注重数量数量与质量并重质量第一的发展阶段。而目前欧洲的工业化技术,已经可以在工厂里通过机械设备一次成型地浇铸房屋组件,要比传统方式盖房更加有效率和质量保证。住宅墙体建造预制板施工方式在美国和澳大利亚就不太流行,主要原因是,那里的住宅形式以户式独栋住宅为主,7层及7层以上的住宅只占到1.8%。欧洲国家不同,如法国、俄罗斯、英国等国家就使用这种预制方法建成了高达30多层的住宅楼。意大利的别墅独栋住宅PC预制的较少,主要应用在购物中心,工业建筑厂房和公寓上,甚至连农业建筑,如牛棚和猪圈都应用PC预制。欧洲混凝
23、土预制件建筑技术可以应用于如下建筑:工业建筑及设施:大量的预制梁柱,围护墙板,排水沟构件,内隔墙,预应力楼板等PC构件被使用。住宅、酒店及办公楼:叠合墙板,叠合楼板,三明治夹芯墙体,叠合保温夹芯墙体,实心墙体,楼梯,平台,阳台等构件被使用。风力发电塔:发电塔机身是预制构件组合的。地下工程及隧道工程:叠合板式地下车库,地下管道,检查井,隧道管片等挡墙:类似像柏林墙一样的墙体,多用于监狱,仓库。铁路建设:轨道板,枕木,电路架等道路及桥梁建设排水设施,路牙,防撞护栏,消音墙,预制大型箱梁等。芬兰芬兰Peikko(佩克)公司(佩克)公司薄板结构解决方案-DELTABEAM空气孔空气孔腹板孔腹板孔浇筑孔
24、浇筑孔腹板腹板底板边缘底板边缘顶板顶板钢筋钢筋底板底板焊接钢梁-中空盒状结构带孔肋板用现浇混凝土填充现浇完毕后,与板形成组合结构Deltabeam方案简介设计、安装简易快速大跨度结构可以创造更多空间建筑整个生命周期内有很好韧性节省结构高度:可以盖十层而不是九层结构施工简单防火性能良好,不需要额外防护优点过去的25年里,超过10000个建筑用DELTABEAM建造德国法兰克福Squaire机场大楼丹麦哥本哈根Saxo银行培训视频Deltabeam_2_720p.mp4柱基础解决方案-佩克锚栓和柱靴佩克锚栓和柱靴方案简介精密的构造连接提高了生产率佩克锚栓和柱靴方案简介结构更安全佩克锚栓和柱靴方案简
25、介材料施工速度人力传统方法佩克方法培训视频Peikko_Bolt_Connections.mp4培训视频Precast_Construction_in_Seismic_Areas.mp4佩克锚栓和柱靴方案简介3、日本自二战以来,日本住宅建设大致经历了三个发展阶段,住宅建造方式的工业化和产业化水平也日臻完善。20世纪50-60年代,日本住宅建设的矛盾焦点是恢复战争创伤,适应城市化发展,解决房荒问题,其重点是住宅建造方式的工业化,提高建设效率。20世纪70年代后住房数量基本满足需求,以及石油危机的出现,住宅建设的焦点从关注“量”转向关注“质”和节能。20世纪90年代以后,提出全球关注人类赖以生存的
26、地球的可持续发展,关注生物多样性、温室气体减排等,日本作为世界上的经济发达国家,也及时调整了住宅产业的发展战略,转向环境友好、资源节约和可持续发展,先后提出了100年寿命和200年长寿命住宅(2007年由日本时任首相福田康夫提出)的发展战略目标,导致住宅建设的法律框架、政策制度、规划设计理念、建筑材料、住宅部品,以及施工方法都要随之进行调整和创新,以适应未来发展的需要。日本的住宅政策和工业化 日本在其经济高度发展期时,把普及住宅作为国策大力推行。但是,随着工程量的增加,导致材料劳动力及熟练工的不足,为了提高生产效率和实现重复生产,日本开始推行发展工业化。根据国策,以面向中产阶级提供优良住宅为目
27、的,于1955年成立了日本住宅公团(即后来的都市机构)。日本住宅公团采用了标准设计制度,这成为了合理化设计和施工的基础。随后为了工业化发展,展开并推进了技术开发,开发了预制工法、KJ部品制度,建立了预制工厂并开始进行预制住宅的建设。1956年月、日本住宅公团在大阪建设了第一个出租性住宅金岗团地。5层剪力墙构造的建筑物是当时的主流。1956年在大阪堺市的田野中开发的出租性住宅金岡団地草加松原团地东京近邻的大规模住宅区草加松原团地(5,926戸的大规模住宅区、1962年)由于实施了工业化,政府的政策性住宅大量增加,从1964年的30万户达到了1970年的70万户,政府开发的住宅所占比例达到了44%
28、。下图为1972年完成的10,170戸的大規模住宅区,14层高的板状建筑物,主体、内装修及设备等都采用了工业化施工。1980年代,日本进入了追求多样性的时代。消费者中产生了购买高级住宅的倾向,由此开发商开始希望能在短期内提供高质量的住宅。一方面,住宅公团在民间住宅市场里大量使用预制工法,由于大量住宅的开发,高层住宅的工业化和预制工厂的建设都得到了发展。1990年代,市中心的住宅集中使住宅有了高层化的倾向。加上对品质的要求和环境保护的要求,工业化得到了新的发展。住宅公团后来改组为都市基盘整备公团(后来的都市再生机构),与之前提供住宅相比开始更加重视城市的开发改造,并形成了政府和和民间的合作。主要
29、表现为政府和民间公司分别承担不同机能,建设公司和设备公司也参与各种技术进行计划立案。下图为1987-1999年建设的城市中心的塔状超高层住宅,这就是由政府和民间公司共同开发的。UR都市机构进行基础设施建设,住宅的供给由民间公司为主来实行。UR都市机构提供的租赁房也采用了民间的设计和工法。19871999年rivercity-21(沿水地区开发)下图为2000年竣工的塔状超高层住宅楼,由前田建设承担设计和施工。该建筑物的主体部分的柱梁板全部采用预制构件,即采用了全预制工法。还有,内装修、设备也采用了工业化,并开始展开绿色施工。2000年river-harptower南千住(前田建設设计施工)下图
30、为2003年竣工的超高层隔震建筑物。UR都市机构进行场地整备,由民间进行开发。这个建筑物是由前田建设设计施工,使用了2000年以来的广受瞩目的超高层隔震设计。2003年日本建造工业化的理念(前田建设):制造业是每日进行决算。施工的工业化也有必要采用这种作法。现场施工也必须推进工业化、施工方法有必要从一开始改变。前田建设的工业化是从20多年前的超高层混凝土住宅开始的。1990年施工的东札幌住宅是第一栋工业化住宅。这个建筑物的楼板、阳台采用预制,其他的柱梁部分为现浇。柱梁的主筋在地面上事先组装好后通过塔吊来吊装。开发了系统模板。外墙采用ALC、内部采用隔音防震隔墙、以轻钢龙骨作骨架,石膏板贴面,设
31、备,配管也采用了工业化的施工。在日本,比起剪力墙结构,主流是框架结构。因此,柱梁楼板以外都采用了干式施工。干式施工虽然比较容易实现工业化,但是在如何隔音、防止震动的影响及提高强度方面的还有待进行进一步的开发研究。从1990年开始,柱梁的预制化的开发渐渐推进,进行了大量的试验。钢筋的接头、固定方法的开发及高强混凝土和高强钢筋的开发,使建造50层的建筑成为可能。后来,为了追求建筑物能达到更高的高度而进行的技术开发和试验以及高强混凝土和高强钢筋技术的进一步发展,现在实际上已能建设超过200m的建筑物。2000年左右,开始在超高层建筑物中采用减震、隔震工法。2008年竣工的58层188m的TOKYOT
32、OWER就采用了减震结构,它代表了前田建设超高层混凝土结构的最高水平,成为居住性和安全性更好的住宅。装饰混凝土外墙建筑日本国立西洋美术馆日本国立西洋美术馆东京文化会馆 百年住宅建设系统认定基准的要点百年住宅建设系统认定基准的要点百年住宅定义:“可持续地提供舒适的居住生活,而且居住者可以通过自身的维护和更新有效性进行再利用的住宅”1)可变性原则:可对房间的大小及户型布置进行调整更改。将住宅的居住领域与厨、厕、浴的用水区域分开,通过提高居住区域的可变自由度,居住者可以根据自己的爱好和生活方式进行分隔,也可配合高龄化带来的生活方式的变化进行变更,让住宅具有长期的适应性。2)连接原则:可在不损伤住宅本
33、体的前提下更换部品。将构成住宅的各种构件和部品等按照耐用年限不同进行分类,设计上应该考虑好更换耐用年限短的部品时不能让墙和楼板等耐用年限长的构件受到损伤,以此决定安装的方法和采取方便修理的措施。3)独立、分离原则:预留单独的配管和配线空间。预留单独的配管和配线空间,不把管线埋入结构体里,从而方便检查、更换和追加新的设备。日本百年住宅情况介绍4)耐久性原则:提高材料和结构的耐久性能。基础及结构应结实牢固,具有良好的耐久性。为提高耐久性,可采取加大混凝土厚度,以涂装或装修加以保护,对于木结构应进行防湿、防腐、防蚁处理等措施。5)保养、检查原则:建立有计划性的维护管理的支援体制。应建立长期修缮计划和
34、确实实行管理、售后服务及有保证的维护管理体制。6)环保原则:要考虑环保因素。应考虑好节能,积极选用可循环再利用的部品和建材,抑制室内空气污染物质,做好环保计划。百年住宅建设系统的这些原则,在明确住宅的必要性能和促进住宅长寿化上起了非常重要的先导作用。自从2000年开始施行住宅性能表示制度后,由于类似的原则以法律的形式固定下来了,百年住宅建设系统这个制度本身的利用价值有所降低。但是在众多原则中,“部品群划分”和“连接原则”是百年住宅建设系统独有的思想,是其最大特征。日本百年住宅情况介绍“200年住宅构想”的概要百年住宅建设系统是大概100年,是假定可实现3代人(7590年)的长寿命。今后的目标是
35、实现比这更长的超长期耐用年数。因此,“200年”只是住宅长寿命化的一个象征性的概念,而不是表示具体的耐用年数。“200年住宅构想”并不是单纯地建设耐用型住宅的硬技术。除了建立包括有利于超长期维护管理在内的建设系统以外,同时还需建立切实可行的维护管理系统、对既有住宅的正确评价方法和使其在市场上顺畅流通的系统、适合200年住宅的金融系统、适合200年住宅的包括社会基础设施和街区在内的整顿等。由此可见,它是由复数的个别系统组成的一元化系统。200年住宅构想的全景日本百年住宅情况介绍l对于200年住宅的意义可归纳为以下几点:减轻住宅建设、购入、维护管理的国民负担。减少产业废弃物和二氧化碳的排放量。纠正
36、过于偏重土地的不恰当的国家财政结构。l对200年住宅的具体要素作了以下的指示:把结构(skeleton)与室内装修和设备(infill)分离,在确保结构的耐久性和抗震性的同时,提高室内装修和设备的可变性。确保易于进行维护管理。具有能够沿用到下一世代的品质(节能性能、无障碍性能等)实行有计划性的维护管理(检查、修理、更换等)。考虑与周边街区的协调性。日本百年住宅情况介绍 为普及200年住宅,日本于2008年11月制定了促进长期优良住宅普及的法律,于2009年正式实施。该法律的中心思想是:由地方自治体对“长期优良住宅”进行审查和认定,施行促进普及的支持措施和实行优惠税制。“长期优良住宅”的具体要点
37、如下:1)结构的安全性(防腐蚀、防腐朽、防磨损,抗震安全性)。2)容易适应住宅利用状况的变化。3)品质和性能(高龄人使用的方便性、能源的效率等)。国家制定“基本方针”,明确国家、自治体、企业等为促进长期优良住宅的普及,在财政和金融等方面应承担的义务。日本百年住宅情况介绍有关法律方面的规定:1)结构和设备必须是可长期使用型。2)要达到一定的建筑规模。3)建成后的维护保养方法必须符合国家的诱导(推荐)基准。4)建成后的维护保养期间必须30年以上。5)具有合理的建设和维护管理的资金计划。还有,计划的实施者承担记录并保存有关建造以及维护保养情况的义务。按照经过认定的计划建起来的“认定长期优良住宅”,可
38、以享受行政上各种优惠。具体的内容还有待今后制定,但可以预想通过税制的修改、登记税、不动产所得税、固定资产税都可有大幅度减免。有关人才培养、信息提供、积极利用国产材料为主等内容也被写进法律。“200年住宅”和“超长期住宅”是一个广泛的概念,包括了对未来的展望等。而“长期优良住宅”是将法律应用于实际的制度上的术语。另外,比较保守地将维护保养期间定位“30年以上”,这是由于预想到长期维护保养的内容和方法都会有变化,以今后进行修改为前提暂时定下来的。日本百年住宅情况介绍4、台湾台湾建筑工程以钢筋混凝土构造为主,占全部建筑比例80%以上。1970年代,当地政府曾推动房屋建筑工业化,大量使用预制工法于集合
39、住宅,只是早期技术不太成熟,导致施工质量不良。近年来预制建筑工法技术己有显著进步,民间建筑预制工艺亦渐渐推展。1985年开始,台湾润泰集团营建团队引进芬兰Partek全套预制生产技术及干混砂浆生产线,外加日本抗震设计技术,及台湾自创钢筋加工技术、先进信息科技技术的运用等等,将台湾地区的预制混凝土工艺充分发挥并不断的创新研发,已经成为台湾建筑产业复合化工法的先驱。该工法已充份且成功地运用到民用建筑、工业建筑、大型卖场建筑、高科技无尘室建筑及公共工程建筑等。台湾地区预制混凝土技术开发有以下几个方向:使用高性能混凝土及高强度钢筋套筒式钢筋连接器及超高早强无收缩水泥砂浆钢筋自动化技术开发预制施工吊装及
40、安全防护自创预制格子板技术预制隔震工法开发预制节点设计3D模拟运用预制外墙面饰效果技术开发1)使用高性能混凝土及高强度钢筋混凝土材料:一般建筑工程的钢筋混凝土构造使用混凝土强度等级约C25-C35;采用预制混凝土工艺普遍采用C40-C60,部份预制高层建筑或特殊结构则采用C80-C100强度等级混凝土。此外,预制构件的节点,经常是钢筋交错密集,自密实混凝土(SCC,又称免振捣混凝土)的开发运用,有效解决工地预制接点不易浇灌充实的难题。钢筋材料:一般建筑工程的钢筋强度等级使用SD280及SD420;采用预制混凝土工艺则将钢筋等级提升至SD490。使用高性能混凝土及高强度钢筋两者新材料的结合,是否
41、可以应用在实际工程上,必须经过实验验证。试验结果:预制工法试件与传统工法试件比对无明显差异。2)套筒式钢筋连接器及超高早强无收缩水泥砂浆预制构件竖向钢筋续接是预制混凝土工艺的关键技术,早期这一项技术所使用的材料皆仰赖日本进口;有鉴于这一技术的重要性以及材料间搭配运用的适切性,台湾观摩日本技术,自主开发套筒式钢筋连接器及超高早强无收缩水泥砂浆,钢筋连接试件已完全通过规范要求反复载重试验,2005年6月起已全面采用自主开发产品至今。3)钢筋自动化技术开发在建筑工程中,钢筋加工绑扎需仰赖钢筋技术工,若某种程度上让钢筋笼加工使用自动化技术,并利用机器产制半成品,那么就可以不需过度倚赖钢筋技术工,在质量
42、上与管理上也都更容易控制。自动化钢筋笼技术的应用有:(1)自动化柱箍筋:“一笔式箍筋”与“组合式多螺箍”(2)自动化梁箍筋:“点焊钢丝网”与“连续方螺箍”4)预制施工吊装及安全防护为达预制施工吊装的快速、精准、安全,施工过程的配套工艺的开发也是一项重要的研究;这一方面的开发有:预留差筋定位装置开发多点平衡吊具开发快速组装及拆卸的重型门式脚手架,作为水平构件的支撑大梁跨柱顶支承座的临时角钢牛腿高空作业防坠栏杆及防护配件先行5)预制格子板技术一般高科技液晶厂芯片厂洁净室空间为达回风及抗微震需求,结构上皆采用格子版工艺建造,传统格子版建筑工地现场采用木模板及脚手架支撑作法,工地材料组件繁多,致使环境
43、杂乱,工程质量、工期及安卫管理经常达不到业主要求。采用预制创新工法,可以同时满足质量、工期及安卫管理上的需求。预制格子版与传统RC格子版的差异6)预制隔震工法开发台湾地区处于多地震带,预制+隔震工法的开发,是台湾建筑史上一项重要的新指标。预制隔震工法示意7)预制节点设计3D模拟运用预制接头3D模拟组合示意图8)预制外墙面饰效果技术开发预制外墙板使用面饰材料通常选用瓷砖及石材,透过生产技术的开发,如水洗石露面工艺、橡胶造型模的翻模技术等,建筑外观可以有多样式的选择。培训视频台湾潤筑装配式技术及应用VTS_01_1.VOB5、我国装配式混凝土建筑的发展历史及状况发展历史:探索期第一次发展期停滞期再
44、次崛起期探索期:19501970年代,发展预制构件和大板预制装配建筑,初试住宅产业化发展之路。第一次发展期:19701980年代中期,推广了一系列新工艺,对建筑工业化发展起到了有益的推动作用。停滞期:1990-2005年,工业化发展停滞不前,预制构件及建筑部品几乎消亡。再次发展期:2005至今,装配式建筑重新崛起,不同工业化体系探索发展,同时多地出台政策,促进住宅产业化全面发展。现状:初级阶段形成了部分技术体系、技术标准、发展模式;应用比例很低,效率、效益不明显技术、体制、管理不完善、不适应,创新不足第一梯队以北京为中心的京津冀地区第一梯队以上海为中心的长三角地区第二梯队以沈阳为中心的东北工业
45、基地第二梯队以深圳、广州为中心的珠三角地区第三梯队以省会及中心城市为核心的东中部地区装配式建筑发展进展明显我国装配式建筑区域发展概况介绍五、技术标准支撑装配式结构体系及其关键技术装配式结构体系及其关键技术装配式结构体系装配连接技术预制构件类别适合建筑类型 备 注混凝土框架混凝土框架(框剪、框筒)结构(框剪、框筒)结构1.1.后浇混凝土后浇混凝土2.2.钢筋套筒灌浆钢筋套筒灌浆3.3.焊接焊接4.4.螺栓连接螺栓连接1.1.预制柱预制柱2.2.预制梁预制梁3.3.预制叠合板、楼板预制叠合板、楼板4.4.外墙挂板外墙挂板5.5.预制楼梯、阳台预制楼梯、阳台1.1.公共建筑公共建筑2.2.工业建筑工
46、业建筑3.3.居住建筑居住建筑1.1.主要采用预制柱,其主要采用预制柱,其它竖向构件可现浇。它竖向构件可现浇。2.2.水平构件可采用预制水平构件可采用预制预应力技术预应力技术混凝土剪力墙结构混凝土剪力墙结构1.1.后浇混凝土后浇混凝土2.2.座浆、灌浆连接座浆、灌浆连接3.3.焊接焊接4.4.销栓连接销栓连接1.1.预制外墙板预制外墙板2.2.预制内墙板预制内墙板3.3.预制叠合板、楼板预制叠合板、楼板4.4.预制楼梯、阳台预制楼梯、阳台1.1.低层住宅低层住宅2.2.多层住宅多层住宅3.3.高层住宅高层住宅低多层预制墙板的连接低多层预制墙板的连接可采用基底剪力法计算,可采用基底剪力法计算,简
47、化连接构造。简化连接构造。钢结构钢结构1.1.高强螺栓连接高强螺栓连接2.2.焊接焊接1.1.钢柱钢柱2.2.钢梁钢梁3.3.预制叠合板预制叠合板4.4.预制外墙挂板预制外墙挂板5.5.预制楼梯、阳台预制楼梯、阳台1.1.居住建筑居住建筑2.2.工业建筑工业建筑3.3.公共建筑公共建筑低层可采用薄壁型钢骨低层可采用薄壁型钢骨架的结构形式。架的结构形式。高层可采用混凝土抗侧高层可采用混凝土抗侧力构件力构件混凝土结构设计规范GB50010混凝土结构工程施工规范GB50666混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204预制混凝土构件质量检验标准GBxxxxx(缺失)装配式混凝土结构技术规程JGJ1钢
48、筋套筒灌浆连接应用技术规程JGJ355钢筋连接用套筒灌浆料JG/T408钢筋连接用灌浆套筒JG/T398五、技术标准支撑五、技术标准支撑1、国内外相关标准体系1.1、中国标准类别编号名称国家标准GB50010-2010混凝土结构设计规范GB50666-2011混凝土结构工程施工规范GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范GB50009-2012建筑结构荷载规范GB50011-2010建筑抗震设计规范GBJ321-90预制混凝土构件质量检验评定标准(已废止)GBJ130-90钢筋混凝土升板结构技术规范GB/T14040-2007预应力混凝土空心板GB13476-2009先张法预应力
49、混凝土管桩1.1、中国标准行业标准JGJ1-2014装配式混凝土结构技术规程JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程JGJ224-2010预制预应力混凝土装配整体式框架结构技术规程协会标准CECS40:92混凝土及预制混凝土构件质量控制规程CECS43:92钢筋混凝土装配整体式框架节点与连接设计规程CECS52:2010 整体预应力装配式板柱结构技术规程CECS347:2013 约束混凝土柱组合梁框架结构技术规程地方标准香港(2003)装配式混凝土结构应用规范深圳SJG18-2009预制装配整体式钢筋混凝土结构技术规程深圳SJG24-2012预制装配钢筋混凝土外墙技术规程上海DG/TJ08
50、-2071-2010 装配整体式混凝土住宅体系设计规程上海DG/TJ08-2069-2010 装配整体式住宅混凝土构件制作、施工及质量验收规程上海DBJ/CT082-2010润泰预制装配整体式混凝土房屋结构体系技术规程辽宁DB21/T1868-2010 装配整体式混凝土结构技术规程(暂行),即将废止辽宁DB21/T1872-2011预制混凝土构件制作与验收规程(暂行)江苏DGJ32/TJ125-2011 预制装配整体式剪力墙结构体系技术规程江苏DJG32/TJ133-2011 装配整体式自保温混凝土建筑技术规程北京DB11/T1030-2013装配式混凝土结构工程施工与质量验收规程北京DB11
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