中国装配式住宅的发展现状

中国装配式建筑发展现实状况中国装配式住宅的发展现状第1页主要内容一、装配式建筑概念二、国外装配建筑发展概况三、中国装配式建筑发展现实状况四、未来中国装配式建筑发展方向中国装配式住宅的发展现状第2页一、装配式建筑概念

装配式建筑是用预制部品部件在工地装配而成建筑。

中国装配式住宅的发展现状第3页中国装配式住宅的发展现状第4页装配式建筑主要特点1.大量建筑部品由车间生产加工完成，构件种类主要有:结构体系构件(预制梁、板、柱等）外墙板，内墙板，阳台，空调板，楼梯，等。2.现场大量装配作业，比原始现浇作业大大降低。3.采取建筑、装修一体化设计、施工，理想状态是装修可随主体施工同时进行。4.设计标准化和管理信息化，构件越标准，生产效率越高，对应构件成本就会下降，配合工厂数字化管理，整个装配式建筑性价比会越来越高。5.符合绿色建筑要求。中国装配式住宅的发展现状第5页二、国外装配建筑发展概况1.北美地域装配式建筑2.德国道德装配式建筑中国装配式住宅的发展现状第6页1、北美地域装配式建筑发展情况低层轻钢冷弯薄壁型钢房屋装配式木结构建筑中国装配式住宅的发展现状第7页北美地域低层冷弯薄壁型钢结构建筑1、低层冷弯薄壁型钢结构建筑概念

1.1《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-）中“4.3.1冷弯薄壁型钢结构构件壁厚不宜大于6㎜，也不宜小于1.5㎜（压型钢板除外），主要承重结构壁厚不宜小于2㎜。”

1.2《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》（JGJ227-）4.5.3中“冷弯薄壁型钢结构承重构件壁厚不应小于0.6㎜，主要承重构件壁厚不应小于0.75㎜。”

1.3密肋结构体系：密肋结构原理是经过加密受力构件将作用在结构上荷载合理分散，从而降低单个构件承载力标准，使得单个构件愈加轻盈结构体系。

1.4蒙皮效应：蒙皮效应是指在建筑物表面覆盖材料（屋面板和墙板）利用本身刚度和强度对建筑物整体刚度加强作用。蒙皮效应结构概念来自于飞机和轮船行业。它是在纵横肋上蒙上金属薄板而形成带肋薄壳结构，蒙皮与肋共同工作，蒙皮本身在其平面内含有很大拉、压和剪切强度，且因为有肋作用，蒙皮不会失稳。蒙皮结构含有较大承载力及刚度，而自重却很轻。，又增强了密肋侧向刚度。

中国装配式住宅的发展现状第8页北美地域低层冷弯薄壁型钢结构建筑1.5密肋结构体系与蒙皮效应组合密肋结构体系中单个构件承载能力有限，对相配套楼板或墙板（蒙皮结构）也有对应要求。通常密肋结构与蒙皮结构组合起来形成蒙皮单元来承受垂直或水平荷载。密肋与蒙皮关系好似皮肤肌肉与骨骼关系，相互依存，缺一不可。密肋作为蒙皮支撑骨架提升了蒙皮抗变形能力。因为蒙皮存在2、低层冷弯薄壁型钢结构建筑本质：低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系本质就是密肋结构（高强冷轧轻钢龙骨）与蒙皮材料（OSB板）形成蒙皮效应完美组合。冷弯薄壁型钢结构住宅实际上是一个板肋结构体系（密肋结构体系+蒙皮材料），这种板肋结构面内刚度较大，能很好地承受竖向荷载作用和地震、风等水平荷载作用。3、低层冷弯薄壁型钢结构建筑适用范围：

《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》（JGJ227-）1.0.2中“本规程适合用于以冷弯薄壁型钢为主要承重构件，层数小于3层，檐口高度小于12M低层房屋建筑设计、施工及验收。中国装配式住宅的发展现状第9页自然界密肋结构中国装配式住宅的发展现状第10页低层冷弯薄壁型钢建筑密肋结构体系中国装配式住宅的发展现状第11页北美地域装配式木结构建筑1、概念和特点：装配式木结构建筑指是木结构构件、部品部件在工厂预制，现场装配而成木结构建筑。装配式木结构建筑最主要特点是：大量现场施工转移到工厂生产；计算机辅助制造；房屋质量控制由工地前移到工厂，满足严格质量认证管理要求。2、预制构件主要形式：在北美，木结构建筑工厂预制主要有构件预制、板式组件预制、单元模块预制三种主要形式。构件预制主要包含胶合木构件、正交胶合木（CLT）板和其它工程木构件如工字木搁栅等。构件预制主要适合用于重木结构如胶合木框架结构和正交胶合木剪力墙结构。3、适用范围：装配式木结构在北美广泛应用于独户和多户式居住建筑、公共建筑等，既适合用于新建建筑，也适合用于现有建筑改造。当前世上最高木结构建筑是位于加拿大温哥华不列顛哥仑比亚大学校园内一幢学生公寓。该建筑高53米（18层），一层为钢筋混凝土，二层以上为木结构。占地面积840m2，建筑面积15,120m2。中国装配式住宅的发展现状第12页预制墙体安装中国装配式住宅的发展现状第13页预制模块化房屋安装中国装配式住宅的发展现状第14页北美木构件预制化加工厂中国装配式住宅的发展现状第15页加拿大第一个六层木结构，全部采取预制化方法加工建造中国装配式住宅的发展现状第16页两天一层速度让这栋大楼木结构部分只用了不到2个月便封顶中国装配式住宅的发展现状第17页2、德国装配式建筑结构体系1、预制混凝土建造体系2、预制钢结构建造体系3、预制木结构建造体系中国装配式住宅的发展现状第18页预制混凝土结构体系TourTotal大厦建筑中国装配式住宅的发展现状第19页法兰克福欧洲央行总部大楼中国装配式住宅的发展现状第20页用预制木框架结构体系建造独立式小住宅中国装配式住宅的发展现状第21页德国PC装配式建筑1、PC装配式概念2、德国PC发展历史3、德国当代建筑工业化PC建造技术主要可分为三大致系：

中国装配式住宅的发展现状第22页PC概念德国装配式建筑定义德国联邦统计局（StatistischesBundesamt）统计数据中有装配式建筑（Fertigteilbau）一项，Fertigteilbau德文词字面直译为“预制构件建筑”。德国联邦统计局对装配式建筑定义为：一座建筑，当其外墙或内墙、采取了楼层高度或房间宽度承重预制构件，称为装配式建筑（EinBauwerkgiltalsFertigteilbau,wenngeschosshoheoderraumbreitetragendeFertigteilefürAußen-oderInnenwändeverwendet）。但并没有对采取装配式预制构件比率做出限制。中国装配式住宅的发展现状第23页PC相对于现浇混凝土优势安全对于建筑工人来说，工厂中相对稳定工作环境比复杂工地作业安全系数更高；质量建筑构件质量和工艺经过机械化生产能得到更加好地控制；速度：预制件尺寸及特征标准化能显著加紧安装速度和建筑工程进度；成本与传统现场制模相比，工厂里模具能够重复循环使用，综合成本更低；机械化生产对人工需求更少，伴随人工成本不停升高，规模化生产预制件成本优势会愈加显著。环境采取预制件建筑工地现场作业量显著降低，粉尘污染、噪音污染显著降低中国装配式住宅的发展现状第24页PC构件发展历史中国装配式住宅的发展现状第25页★1845年，德国生产出了人造石楼梯，即德国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年创造钢筋混凝土并于1867年取得包含钢筋混凝土花盆以及紧随其后应用于公路护栏钢筋混凝土梁柱专利★1850年到1870年，伴随1850年德国制造出第一批硅酸盐水泥，之后被大量应用到水泥管制造中。★1870年，伴随流动砂浆配方确定，房屋立面装饰线条，立柱，栏杆等装饰构件得到大量生产；屋面混凝土预制瓦也得到大量生产★1878年，普鲁士州颁布硅酸盐水泥规范★1890年，德国工程师C.F.W

Doehring对自己创造预应力混凝土申请专利中国装配式住宅的发展现状第26页★19，德国汉堡建筑企业JuergenHinrichMagens建立世界上第一个商品混凝土搅拌站，第一次对可运输“商品混凝土”申请专利。

★19，用混凝土预制件建造柏林国家图书馆穹顶★19，JohnE.Cozelmann用钢筋混凝土预制了多层建筑全部构件，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有缓凝要求混凝土★1940年前后，混凝土预制件也被大量用到军工需要场所。。中国装配式住宅的发展现状第27页★1948年，第一座预应力混凝土桥梁在西德被修建。

★1954年，新商混搅拌运输车创造代替了老运输工具，全国50%水泥产量由商混站来消耗。★50年代和60年代，东德地域和西德工业区造了战后大量多层预制板式住宅楼★60年代末，德国Filigran企业创造了钢筋桁架，同时也创造了钢筋桁架叠合楼板★1978年，钢纤维混凝土得到大量应用。★80年代中期，德国Filigran企业创造了预制钢筋桁架叠合墙板★90年代，板式预制构件流水线设备得到了大量发展

中国装配式住宅的发展现状第28页德国PC装配式结构体系1、预制混凝土大板体系2、预制混凝土叠合板体系3、预制混凝土外墙体系中国装配式住宅的发展现状第29页1、预制混凝土大板体系20世纪中叶以后德国有大量混凝土预制大板建造居住区项目，但这类项目今天看来大部分不太受欢迎，如今预制混凝土大板建造技术在德国已遭抛弃，从1990年代以后基本没有新建项目应用。取而代之是追求个性化设计，应用当代化环境保护、美观、实用、耐久综合技术处理方案，满足使用者需求。经过精细化设计，模数化设计，使大量建筑部品能够在工厂内加工制作，而且不停优化技术体系，如可循环使用模板技术，叠和楼板（免拆模板）技术、预制楼梯、各种复合预制外墙板。因地制宜，不追求高装配中国装配式住宅的发展现状第30页建于1926年德国第一栋预制混凝土大板体系建筑中国装配式住宅的发展现状第31页预制混凝土大板建筑整体单元吊装施工中国装配式住宅的发展现状第32页建于1970年德累斯顿大板体系建筑中国装配式住宅的发展现状第33页位于德国柏林市区预制混凝土大板体系建筑小区中国装配式住宅的发展现状第34页带有传统红砖哥特格调预制大板式建筑中国装配式住宅的发展现状第35页2、预制混凝土叠合板体系德国大量建筑是多层建筑。现浇混凝土支模、拆模，表面处理等工作需要人工量大，费用高，而混凝土预制叠合楼板、叠合墙体作为楼板、墙体模板使用，结构整体性好，混凝土表面平整度高，节约抹灰、打磨工序，相比预制混凝土实体楼板叠合楼板质量轻，节约运输和安装成本，因而有一定市场。有资料显示混凝土叠合预制板体系在德国建筑中占比到达50%以上。采取这种装配结构体系，外立面形式比较灵活。因为德国强制要求新保温节能规范实施，建筑保温层厚度在20cm以上。从节约成本角度考虑，采取复合外墙外保温系统配合涂料面层建筑居多中国装配式住宅的发展现状第36页德国预制混凝土叠合板体系节点中国装配式住宅的发展现状第37页长沙筑博会叠合墙板实物中国装配式住宅的发展现状第38页长沙筑博会叠合墙板暂时支撑中国装配式住宅的发展现状第39页应用预制混凝土叠合楼板、墙体体系建筑中国装配式住宅的发展现状第40页预制混凝土外墙体系建筑中国装配式住宅的发展现状第41页预制混凝土叠合楼板吊装施工中国装配式住宅的发展现状第42页预制混凝土叠合楼板施工中国装配式住宅的发展现状第43页预制混凝土楼梯吊装中国装配式住宅的发展现状第44页预制混凝土楼板二次浇灌中国装配式住宅的发展现状第45页3、预制混凝土外墙体系在柏林落成TourTotal大厦，代表了德国预制混凝土装配式建筑一个发展方向。该项目建筑面积约2.8万平米，高度68米。外墙面积约1万平米，由1395个、200多个不一样种类、三维方向改变混凝土预制构件装配而成。每个构件高度7.35米，构件误差小于3mm，安装缝误差小于1.5mm。构件由白色混凝土加入石材粉末颗粒浇铸而成，准确、细致地构件、三维方向微妙改变富有雕塑感预制件，使建筑显得光影丰富、精巧耐看。中国装配式住宅的发展现状第46页中国装配式住宅的发展现状第47页开姆尼斯城市剧院中国装配式住宅的发展现状第48页灵巧律动预制外墙系统中国装配式住宅的发展现状第49页撒克逊国立图书馆中国装配式住宅的发展现状第50页撒克逊国立图书馆混凝土预制外墙中国装配式住宅的发展现状第51页工业建筑PC叠合楼板工业建筑复合保温墙板中国装配式住宅的发展现状第52页工厂中预制PC墙板中国装配式住宅的发展现状第53页工厂预制PC构件制作中中国装配式住宅的发展现状第54页预制装配式PC构件施工中中国装配式住宅的发展现状第55页预制装配式PC构件施工中暂时支撑及防护中国装配式住宅的发展现状第56页预制装配式PC构件施工现场吊装作业中国装配式住宅的发展现状第57页预制装配式PC构件施工现场吊装作业中国装配式住宅的发展现状第58页预制装配式PC构件施工现场吊装作业中国装配式住宅的发展现状第59页德国装配式建筑发展现实状况和教训由统计数据可见，德国从1999年到，居住建筑中采取了装配式建造技术占比在9.5%--11%，平均值为10.29%；非居住建筑中采取了装配式建造技术占比在42.7—52.7%，平均值为48.08%。年从事建筑预制装配式构件生产就业人数及其营业额分别占建筑行业对应指标份额为5.12%和5.37%。德国早期预制混凝土大板（PC）建造技术出现和大规模应用，主要是为处理战后时期城市住宅大量缺乏社会矛盾。用预制混凝土大板建造卫星城、城市新区深受20世纪初以《雅典宪章》为代表理想主义当代主义城市规划思潮影响。《雅典宪章》试图克服工业城市带来弊病，摒弃建筑装饰，用工业化技术伎俩，快速处理社会问题，创造一个健康、平等社会。但人类社会是非常复杂，城市发展更是复杂，因为当初规划指导思想不足，建筑过分强调整齐划一，建筑单元、户型、建筑构件大量重复使用，造成这类建筑过分单调、僵化、死板，缺乏特色，缺乏人性化。有些城区成为失业者、外来移民等低收入、社会下层人士集中地域，带来严重社会问题，近年来部分项目被迫大规模拆除。中国装配式住宅的发展现状第60页预制大板式建筑单调、死板被拆除中国装配式住宅的发展现状第61页其建筑产业化表达在以下方面：工厂化：大量构件、部品在工厂生产，降低现场人工作业、降低湿作业工具化：施工现场降低手工操作，工具专业化、精细化工业化：当代化制造、运输、安装管理，大工业生产方式产业化：BIM系统全方面应用，全行业，全产业链当代化，工业4.0模式建造技术方面：办公和商业建筑建造技术以钢筋混凝土现浇结构、配以各种工业化生产幕墙（玻璃、石材、陶版、复合材料）为主。多层住宅建筑以钢筋混凝土现浇结构和砌块墙体结合，复合外保温系统、外装以涂料局部辅以石材、陶板等为主。联排及独立住宅则有砌体、木结构、少许钢结构常规建造体系，以及工业化生产预制砌体、预制木结构全精装修产品。工业厂房、仓储建筑成本控制严格，以预制钢结构、混凝土框架结构，配以预制金属复合保温板、预制混凝土复合板居多。建造体系选择：经济性、审美要求、施工周期、功效性（防火、隔声、维护、使用改造灵活性、热工舒适性…）、环境保护与可连续性等方面综合考量是选择何种建造体系关键。大部分装配式建筑，因为重复大量使用相同构件，轻易出现单调、廉价感觉。但经过精细化设计，利用预制装配式构件，也能够建设个性鲜明、较高审美水平建筑。德国经验对中国借鉴与思索：中国装配式住宅的发展现状第62页德国装配式建筑优点德国建筑业标准规范体系完整全方面。在标准编制方面，对于装配式建筑首先要求满足通用建筑综合性技术要求，即不论采取何种装配式技术，其产品必须满足其应具备相关技术性能：如结构安全性、防火性能，以及防水、防潮、气密性、透气性、隔声、保温隔热、耐久性、耐候性、耐腐蚀性、材料强度、环境保护无毒等。同时要满足在生产、安装方面要求。中国装配式住宅的发展现状第63页德国装配式建筑缺点成本高在预制建筑出现早期，工业化建筑产品成本低于传统古典建筑。而今天用预制混凝土大板形式建造住宅和办公大楼成本通常高于常规建造技术建造建筑物。究其原因，钢筋混凝土墙是比砌体墙成本更高。预制梁、板结构上大都是简支梁而非连续梁，因而需要较大用钢量。另外，预制件连接点通常复杂，有些须采取昂贵不锈钢材料连接。假如使用保温夹芯板结构，节点愈加复杂，大板缝隙密封处理也会造成额外费用。大致量预制板运输造成更高运输成本。缺乏个性化工业化预制建造技术缺点是任何一个建设项目，包含建筑设备、管道、电气安装、预埋件都必须事先设计完成，并在工厂内预安装到混凝土大板内，只适合大量重复建造标准单元。而标准化组件造成个性化设计降低。中国装配式住宅的发展现状第64页

德国教训对中国借鉴与思索中国城市建设高潮已过去，大量城市建筑需求量靠近饱和，没有依靠混凝土大板技术快速大规模建设住宅需求；推进德国混凝土大板建筑大规模应用另一个原因是以雅典宪章为代表早期当代城市规划与当代建筑指导思想，发达国家对此经过深度反省、已基本放弃。所以推进德国当年混凝土大板建设两大动因在当今中国社会都不存在。混凝土大板建造体系在人性化城市空间塑造、个性化建筑表现、建筑成本控制、建筑结构技术问题处理等方面都存在严重不足，这是混凝土大板体系今天在德国被抛弃根本原因，这点值得我们深思。中国不应盲目推广混凝土大板建设体系。尤其不应为了追求预制率水平而推广混凝土大板建设体系。德国建筑工业化发展趋势今天德国建筑业突出追求绿色可连续发展，重视环境保护建筑材料和建造体系应用。追求建筑个性化。设计精细化。因为人工成本较高，建筑业领域不停优化施工工艺，完善建筑施工机械、包含小型机械，降低手工操作。建筑上使用建筑部品大量实施标准化、模数化。强调建筑耐久性，但并不追求大规模工厂预制率。中国装配式住宅的发展现状第65页三、中国装配式建筑发展现实状况1.国家关于装配式建筑发展相关政策2.住建部推广几个主要结构体系3.PC结构主要厂家远大住工、中民筑友。4.钢结构装配式代表厂家远大可建、杭萧钢构。中国装配式住宅的发展现状第66页中国装配式建筑相关政策1、住宅产业化(HousingIndustry)又称住宅工业化。伴随中国经济发展进入高中速增加新常态，同许多行业一样建筑行业也面临着产业结构调整和技术创新升级压力。国务院早在1999年就公布了《关于推进住宅产业当代化和提升住宅质量若干意见通知》2、建设部下发《国家住宅产业化基地试行方法》，要求建筑行业要走出一条科技含量高，经济效益好，资源消耗低，环境污染少，人力资源优势得到充分发挥新型工业化道路。中国装配式住宅的发展现状第67页中国装配式建筑相关政策3、，住房和城镇建设部正式颁布了《绿色建筑评价标准》。4、年8月，住房和城镇建设部又出台了《绿色建筑评价技术细则（试行）》和《绿色建筑评价标识管理方法》，逐步完善适合中国国情绿色建筑评价体系。5、2012年5月国家财政部公布《关于加紧推进中国绿色建筑发展实施意见》，明确要求对高星绿色建筑给予财政奖励。奖励标准为二星绿色建筑奖励45元/平米，三星绿色建筑奖励80元/平米。6、201月6日，国务院公布了《国务院办公厅关于转发发展改革委、住房城镇建设部绿色建筑行动方案通知》)提出"十二五"期间完成新建绿色建筑10亿平方米；到20末，20%城镇新建建筑到达绿色建筑标准要求。中国装配式住宅的发展现状第68页7、国务院办公厅关于大力发展装配式建筑指导意见

国办发〔〕71号全方面落实党十八大和十八届三中、四中、五中全会以及中央城镇化工作会议、中央城市工作会议精神，认真落实党中央、国务院决议布署，按照“五位一体”总体布局和“四个全方面”战略布局，牢靠树立和落实落实创新、协调、绿色、开放、共享发展理念，按照适用、经济、安全、绿色、美观要求，推进建造方式创新，大力发展装配式混凝土建筑和钢结构建筑，在具备条件地方提倡发展当代木结构建筑，不停提升装配式建筑在新建建筑中百分比。坚持标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用，提升技术水平和工程质量，促进建筑产业转型升级。力争用左右时间，使装配式建筑占新建建筑面积百分比到达30%。中国装配式住宅的发展现状第69页住建部推广四类装配式结构体系1、装配式钢筋砼结构（PC）2、钢结构3、轻型钢结构4、其它符合住宅产业化要求结构体系中国装配式住宅的发展现状第70页中国PC体系装配式建筑构型1、框架体系连接方式：套筒连接(大地、润泰）2、剪力墙体系连接方式：浆锚连接（宇辉专利）、套筒连接（远大住工）现浇连接（宝业，叠合式剪力墙，EVE立模圆孔板）3、框架-剪力墙体系（远大住工、上海万科）连接方式：现浇连接+PCF4、新型建筑体系（天津大学）全装配式建筑（挪威、华中科大）连接方式：螺栓连接中国装配式住宅的发展现状第71页中国钢结构体系装配式建筑构型1、钢结构模块砼关键筒体系(镇江威信）2、钢框架剪力墙体系混凝土剪力墙（杭萧钢构）钢板剪力墙（远大可建）3、钢框架支撑体系（远大可建）4、钢管组合柱钢框架体系（天津大学）5、钢管束组合剪力墙体系（杭萧钢构）中国装配式住宅的发展现状第72页钢结构方面主要技术规范和技术规程1、《钢结构设计规范》GB50017-2、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB8-3、《轻型钢结构住宅技术规程》JGJ209-4、《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》GJ227-5、《钢结构住宅设计规范》CECS261-6、《钢管混凝土结构技术规范》GB50936-7、《装配式斜支撑节点钢框架结构技术规程》DBJ04/T316-8、《矩形钢管混凝土结构技术规程》（CECS159）9、《钢管约束混凝土结构技术规程》JGJ-（征求意见稿）中国装配式住宅的发展现状第73页中国装配式住宅的发展现状第74页中国装配式住宅的发展现状第75页中国装配式住宅的发展现状第76页钢管束组合剪力墙结构体系顾名思义，刚管束组合剪力墙，就是多片刚管束焊接组合而成，用来代替现浇剪力墙。焊接组合过程，在工厂完成，现场浇筑夹心混凝土。与之配合，是装配式钢筋桁架楼承板和H型钢梁，以及轻质内隔墙。这几样构件，共同组成了该体系。从剪力墙（柱*1）、梁、板、墙，都能够装配。据介绍，这套系统用作高层住宅中，能够轻松实现70%装配率。在建设部大力推广装配式建筑今天，70%意义不言而喻。关键刚管束剪力墙，能够薄至135，在商品住宅中，能够多出可观使用面积。而不少地域（包含重庆）已经要求商品房在宣传和签署协议时候，均采取使用面积，而不是仅仅是包含了公摊面积建筑面积。商品房销售应该同时公布套内建筑面积及其价格、建筑面积及其价格，并载入商品房买卖协议。杭萧刚管束剪力墙，在计算承载力时候，是考虑了钢管对混凝土约束从而引发混凝土承载力增加这个原因。中国装配式住宅的发展现状第77页中国装配式住宅的发展现状第78页中国装配式住宅的发展现状第79页中国装配式住宅的发展现状第80页中国装配式住宅的发展现状第81页中国装配式住宅的发展现状第82页四、中国未来装配式建筑发展方向1.中国装配式建筑发展主要问题2.关于装配式建筑发展两个误区3.中国装配式建筑未来发展方向中国装配式住宅