装配式建筑的内涵、国内外装配式建筑的发展历程与趋势

('装配式建筑的内涵、国内外装配式建筑的发展历程与趋势（1）内涵装配式建筑是指用预制的构件在现场装配而成的建筑从结构形式来说，装配式混凝土结构、钢结构、木结构都可以称为装配式建筑，是工业化建筑的重要组成部分。这种建筑的优点是建造速度快，受气候条件制约小，既可节约劳动力又可提高建筑质量，用通俗的话形容，就是像造汽车那样造房子。装配式建筑是转变城市建设模式、有降低建筑能耗、推进工业化的重要载体。联合国经济委员会对工业化的定义■生产过程的连续性。房屋建造的全过程联结为完整的一体化产业链。■生产物的标准化。设计的标准化，建筑部品、构配件的通用化和系列化。■生产过程的集成化。是指建筑技术、部品与建造工艺、工法的系统集成。■工程高度组织化。科学管理方法把建造全过程组织起来■生产的机械化。是指减少现场人工作业，实现构件生产工厂化、施工建造机械化。《工业化建筑评价标准》：2016年1月1日实施采用以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理等为主要特征的工业化生产方式建造的建筑。（基本条件）。为什么要编制这个标准1.国务院、住建部对推动建筑产业现代化提出了一系列明确要求。2.全国30多个省、自治区、市纷纷出台了指导意见和鼓励措施。3.设计、构件生产、施工、装备制造和房地产开发企业积极响应，建设了一大批装配式建筑试点，初步形成了“政府推动、企业参与、产业化蓬勃发展”的良好态势。迫切需要建立一套适合我国国情的工业化建筑评价体系，制订并实施统一、规范的评价标准。首次明确了“预制率”和“装配率”的定义。预制率：工业化建筑室外地坪以上的主体结构和围护结构中，预制构件部分的混凝土用量占对应构件混凝土总用量的体积比。预制率是衡量主体结构和外围护结构采用预制构件的比率,经测算，如果低于20%的预制率，基本上与传统现浇结构的生产方式没有区别，也不可能成为工业化建筑。预制构件类型包括：外承重墙、内承重墙、柱、梁、楼板、外挂墙板、楼梯、空调板、阳台、女儿墙等结构构件。装配率：工业化建筑中预制构件、建筑部品的数量（或面积）占同类构件或部品总数量（或面积）的比率。预制率不应低于20%、装配率不应低于50%的基本要求装配率是衡量工业化建筑所采用工厂生产的建筑部品的装配化程度。工业化建筑采用的各类建筑部品的装配率不应低于50%。建筑部品类型包括：非承重内隔墙、集成式厨房、集成式卫生间、预制管道井、预制排烟道、护栏等。（2）历程1）北美（美国、加拿大）美国：装配式住宅起源于20世纪30年代，盛行于20世纪70年代。1976年，美国国会通过了国家工业化住宅建造及安全法案，同年出台一系列严格的行业规范标准。特点：小城镇多以轻钢结构、木结构住宅体系为主；大城市以混凝土装配式和钢结构装配式住宅为主。2）日本1968年提出装配式住宅概念；50～70年代，集合住宅大量建设，70～90年代多样化建筑，90至今，全方位解决居住环境问题经历了从标准化、多样化、工业化到集约化、信息化的不断演变和完善过程。欧洲（法国、德国、瑞典、丹麦等）德国：以多层叠合板混凝土剪力墙结构体系为主；采用构件预制与混凝土现浇相结合的建造方式；注重保温节能特性；目前已形成系列化、标准化、高质量、节能的装配式住宅生产体系。我们公司建筑体系以德国技术发展而来。2002引进德国预制混凝土模块装配体系新加坡建屋发展局所开发的组屋一般为15－30层的单元式高层住宅，自上世纪90年代初开始尝试采用预制装配式住宅，经过20年发展，现已较为成熟。达士岭组屋总共有七座住宅大楼，共50楼,由加工工厂预制剪力墙、楼板、梁、柱、卫生间、楼梯、垃圾槽等各个部件，再进行组装，整栋建筑的预制装配率达到94%。（3）趋势★国外装配式住宅技术发展趋势：1）从闭锁体系向开放体系发展。2）从湿体系向干体系发展，现在又广泛采用现浇和预制装配相结合的体系。湿体系：所需劳力较多，接头部分大都采用现浇混凝土，防渗性能好。干体系：其标准较高，接头部分大多不用现浇混凝土，防渗性能较差。3）结构预制和内装集成的方向发展。主体结构的产业化、内装修部品的产业化。4）强调信息化管理。BIM信息化技术，咨询、规划、设计、建造和管理各个环节中的信息交换平台，以“信息化”促进“产业化。★国内装配式建筑发展历程★万科建筑产业化发展历程1.自主研发阶段：2002—2005年，初步建立了装配整体式的概念。2.引进发达国家技术阶段：2006—2007年，学习发达国家成熟的工业化技术体系、部品体系和管理体系。3.住宅产业化基地：2007年4.试应用阶段：2007—2010年，2007年上海万科新里程1.3万m2工业化住宅项目的开工，标志着工业化正式进入市场的中试阶段。5.全面推广阶段：2010—2015年★远大住工发展历程★装配式建筑核心价值质量更好安全+效率更快成本更低根据国家标准：《建筑结构荷载规范》GB50009《混凝土结构设计规范》GB50010《建筑抗震设计规范》GB50011《高层建筑混凝土结构设计规程》JGJ3确定竖向结构现浇水平结构叠合非结构部分预制低层建筑—全装配，螺栓连接地下工程—预制叠合整体装配式适用于城市地下综合管廊、建筑类地下室、地铁车站及交通枢纽中心等工厂布局：受制于运输的限制，工厂辐射范围200公里以内是比较经济的。2装配式建筑的优势★现状中国现状落后的大产业，给中国政府带来巨大挑战我国建筑业：劳动密集型、建造方式相对落后的传统产业，建造生产：高能耗、高污染、低效率、粗放与当前的新型城镇化、工业化、信息化发展要求不相适应，与发达国家相比差距较大。数字里的中国建筑业★对比装配式建筑的优势更好更快更可控更安全更环保（1）更好-品质传统厘米级精度VS工业化毫米级精度传统保温效果差VS工业化保温效果好传统普遍渗漏VS杜绝渗漏传统空鼓开裂VS无空鼓开裂火势蔓延快VS阻燃性好（2）更快-效率以30层精装修住宅为例作对比建造方式工程阶段工业化方式传统方式基础及地下室2个月3个月主体工程5个月10个月内外装修3个月5个月机电安装与主体及装修同步4个月从动工到交付最快10个月22个月（3）更可控-成本规模越大价格越低以长沙周边50公里范围内为例（4）更安全伤亡率仅次于矿山业VS现代建筑业伤亡率极低（5）更环保-耗材少（6）更环保-垃圾更少、扬尘更少传统每百平米建筑垃圾5-9吨，工业化方式每百平米0.5吨；扬尘降到最低（7）更环保-污水更少、噪音更小少养护用水，少钢筋加工、模板加工、电焊切割等，噪音更小（8）更环保-减排降耗废气排放远低于传统建筑建筑工业化的资源消耗远低于传统建筑统计项目装配式传统相对传统降低kg标准煤/m2约1519.11约20%m3水耗/m20.531.4363%m3木模板量/m20.0020.01587%m3垃圾量/m20.0020.02291%（9）更好管理传统农民工队伍VS现代产业队伍3中央及地方政府的推动政策2006年6月21日，中华人民共和国建设部发布《国家住宅产业化基地试行办法》产业化基地的主要任务：推广标准化、系列化、配套化和通用化的新型工业化住宅建筑体系、部品体系与成套技术产业化基地应具备的条件：具备较强的技术集成、系列开发、工业化生产、市场开拓与集约化供应的能力。2013年1月1日，国务院办公厅转发发改委、住建部《绿色建筑行动方案》，“推动建筑工业化”被列为十大重要任务之一。推广绿色建筑已成为最高级别的国家共识。建筑工业化，建筑业转型升级是社会经济发展的必然趋势。2014年5月4日，由住建部发布了《住房和城乡建设部关于开展建筑业改革发展试点工作的通知》在该通知中，提出了建筑产业现代化试点的具体地点和要求，将建筑产业现代化试点定为辽宁、江苏省和合肥、绍兴市2014年7月1日，由住建部发布了《住房城乡建设部关于推进建筑业发展和改革的若干意见》1.促进建筑业向建筑产业现代化转变的方式2.建筑工人向建筑产业工人转变的方法2016年2月，《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》其中第一十条指出：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。力争用10年时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。2012年以来各地密集出台绿色建筑和建筑工业化产业政策文件号发文单位文件名建科〔2012〕218号安徽省发改委《关于加快推进绿色建筑发展的实施意见》[2013]25号京政办发《北京市发展绿色建筑推动生态城市建设实施方案》[2013]32号京政办发《北京市绿色建筑行动实施方案》[2012]231号陕财办建（西安）《关于加快推进我省绿色建筑工作的通知》[2013〕10号鲁政发（山东）《关于大力推进绿色建筑行动的实施意见》[2012〕372号苏财建（江苏省）《关于推进全省绿色建筑发展的通知》[2013]141号宁政发（南京）《关于全面推动南京市绿色建筑发展的实施意见》[2013〕68号陕政办发《陕西省绿色建筑行动实施方案》[2013]49号粤府办《广东省绿色建筑行动实施方案》[2013]135号青政办《青海省绿色建筑行动实施方案》[2013〕37号皖政办《安徽省绿色建筑行动实施方案》[2013〕57号豫政办《河南省绿色建筑行动实施方案》[2011〕408号京建发《北京市“十二五”时期民用建筑节能规划》[2011〕45号沪府办发《关于“十二五”期间本市加快推进住宅产业现代化发展节能省地型住宅的指导意见》[2013〕5号冀建房《关于加快推进全省住宅产业化工作的指导意见》[2011〕89号沈政办发《关于加快推进现代建筑产业化发展的指导意见》[2011〕192号宁政办发《关于进一步推进住宅产业现代化提高住宅品质意见的通知》[2012〕152号浙政办发《浙江省人民政府办公厅关于推进新型建筑工业化的意见》[2013〕52号沪府办关于本市进一步推进装配式建筑发展若干意见北京市1.《关于产业化住宅项目实施面积奖励等优惠措施的暂行办法》项目奖励面积总和不超过实施产业化的各单体规划建筑面积之和的3%。有效期至2015年12月31日。2.《关于在本市保障性住房中实施绿色建筑行动的若干指导意见》◆2014年起，凡纳入本市发展规划和年度保障性住房建设计划的公租房、棚户区改造项目应率先实施绿色建筑行动◆对非政府全额投资的，并实施装配式装修的保障性住房项目，可享受财政资金奖励，奖励标准为：二星级标识项目22.5元/平方米，三星级标识项目40元/平方米。上海市1.《关于本市鼓励装配整体式住宅项目建设的暂行办法》预制外墙或叠合外墙的预制部分可不计入建筑面积，但不超过该幢住宅地上建筑面积的3%2.《关于本市进一步推进装配式建筑发展若干意见的通知》◆2013年下半年，各区（县）政府应在本区域住宅供地面积总量中，落实建筑面积不少于20%的装配式住宅，2014年应不少于25%，2015年应不少于30%。◆凡符合本市建筑节能项目专项扶持办法有关规定的装配式建筑，可申请建筑节能专项扶持资金。3.《上海市绿色建筑发展三年行动计（2014-2016）》◆明确各区县政府在本区域供地面积总量中落实的装配式建筑的建筑面积比例，2015年不少于50%。◆2016年，外环线以内符合条件的新建民用建筑原则上全部采用装配式建筑深圳市1.《关于加快推进装配式建筑的通知》---深建科工〔2016〕22号。（1）政府投资建设的学校、医院、养老院等公共建筑项目，以及深圳北站商务中心区、坪山中心区、宝安中心区、国际低碳城、大运新城等重点区域，优先实施装配式建筑。（2）施工许可手续、施工图审查、质量安全监督、绿色建筑评价、新型墙体材料专项基金等方面流程简化、政策支持。（3）在市建筑节能发展资金中重点扶持装配式建筑和BIM应用，对经认定符合条件的示范项目、研发中心、重点实验室和公共技术平台给予资助，单项资助额最高不超过200万元。2.《关于组织实施深圳市建筑节能发展资金2017年扶持计划的通知》该通知明确指出：2017年度扶持计划将以装配式建筑为重点之一3.《关于加快推进深圳住宅产业化的指导意见》从2015年起，新出让住宅用地项目和政府投资建设的保障性住房项目全部采用产业化方式建造，对符合条件的存量土地新建住宅项目给予达到1/3层数提前预售和3%的建筑面积奖励江苏省1.《关于装配式房屋建筑项目招标投标活动的若干意见（征求意见稿）》-----江苏省建设工程招标投标办公室一、在推广期（2015年—2018年），装配式房屋建筑项目的设计单位选择，可采用邀请招标或直接委托的发包方式。二、鼓励各地招标人采用设计施工一体化总承包模式建设装配式房屋建筑项目，并允许联合体投标。三、在推广期对于装配式房屋建筑项目，因只有少量潜在投标人可供选择，可以采用邀请招标方式发包四、装配式房屋建筑项目可以采取资格预审方式。可以设置类似业绩条件，可以要求投标人具备工厂化生产基地和相应预制构件的生产及安装能力。2.强制要求采用装配式建筑2016年6月，南京国土部门发布了2016年第05号土地出让公告，在G22—G27这6幅地块中，都要求“该地块要求装配式建筑面积的比例为100%，建筑单体预制装配率不低于30%”。4实现装配式建筑的平台装配式建筑产业链★数字化产品平台★数字化工厂★数字化工地★数字化物流★数字化设计提前优化细节，减少生产及施工问题从传统建筑设计转换成工业化设计提前预见管线碰撞等各种问题自动生成清单，成本可控★数字化工厂工业品质，确保建筑精度从厘米到毫米级★数字化工地大幅提升可视化现场管理★数字化物流实现“数字物流、智能配送”一体化模式5有关装配式建筑的设计、施工、验收标准概述JGJ1-2014《装配式混凝土结构技术规程》《装配式混凝土结构技术规程》历经11年，其编制过程也是我国装配式混凝土结构发展的缩影。（1）国家和地方政府出台激励政策；（2）科研开展，工程实践积累（3）标准体系完善；（4）开发、设计、生产、施工、装备等全产业链逐步形成；（5）国家住宅产业化基地、示范城市建设。远大住工，是第一批首家以住宅工业类别核准的产业化基地，同时也是本标准的参编单位之一。规程章节第2章术语1.预制混凝土构件2.装配式混凝土结构3.装配整体式混凝土结构4.装配整体式混凝土框架结构5.装配整体式混凝土剪力墙结构6.混凝土叠合受弯构件7.预制外挂墙板8.预制混凝土夹心保温外墙板9.混凝土粗糙面10.钢筋套筒灌浆连接11.钢筋浆锚搭接连接装配整体式混凝土结构：由预制混凝土构件通过各种可靠的方式进行连接并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成的装配式混凝土结构。装配整体式混凝土结构的特点：（1）节点区域的混凝土后浇或纵筋采用灌浆套筒连接或浆锚搭接连接；（2）节点区域的钢筋构造与现浇结构相同；（3）采用叠合楼盖。混凝土受弯构件：主要包括叠合梁、叠合楼板预制混凝土夹心保温外墙板预制叠合梁预制楼梯粗糙面预制叠合楼板第3章基本规定3.0.1各方协调和各专业配合在装配式建筑方案设计阶段，应协调建设、设计、制作、施工各方之间的关系，并应加强建筑、结构、设备、装修等专业之间的配合。3.0.2建筑设计原则3.0.3结构设计原则3.0.4抗震设防3.0.5预制构件及其连接3.0.6预制构件深化设计第11章构件制作与运输一般规定制作准备构件制作构件检验运输与堆放第12章结构施工一般规定安装准备安装与连接第13章工程验收一般规定主控项目一般项目装配式混凝土结构制造施工过程原材料进厂→构件制作→构件检验→构件运输→构件进场→构件存放→构件安装→构件连接→结构验收GB50666-2011《混凝土结构工程施工规范》第9章装配式结构工程一般规定施工验算构件制作运输与堆放安装与连接质量检验9.1.1装配式结构工程应编制专项施工方案。9.1.2装配式结构正式施工前，宜选择有代表性的单元或部分进行试制作和试安装。预制构件应按设计文件、专项施工方案要求的顺序进行安装与连接。1.预制构件的外观质量、尺寸偏差及结构性能应符合设计要求及国家现行有关标准的有关规定2.工厂制作的预制构件经检查合格后，应填制合格证。构件进场时应对合格证进行检查。3.装配式结构的连接施工应逐个进行隐蔽工程检查，并应填写隐蔽工程检查记录。GB50204-2015《混凝土结构工程质量验收规范》第9章装配式结构分项工程一般规定预制构件安装连接9.1.1在连接节点及叠合构件浇筑混凝土之前，应进行隐蔽工程验收，其内容应包括：1.现浇结构的混凝土结合面；2后浇混凝土处钢筋的牌号、规格、数量、位置、锚固长度等；3.抗剪钢筋、预埋件、预留专业管线的数量、位置。9.2预制构件主控项目9.2.1对工厂生产的预制构件，进场时应检查其质量证明文件和表面标识。9.2.2预制构件的外观质量不应有严重缺陷，且不应有影响结构性能和安装、使用功能的尺寸偏差。一般项目9.2.3预制构件的外观质量不应有一般缺陷。9.2.5预制构件上的预埋件、预留钢筋、预埋管线及预留孔洞等规格、位置和数量应符合设计要求。9.2.6预制构件的结合面应符合设计要求。9.3安装与连接主控项目9.3.1预制构件与结构之间的连接应符合设计要求。9.3.2承受内力的接头和拼缝，当其混凝土强度未达到设计要求时，不得吊装上一层结构构件。一般项目9.3.3装配式结构安装完毕后，尺寸偏差应符合表9.3.3要求。6工程案例工程案例一：西雅韵高层项目恒伟·西雅韵公馆是中国首个两型生活示范小区、湖南唯一三星标准绿色住宅。在其内部结构上采用全球领先的“第五代整体装配式”远大住工先进工艺，结合新风系统、家用净水系统、热水循环系统、厨房垃圾粉碎系统、江水源热泵系统、中水系统、同层排水系统、智能家居系统等八大健康科技系统，完美实现高效、节能、环保、可持续发展。第五代远大集成住宅从2008年01月开始研发，到2010年12月完成，历时三年。第五代远大集成住宅在结构体系上采用的是叠合楼盖现浇剪力墙结构体系。项目概况西雅韵项目包括1#、2#、3#4#、5#和6#共6栋高层住宅以及地下车库和物管社区用房，地下车库为一层。本项目规划净用地面积31158.86m2，总建筑面积：77035.3m2。建筑高度为95.50m，首层架空层层高5.2米，标准层层高3.0米。PC构件数栋号外挂板内墙板隔墙板预制叠合梁预制楼板（阳台、楼梯）构件数1#、2#3419922311153#、4#、5#36211525351326#3823182839146PC工厂预制外挂版PC工厂预制内墙板PC工厂预制叠合梁PC工厂预制叠合楼板PC工厂预制预制楼梯生产柔性智能生产流水线适用于各类尺寸类型PC板生产效率高、成本低运输运输方便效率高成本低多卡支撑大模板工艺流程节点设计验收监理管理1、监理驻厂监造；2、两次验收制：构件出厂检验，进场验收；3、培训企业标准、制造工艺、品质控制方法；4、组织参观装配式建筑项目。样板工厂样板预制构件大面积生产前，要求在工厂先生产一层，然后在工厂搭设拼装样板，项目部组织设计、成本、采购等部门一起进行验收，及时发现问题，修改工厂生产模板，避免后期大面积返工。样板现场样板现场正式施工前，要求施工单位在现场搭设工序、交付样板，项目部组织设计、成本、采购等部门再次进行验收，及时发现问题，避免后期施工中因功能性问题出现而大面积返工。样板实体样板在建施工栋号楼层内首个标准层施工完成后，要求设置实体样板，指导具体施工。首层会验针对pc产品及工艺特点，根据集团三层会验的精神及初衷，组织两次“首层会验”，取得的极大的效果；通过两次样板的搭设（工厂、异地）及首层会验，基本上对设计、工艺、施工的问题有了全面的解决，极大的避免了后期返工所带来的成本及工期浪费。工程案例二：银杏庄园位于郴州市苏仙区，项目规划用地68亩,一期共31栋。银杏庄园是由郴州市政府和远大住工联手打造的农村住宅产业化乡村旅游示范项目通过“政府引导、企业主导、村组参与、线上运营”的建设管理模式，由和平村入股土地，远大住工整体开发，飞天旅游公司完善配套，探索“旅游+美丽乡村+新生活方式”。依云系列法式系列BOX系列贵阳百花湖4月8日，贵州省省委书记陈敏尔率领由2016年第一次全省项目建设现场观摩会组成的100余人考察团莅临途家斯维登精品客栈建设项目现场参观考察。本项目已建10栋，待建300栋河北曹妃甸龙岛旅游区4月10日，河北曹妃甸龙岛正式动工安装，该项目是曹妃甸引入的第一个工业化低层全装配式度假项目，项目共由35栋依云别墅构成，已于5月初动工。数字化平台整体设计提前优化所有细节统一产品设计标准，虚拟与现实相结合，减少生产与施工问题机械化施工精度达毫米级工程案例三：长沙地下综合管廊我国综合管廊现状1.现场浇筑2.整体预制拼装3.预制叠合整体式传统现浇管廊、建筑类地下室、地铁站及其交通枢纽中心所有工序在现场完成，施工现场难度大，工作量大、效率低、周期长，且存在安全隐患。产品生产过程对熟练工种依赖性高，成本高，质量、进度难以控制整体预制拼装式产品尺寸大、运输效率低、运输限制条件多模具用量大、生产效率低、生产成本高；生产可调性差。拼装节点多、防水性能差；施工机械笨重、吊装效率低、施工难度大生产：运输：施工：四舱单层三舱双层预制叠合整体式管廊装配示意图墙板类详图“以一个标准跨为例，地下管廊构件大致分四种：01类（外侧预制墙板）、02类（内侧预制墙板）、03类（预制顶板）、04类（预制底板）。”以一个标准跨为例，地下管廊构件大致分四种：01类（外侧预制墙板）、02类（内侧预制墙板）、03类（预制顶板）、04类（预制底板）。010203041竖向结构1.夹心叠合侧墙①夹心叠合侧墙2水平结构①叠合顶板②叠合底板叠合夹心墙（侧墙）与底板连接节点预制叠合整体式地下工程竖向节点叠合夹心墙（侧墙）与底板连接节点叠合夹心墙（中间）与底板连接节点叠合夹心墙（中间）与顶板连接节点防水《城市综合管廊工程技术规范》GB50838-2015◆综合管廊、地铁地下工程的结构设计使用年限应按照建筑物的合理使用年限确定，不宜低于100年，建筑类地下室为50～70年。◆防水等级标准应为二级。防水GB50108-2008的地下工程防水要求WaterproofingGrade极高extreme高high中medium低low暴露程度（水位深度/水压/持续时间）ExposureLevel（waterdepth/pressure/duration）防水外防水水平施工缝防水构造示意图装车运输施工工艺1.叠合墙、顶板，密度高，防水性能好2.混凝土全贯通，无穿透孔，防水性能好于普通现浇混凝土结构高质量的自防水混凝土+接缝防水=完善的防水系统GB50108-2008的地下工程防水要求WaterproofingGrade管廊施工记录管廊施工第一天管廊施工第二天管廊施工第三天管廊施工第四天管廊施工第五天',)