2016，注定是装配式建筑不平凡的一年

2016，注定是装配式建筑不平凡的一年

发布时间：2016-12-20  来源：土木吧

       1 引言

       2016年的最后一个月将要过去，相信很多建筑行业的同仁都在忙于各种总结、报告，笔者也不例外。自从毕业之后，笔者就在土木行业中“游荡”，本文通过对装配式建筑在2016年发展进程的梳理，跟同行分享。

       2 国家及地方政策导向

       2016年国家和地方政府对于发展装配式建筑频频发力，笔者就先回顾一下过去一年国家及地方政府针对装配式建筑的政策动向。

       2月，中共中央国务院发布《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》,这是时隔37年重启的中央城市工作会议的配套文件,勾画了“十三五”乃至更长时间中国城市发展的“路线图”。其中，第四条明确了推广装配式建筑的时间表：大力推广装配式建筑，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%。另外，根据《建筑产业现代化发展纲要》的要求，到2020年，装配式建筑占新建建筑的比例20%以上，到2025年，装配式建筑占新建建筑的比例50%以上。

       3月5日（两会期间），李克强总理在《政府工作报告》中进一步强调，大力发展钢结构和装配式建筑，加快标准化建设，提高建筑技术水平和工程质量。

       9月14日，国务院总理李克强主持召开国务院常务会议，决定大力发展装配式建筑，推动产业结构调整升级。

       9月27日，国务院办公厅印发并执行国办发〔2016〕71号（之前国务院常务会议审议通过的《关于大力发展装配式建筑的指导意见》）。

       9月30日，国务院新闻办公室举行国务院政策例行吹风会，住房城乡建设部总工程师陈宜明、住房城乡建设部建筑节能与科技司司长苏蕴山介绍我国发展装配式建筑有关情况，并回答记者提问；对发展装配式建筑的概念、必要性、优越性、主要任务、实施步骤、需要注意和研究解决的问题等相关政策进行了解读。

图1 国务院举行关于装配式建筑政策例行的吹风会

       11月19日，为贯彻落实中央城市工作会议精神，交流学习上海等地经验，全面推进装配式建筑发展，住房和城乡建设部在上海市召开了全国装配式建筑工作现场会。住房城乡建设部党组书记、部长陈政高出席会议并讲话。陈政高指出，装配式建筑是建造方式的重大变革，要充分认识发展装配式建筑的重大意义。陈政高要求，下一步要重点抓好七项工作，努力实现装配式建筑发展的新突破。

图2 住建部召开全国装配式建筑工作现场会

　　以上可以看出，党中央、国务院高度重视装配式建筑的发展，各级地方政府也是紧跟中央步伐，据不完全统计，目前全国已有30多个省市出台了装配式建筑专门的指导意见和相关配套措施，不少地方更是对装配式建筑的发展提出了明确要求。事实表明，已有越来越多的市场主体开始加入到装配式建筑的建设大军中。

　　上海市聚焦体制机制建设，充分发挥市场在资源配置中的主导作用，装配式建筑各项工作取得了积极进展；市政府发布了推进装配式建筑发展的实施意见，出台了一系列政策措施，提出在上海全市范围内符合条件的新建建筑原则上全部采用装配式建筑。

　　山东省实施“四个强制”政策，积极发展装配式建筑，省住建厅等5部门印发《山东省绿色建筑与建筑节能发展“十三五”规划（2016－2020年）》，明确要强力推进装配式建筑发展，大力发展装配式混凝土建筑和钢结构建筑，积极倡导发展现代木结构建筑，到规划期末，设区城市和县级市装配式建筑占新建建筑的比例分别达到30%、15%；争取每个区市先开工一个建筑产业化项目。

　　湖南省于2016年6月4日正式发布三项关于装配式钢结构的地方标准，分别是《装配式钢结构集成部品主板》、《装配式钢结构集成部品撑柱》和《装配式斜支撑点钢框架结构技术规程》。

　　北京市建立健全住宅产业化实施体系，出台了《关于在保障性住房建设中推进住宅产业化工作任务的通知》等指导性文件。

　　浙江提出到2020年，提前实现装配式建筑占新建建筑比例30%的目标，并立法保障建筑工业化。

　　江苏省制定采用装配式建筑招标规范；河北省明确提出把钢结构建筑作为发展装配式建筑的主攻方向，推动农村装配式住宅；安徽省建筑产业化产值将达千亿；辽宁省政府工程均应采取预制混凝土或钢结构；湖北省三阶段推进装配式到80%；海南省新建住宅项目中成品住房供应比例应达到25%；广东省装配式建筑将达到30%；四川省装配式建筑要超过一半；陕西省开展建筑产业现代化综合试点；甘肃省全力推进建筑钢结构发展应用；吉林提出了创造条件，试点发展木结构建筑产业化的工作思路。

　　再来看点接地气的，如果业主确定实施装配式建筑，政府会给什么奖励呢？以深圳、上海和山东为例。

　　深圳市：住建局为加快推进装配式建筑发展，实施多重奖励政策。经认定的装配式建筑项目，可缓交或免收新型墙体材料专项基金；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可获单项最高不超过200万元的资助；对自愿实施装配式建筑的住宅项目奖励3%建筑面积；优先推荐装配式建筑项目或相关企业申报地方、省级及国家级奖项和示范。

　　上海市：采取既有奖励补贴政策，又注重“引”“逼”结合，使得装配式建筑成倍增长市政府加大政策扶持力度，研究出台了针对装配式建筑的奖励、补贴政策：对总建筑面积达到3万平方米以上，且预制装配率达到45%及以上的装配式住宅项目，每平方米补贴100元，单个项目最高补贴1000万元；对自愿实施装配式建筑的项目给予不超过3%的容积率奖励；装配式建筑外墙采用预制夹心保温墙体的，给予不超过3%的容积率奖励。

　　山东省：根据省级建筑节能与绿色建筑发展专项资金管理办法第十四条规定，建筑产业现代化试点城市奖励资金基准为500万元，根据工作基础、规划建设水平、产业化发展规模和机制创新等因素，相应核定奖励金额。奖励资金根据试点进展情况分阶段拨付，主要用于支持试点工程增量成本、产业园区基础设施建设，组织技术研发推广，开展生产应用方面的巡检监测等。第十五条规定，装配式建筑示范奖励基准为100元/平方米，根据技术水平、工业化建筑评价结果等因素，相应核定奖励金额；“百年建筑”示范奖励标准为100元/平方米。装配式建筑和“百年建筑”示范单一项目奖励资金最高不超过500万元。其中，示范方案批复后拨付50%，通过验收后再拨付50%，资金主要用于弥补装配式建筑增量成本。

       3 规范和标准

　　装配式建筑的实施需要理论技术作支撑，过去装配式建筑发展缓慢的部分原因就是装配式建筑的规范和标准制定滞后，无法服务于装配式建筑的发展。在国家政策的推动下，关于装配式建筑的国家规范和图集、行业规程、地方标准陆续出台，近两年住建部及地方建设部门已经正式发布了3项规范和11余项图集。

图3 装配式建筑相关的规范和图集

       2016年9月27日，上海市建筑建材业市场管理总站发布了上海城建物资有限公司主编的《装配式建筑预制混凝土构件生产技术导则》。

       2016年11月，住建部发布的《建筑工程设计文件编制深度规定》加入了对装配式建筑施工图设计的要求：

图4 建筑工程设计文件编制深度规定

　　近日，住建部又发布了关于《装配式钢结构建筑技术规范》、《装配式混凝土结构建筑技术规范》、《装配式木结构建筑技术规范》和《装配式建筑评价体系标准》的征求意见稿。

图5 建筑工程设计文件编制深度规定

　　接着，住建部又发布了《2017年工程建设标准规范制修订及相关工作计划》，该工作计划涉及206项。其中，涉及装配式建筑的项目有：特殊设施技术规范、木结构技术规范、装配式内装修技术标准、装配式住宅建筑检测技术标准、装配式结构用多功能墙板、预装式铝合金低层房屋及移动屋技术标准、钢筋连接用灌浆套筒（JG/T398-2012）、钢筋连接用套筒灌浆料（JG/T408-2013）等。

　　随着装配式建筑的规范和标准日趋完善，装配式建筑“无法可依”的时代已成过去。

       4 装配式建筑试点项目分析

　　目前，装配式建筑在国家政策的引导下，试点项目可谓遍地开花。装配式建筑的设计基于拆分结构构件墙板、剪力墙、楼板、梁、楼梯、阳台和空调板等的原则，采用工程软件对构件及节点进行实体模型的深化分析。根据拆分成的标准化结构构件，形成标准化的墙板、楼板、剪力墙、楼梯、空调板、阳台等构件，在工厂进行预制加工，再将预制成型的生产构件运至施工现场拼装，最终形成一栋单体建筑。下面通过介绍两个试点项目，近距离走进装配式建筑。

4.1 上海宝业住工青浦基地-青浦新城项目

　　青浦新城项目小区住宅楼主要为16-18层，住宅房型设计以标准化、模块化为基础，以可变房型为设计原则，建筑立面造型风格简洁明快，具有工业化建筑的特点。

图6 建筑立面风格简洁

　　结构体系采用装配式剪力墙，3层以下竖向构件采用现浇，顶层屋面采用现浇，其余楼层采用预制。主要预制构件包含叠合墙板、剪力墙、叠合楼板、叠合梁、阳台、空调板、楼梯；外墙面积率、单体预制率皆大于30%，其中4#楼的预制率达到了31.2%；根据上海市住房和城乡建设管理委员会发布的关于本市装配式建筑单体预制率和装配率计算细则（试行）的通知（沪建建材〔2016〕601号）：预制率=预制部分混凝土体积/（预制部分+现浇部分混凝土体积）。

　　项目墙体结构除了全剪力墙结构，也采用了预制双面叠合剪力墙结构。为提高结构的整体性，剪力墙在边缘构件区域采用现浇，其余非边缘构件区域采用双面叠合剪力墙，两侧预制墙体厚各50mm，中间现浇剪力墙部分厚度为100mm。

图7 双面叠合剪力墙结构现场安装

　　双面叠合剪力墙结构，是指由叠合墙板辅以必要的现浇混凝土剪力墙、边缘构件、梁、板，共同形成的剪力墙结构。叠合墙板由内、外叶两层预制墙板与桁架钢筋制作而成。现场安装预制叠合墙板就位后，在节点连接区域采取构造措施，并在内、外叶墙板中间空腔内现浇混凝土，使预制叠合墙板与边缘构件通过现浇段连接形成整体，共同承受竖向荷载与水平荷载的作用。

图8 双面叠合剪力墙结构示意图

　　预制内外双面墙板充当现场施工模板，省去了现场浇筑混凝土支模拆模的繁琐工序；整个结构体系在制作过程中工业化程度较高，双面叠合墙板可采用自动化流水线生产，是发展住宅工业化的主流方式。

　　与全预制剪力墙相比，墙体的质量比全预制剪力墙减轻一半，相应的减少了施工中制作、运输、吊装等过程中的措施费用，节省建设成本；同时双面叠合剪力墙侧面（现浇侧面）不出钢筋，这样能最大限度的避免现场放置钢筋时产生碰撞，减小了吊装作业的难度，提高了施工效率。

图9 预制双面叠合墙板

图10 全预制剪力墙预留侧向箍筋

　　边缘构件区域由箍筋代替墙体分布筋，边缘构件与剪力墙身采用现场工人放设附加钢筋做法的方式连接，非边缘构件的叠合剪力墙体水平分布筋、竖向分布筋皆预制在叠合剪力墙内。

　　预制叠合楼板由底部预制层和桁架钢筋组合制作而成。运输至现场辅以配套的支撑进行安装，并在预制层上设置与竖向构件的连接钢筋、必要的受力钢筋以及构造钢筋，以其为模板再浇筑混凝土叠合层，与预制层形成整体共同受力。

图11 预制叠合楼板

　　桁架钢筋混凝土叠合板（60mm厚底板）15G366-1图集中对标准跨度的单向板和双向板底板模板及配筋、吊装点的设计列出了详图。

图12 预制叠合楼板模板图

图13 预制叠合楼板配筋图

　　预制构件运输和施工过程中都需要进行吊装作业，因此在深化设计阶段需要对预制构件进行吊装验算。为确保预制构件在吊装过程中的安全，对吊装处桁架钢筋应做加强处理。通常单向板的吊点一般设置在距支座中线1000mm左右。

　　另外，为进一步提高装配式混凝土结构的经济性，考虑到现浇部分的结构边缘构件标准化，项目在深化设计阶段将所有一字型构件尺寸优化为200mm*400mm，L型构件尺寸统一为500mm*500mm，丁字型构件尺寸为400mm*400mm，节约了铝模板的品种和数量，有效的减少了装配式建筑的造价。

图14 T型约束边缘构件节点三维模型

4.2 山东省建筑产业现代化试点示范工程-港新园公租房

　　港新园公租房位于山东省济南市历城区港九路北延，项目结构类型为装配整体式剪力墙结构，地上18层；车库和公建为现浇砼框架结构。项目采用PK预应力叠合楼板、预制混凝土三明治式保温外墙板、预制轻质内墙板、预制楼梯、预制阳台等构件，应用全装配技术组合建造的结构保温一体化建筑，具有抗震性高、工业化水平高、建筑质量高、绿色节能等显著特点。

4.2.1PK预应力叠合板

       PK预应力混凝土叠合板是中文“拼装、快速”的首写字母，PK叠合板的全称为PK预应力混凝土叠合板，俗称PK板，是一种新型叠合楼盖产品。它由重庆大学校长周绪红教授、湖南大学吴方伯教授以及山东万斯达建筑科技股份有限公司历经七年时间研究完成，该技术获得了“2008年国家科学技术进步奖二等奖”，2010年3月首次在章丘实现大规模工业化生产。

       PK叠合板以倒“T”形预应力混凝土预制带肋薄板为底板，肋上预留椭圆形孔，孔内穿置横向非预应力受力钢筋，然后再浇筑叠合层混凝土从而形成整体双向受力楼板。

图15 PK预应力混凝土叠合板示意图

       PK叠合板的预应力钢筋采用高强消除预应力螺旋肋钢丝，混凝土强度等级为C40-C50，具有较高的承载力、刚度及抗裂性能。施工阶段板底不需设置竖向支撑，预制构件单向简支受力，使用阶段叠合楼板整体双向受力，是二次受力的预应力混凝土双向叠合楼板。

图16  PK预应力混凝土叠合板

4.2.2预制夹心三明治外墙

　　项目采用预制夹心三明治外墙，预制夹心三明治外墙由内叶板、保温层及外叶板分次浇筑成型（内叶墙厚度为200mm，保温板厚度为50mm,外叶板厚度为50mm），内外叶墙板采用美国进口的thermomassR（碳素纤维棒）连接形成一体，使之具有很高的整体性。预制夹心保温板无需再做外墙保温，降低了施工难度，避免外墙保温脱落，与结构同寿命；墙体防水、防潮性能也有明显提高，有利于后期室内墙面装饰，同时降低了日后的维护费用；由于保温层外部采用50mm厚钢筋混凝土包裹，防火性能大大优于传统墙体结构；预制夹心三明治外墙是在工厂流水性生产加工，因此精度较高。

图17 预制夹心三明治外墙

4.2.3快建墙

　　快件墙结构是由一种石膏基复合材料墙板，因墙体内有芯孔，可在墙内安装管线和管道，芯孔内放入钢筋浇筑混凝土后可作为承重墙使用。由于墙体表面光滑洁净，不用抹灰，便于室内装修，加快施工速度，减少施工占地，实现建筑墙体的工厂化生产。该项目根据《纤维石膏空心大板复合墙体结构技术规程》JGJ217-2010相关规定，采用了石膏基纤维复合空心板。

图18 快建墙

       5 结束语

　　装配式建筑除了上面介绍的主要结构构件，还包括预制楼梯、阳台、飘窗、空调板等构件。

图19 预制楼梯安装

图20 预制飘窗

图21 预制阳台

　　当下国家和地方政府对发展装配式建筑的支持力度“空前绝后”，表明了国家大力发展装配式住宅的决心，也是建筑相关产业转型升级的一个契机，笔者希望与建筑相关的行业能够抓住这次千载难逢的机遇，实现双赢。