装配式建筑体系及进展简介三

装配式建筑体系及研究进展简介

中国建筑科学研究院

建筑工业化研究中心

田春雨李然

2017.2内容4装配式建筑的相关政策1装配式建筑的发展历程和应用现状2装配式建筑的技术体系介绍3装配式结构体系研究进展《装配式混凝土结构建筑技术规范》：建筑的结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用预制部品部件集成装配而成的建筑。《装配式建筑评价标准》：装配式建筑是用预制构件、部品部件在工地装配而成的建筑；基本特征：设计标准化、生产工厂化、施工装配化、装修一体化、管理信息化1.1装配式建筑的定义和特征结构体系混凝土钢结构木结构……外围护体系外墙、屋面、外门窗及附属物设备管线系统给排水、供暖通风空调、电气和智能化、燃气等设备及管线内装系统楼地面、墙面、轻质隔墙、吊顶、内门窗、厨房、卫生间和套内设备管线等系统建筑物组成44发展历史：国内20世纪50年代：开创（主要是前苏联技术）20世纪60～80年代：发展20世纪90年代：低潮21世纪10年代：恢复、发展、创新，形成技术体系和技术标准，开展推广应用1.1

我国装配式建筑发展历程第I阶段20世纪50年代

早在第一个五年计划中就提出借鉴前苏联、东欧国家经验

推行标准化、工厂化、装配式施工的房屋建筑建造方式1955年在北京东郊百子湾兴建北京第一建筑构件厂51.1我国装配式建筑发展历程起步阶段第II阶段20世纪60年代至80年代初多种装配式建筑体系得到快速发展原因：当时各类建筑标准不高、形式单一，容易采用标准化方式建造；房屋建筑抗震性能要求不高；总体建设量不大，预制构件厂供应可满足需求；木模板、支撑体系和建筑用钢筋短缺；施工企业用工采用固定制，预制装配可减少现场劳动力投入。

6持续发展阶段1.1我国装配式建筑发展历程装配式混凝土建筑发展停滞7低潮阶段1.1我国装配式建筑发展历程唐山大地震中预制装配房屋破坏严重，结构整体性、抗震性差；大板住宅建筑等出现渗漏、隔音差、保温差等使用性能方面问题。我国建筑建设规模急剧增长；建筑设计出现个性化、多样化、复杂化的特点；房屋建筑抗震性能要求提高；农民工大量进入城镇，劳动力成本低；各类模板、脚手架的应用普及，商混普及，现浇施工技术大发展；现浇结构相较装配式结构更适应这一时期国情现浇结构应用广泛第III阶段20世纪80年代末开始88劳动力成本上升，降低劳动强度，改善作业条件的需求节能环保的要求：大幅度减少建筑垃圾，降低噪声污染，节约用水技术逐步成熟，经济实力逐步增强建筑功能和质量要求提高1.1我国装配式建筑发展历程装配式结构逐渐符合现阶段国情新发展阶段第Ⅳ阶段2008年左右开始至今1.2国外装配式建筑发展及应用

西方发达国家的装配式混凝土结构建筑经过几十年甚至上百年的时间，已经发展到了相对成熟、完善的阶段。日本、美国、澳大利亚、欧洲等国家和地区按照各自的经济、社会、工业化程度、自然条件等特点，选择了不同的道路和方式。建筑工业化起源于二战后欧洲社会背景

-战争损坏大量房屋，战后欧洲经济迅速发展,

人口向城市集中，房荒严重

-劳动力不足,传统技工特缺

-传统的建筑施工效率很低,不能适应当时所面临的房屋增长的迫切需要。技术基础

-工业的底子厚，战后恢复和发展都迅速

-充裕的水泥、钢材和施工机械等，为建筑工业化的推行提供了更为有利的条件

-英国莱茵建筑体系、瑞典的哥腾堡公寓建筑体系、法国的卡缪大板住宅建筑、苏联

的盒子结构建筑等。

1970年代欧洲住宅建筑工业化水平

-东欧：东德、匈牙利、捷克、前苏联等工业化水平达到50%--90%

-西欧：英国、丹麦、荷兰、挪威、法国等工业化水平达到20%--40%。1.2国外装配式建筑发展及应用装配式建筑的发展与社会经济、地理环境和科技水平相关-欧洲非地震区，低层和多层建筑为主，且工业化水平和科技水平较高，劳动力稀缺，因而德国、法国、丹麦等欧洲发达国家基本实现了高装配化建筑;-日本地震烈度大，等同现浇为主，减震隔震技术先进;完备的装配式建筑产业链十分关键-英国和德国的全产业（供应）链管理-配套部品部件体系政府的作用十分明显，政府采购中强制采用-新加坡组屋中强制推行装配式混凝土建筑-强制要求建筑模数化选择适合的装配式建筑发展技术路线-法国、丹麦以装配式混凝土建筑为主;英国走了钢结构建筑道路;瑞典木结构为主-更多的国家选择多元化发展的道路1.3总结与启示完善法律法规可促进装配式建筑发展-美国工业化住宅建设和安全标准为建材产品和部品部件产业发展奠定了基础-日本立法来保证混凝土构件的质量技术基础和进步十分关键-基本建筑体系和关键技术-产业化技术工人-工业化部品部件生产质量水平-部品部件物流体系-质量管理和评价体系等认证和评价制度可提升质量水平-日本BL优良部品认证制度-美国“节能之星”评价制度-加拿大CPI认证1.3总结与启示内容2装配式建筑的技术体系介绍4装配式建筑的相关政策1装配式建筑的发展历程和应用现状3装配式结构体系研究进展框架结构剪力墙结构框架-剪力墙其他框架-支撑结构框架-核心筒大板结构、箱式结构等框架、框架-支撑、钢管束剪力墙结构轻钢体系新型模块式结构、板柱结构、交错桁架结构等装配式混凝土结构木（竹）结构钢结构装配式结构体系2装配式建筑的技术体系介绍按结构形式：框架结构框架支撑结构剪力墙结构框架-剪力墙结构按装配程度：结构主体现浇，围护、楼梯等采用预制构件部分竖向构件现浇剪力墙结构结构主体全部装配按连接方式：湿式连接及干式连接强连接及弱连接混合2.1装配式混凝土结构体系装配式混凝土结构湿连接（装配整体式）干连接（全装配式）按连接形式（通过连接件将相邻构件的受力纵筋相连，在连接处浇混凝土。为等同现浇形式。）（连接区通过焊接、螺栓、预应力或者栓钉连接，不需要现浇混凝土。为非等同现浇形式。）目前主要的研究和应用形式，等同现浇，JGJ1-201417类型优缺点技术成熟度工业化程度国内应用情况适用范围装配整体式混凝土框架结构预制梁、现浇柱框架结构设计同现浇结构，结构整体性好，检验方便；现场湿作业量大；施工速度一般成熟，有规范依据较低较少多层及中高层建筑；公共建筑梁、柱预制，节点区后浇混凝土连接设计等同现浇，结构整体性好；后浇混凝土施工要求高，节点施工难度大，钢筋连接检验不便，施工速度一般较成熟，有规范依据较高较少世构体系施工方便；检验方便，，施工速度较快节点抗震性能略差较成熟，有规范依据较高较少预埋型钢等辅助连接的框架结构体系设计需专门研究施工较快，成本略高需要进一步研究，专门技术规范编制中较高较少全装配式框架结构施工很快，便于检验，成本低适用高度低，性能及设计方法需要专门研究尚需进行系统研究，技术规范不完善很高没有低层、多层建筑；公共建筑装配整体式框架结构结合减、隔震技术体系抗震性能好尚需进行系统研究，无专门技术规范较高较少高层建筑；公共建筑框架结构1818现浇剪力墙配预制围护墙体系装配整体式剪力墙结构体系叠合式剪力墙体系多层剪力墙体系剪力墙结构2.1装配式混凝土结构体系预制（叠合）板、预制（叠合）梁、预制外围护墙或外墙模、预制楼梯、预制隔墙等构件现浇剪力墙、柱等核心仍是现浇剪力墙体系注重外挂墙板的设计以及安装施工（线连接、点连接）内浇外挂及PCF剪力墙结构20套筒灌浆连接的预制剪力墙浆锚搭接连接的预制剪力墙底部预留后浇区的预制剪力墙部分预制的套筒灌浆连接的预制剪力墙浆锚搭接连接的的预制剪力墙底部预留后浇区的预制剪力墙竖向钢筋在构件内连接竖向钢筋在后浇区连接剪力墙结构2.1装配式混凝土结构体系21浆锚搭公接连接剪力狱墙结偷构2.1装配式擦混凝土抵结构体吼系降低睬了套泥筒的虑使用莲数量，仅在“预制腿”处应用录套筒灌括浆连接长，降低揉了综合染成本在预制治墙体内本预留孔踩洞，由顶端懂浇注拆混凝奴土，阅自上河而下堪的灌石注产滑生了柔强大洋的压像力确镇保了似后浇化区内核混凝彻土的前密实汪程度底部搂预留进后浇终区的泄预制册剪力支墙2.1装配式罚混凝土喂结构体状系叠合板馒式预制展剪力墙双板剪记力墙沿厚度厕方向分织为三层凑，外层预制，瓣中间层袭现浇。通呈过桁旗架钢薪筋连弯接。但预制全混凝土跳板及其内颜的钢卸筋网繁与上蝇下层伐不相连接强化现饥浇边缘斧构件，肃增加适鸣用高度适用馆于地辰下结毒构宝业，候元大、谈宇辉等剪力状墙结胃构2.1装配窗式混奔凝土容结构晋体系多层搜剪力墙体系剪力墙苹结构2.1装配式意混凝土袜结构体跨系剪力叶墙结钉构2.脉1装配右式混捉凝土铺结构笔体系预制框纷架-现浇秒剪力魂墙预制猴框架-现浇核厌心筒预制框离架-预制中剪力签墙南科恩大厦框架-剪力众墙2.1装配式坡混凝土廉结构体披系日本吹进行千过类骡似研杠究并皆有大葬量工姨程实责践，肤但体竭系稍炼有不园同，穗国内给基本杯处于旋空白兔状态，正属在开樱展研逼究。钢筋绍桁架耽叠合智楼板缩慧，可感做单炼向、甜双向派板，漏总板逮厚>1途30缺mm楼盖耗体系2.忘1装配式乐混凝土刻结构体垮系清水面它，带防三滑条，罚栏杆预欠埋件，柱两端简挎支预制楼河梯线支丢撑，授物理苦性能拒好，疑内浇归外挂门体系溉，远细大、千万科烫南方悠用外挂追墙板其他柏构配养件2828现有“此等同现期浇”结谱构体系柱的问题伯：大量用筹湿式连怎接节点虾，现浇鸟与装配杀混杂，粱效率低节点构治造复杂施工纸安装块质量年差，仔连接尖有安吨全隐宫患成本凉偏高实际猫应用映中的咏问题蓄：2.侵1装配式毯混凝土剖结构体天系2929适合我盼国工业甩化建筑店的多元炭化、专岩业化技竹术体系重；加大泥相关例应用迁基础泼研究笋：高殊强钢湾筋、闸大直豪径钢止筋、霉大间封距配钥筋设牺计技屈术、诸高强妻约束莲箍筋裁技术塌、高投强高壤性能袭混凝载土结叠构应乏用技林术（耗抗震贤、防尝火）拉、隔扰震和揪减震叛技术贴、结毒构抗犬震性唇能化师设计突技术称；一体化粪设计技师术，标岛准化、木通用化云部品及宗接口；信息化逼技术的奇应用配套产掉品的研尘发；适合为的施兄工机钱具及借相应谢施工烛工法后；质海量检联测技聪术、坟检测慢设备房诚、验景收技炭术研彼发；标准倒的完搏善思考2.冶1装配祖式混图凝土扬结构臂体系多种齐建筑粗形式洗应用续广泛大跨悬度公翼共建生筑高层建牛筑、超葡高层建堂筑的外杠框架轻型门蛮式刚架逮、钢结汉构排架饮等工业灯建筑钢结乳构住贱宅302.学2钢结构抛体系轻型钢驱结构普通避钢框渗架集装拌箱房结构系编统钢框架—支撑钢管混桃凝土束上剪力墙+框架柱+楼盖食模块钢框架+混凝土疫核心筒多层高层2.2钢结构余体系特点工业化荷程度高施工撒周期歼短轻质钻高强尚存问蛮题建造成汗本略高钢结围构设家计队坡伍稍饭薄弱现场蕉焊接财作业质量大钢结构分住宅中键防火防暑腐，使扰用性能镇，集结泊构、保响温与外穴饰面一翅体的外孩围护结钢构体系毛研发尚兔未很好鸦解决322.2钢结构倦体系1）应用范笋围：地刷震多发遭地区政府投俩资的学翁校、幼距托、敬另老院、想园林景哨观等低傍层公建2）多地试点型工程3）木结忌构建蹲筑企衫业4）科研扩成果5）标准蛮规范留：《粱木结拆构设浩计规说范》GB耕50馅00块5-灿20贷03、《腿木结强构工盼程施曾工质烤量验云收规朵范》GB5局020狮6-2党012、《木粗结构试妹验方法射标准》GB/妙T5晃032凝9-2帅012等2.3木结销构发展璃历史木结赢构建访筑可堤追溯版至35哗00年前发展现傲状现代木颠结构：1）梁淡柱式甲木结迟构2）轻携型木掠结构3）节能约木墙技术争体系问题和鸟瓶颈2.被3木结构1）认可度栏偏低2）关键技撞术有待艳完善3）多高腔层木羡结构钢标准慌规范猜相对涝滞后4）手续办屠理困难5）产业能柏力和基颜础薄弱6）人才储劣备和培北育机制仙不完善发展思役路与对袜策1）编制担发展逃规划2）开展窜关键却技术冷研究3）逐步完钞善标准驶规范4）开展示胜范工程5）研发岗木质俩新型热墙体贡的应疼用6）建立甚、完呆善木谣结构杀建设振管理商制度7）加强木辈结构一洒线人员朗的能力偶建设8）广泛宣万传、消享除误解35内容4装配式孕建筑的征相关政案策2装配式对建筑的狡技术体驱系介绍3装配式雪结构体还系研究进展1装配饼式建毛筑的讽发展野历程磨和应元用现恳状主持科座技部十族二五国届家科技馒支撑计齐划项目“新型良预制装云配式混摇凝土建到筑技术杏研究与哑示范”，负员责其中“装配式刮建筑混应凝土框毒架结构念关键技际术研究”当“装配便式框烂架-剪力孔墙结樱构设晶计方论法研芒究”稠“安中装施贸工关排键技衡术与蚀规模劳化示需范工蕉程应竹用”课题芒。住建震部质献量司委托森建研院葵课题：建筑吨产业吼现代猎化结型构技响术体炎系研近究。用于奋建设部可领导参蜻考的方鄙向性研甜究。与万科、庸二十二腿冶等企业薯合作进隐行大量扮的开发摧性、研角究性、汇验证性夸试验。中国绿围建委委压托建研拔院课题古：装配式暴混凝土滑结构设著计关键技术研究港、预昼制装吹配式抵混凝钳土构株配件暖生产吩制造驳中关盒键问尚题研喂究、拆装配励式建敞筑工漫程质帽量检种验关生键技歪术研艇究、厦建筑悉工业腾化综回合技钳术经政济分病析研苏究，为政炕府提供案决策参士考并引购领行业聪发展。3737采用钢突筋灌浆拿套筒连恢接构件讲受力性捞能试验钢筋赢灌浆见套筒毫连接逼技术竹研究灌浆套役筒工艺暗及力学存性能试君验行标《钢筋封套筒刊灌浆镰连接头应用疫技术搭规程》行标《装配喝式混彼凝土娃结构诸技术宝规程》3838钢筋混魔凝土结餐合面的痕剪切性鲜能研究24个试件3939叠合炭梁：跨中件拼接、封闭副组合步箍装配式寺混凝土胳框架结汁构研究预制柱慢：钢筋赖连接、为柱底拼稻缝叠合板漠：板端眯构造，埋设计方絮法梁柱节谨点：钢湖筋连接介锚固构熊造新型杀配筋顿技术台：配蠢置高疤强、鼠大直猫径、超大间四距钢武筋的构件、巷节点、微整体结美构性能研究行标《装配狂式混渠凝土威结构听技术笨规程》经济属性与至施工溜便利尺性40装配穿整体汗式剪廊力墙致结构色研究三种类份型试件指共9组，27个4141线支承匀式外挂继墙板受昨力性能螺研究42创新抗予震理论新型连汉接节点框架-BR巴B支撑、罩隔震框隶架体系装配式尼框架——剪力墙鹅结构体帆系多层装须配式墙钓板体系目标：围提高建腰造效率恒，提高籍装配质彻量，降纪低综合财成本展望内容4装配式装建筑的门相关政已策2装配游式建撕筑的串技术窄体系勺介绍3装配剖式结股构体敞系研庙究进屈展1装配国式建阵筑的拐发展喘历程昂和应蓝用现击状44国家徐政策党的十彩八大报居告提出遣坚定叙不移错地走比“新沃型工顺业化亮道路阳”《国家新土型城镇堂化规划娃（20尿14水-2错02交0年）》已明互确提乒出“慈强力壶推进袜建筑朝工业彼化”《绿色建致筑行动史方案》（国办照发〔2秆01威3〕确1号）梅也将记“推个动建至筑工进业化烤”作禁为重延点任凡务《20配14-屋201哭5年节神能减诊排低吧碳发客展行便动方匆案》（国办盐发〔20绢14〕妙23号），搂明确提馒出要“昏以住宅权为重点地，以建驻筑工业菊化为核淡心，加今大对建蜘筑部品垒生产的那扶持力史度，推宴进建筑区产业现敌代化”4.1政策支希持45行业政迫策《建筑疗业发禽展“索十二乳五”幕规划》（建园市〔2饿01痰1〕劳90号）中判提出“克积极推滤动建筑佩工业化暂”、“梨提高建德筑构配闷件的工何业化制纳造水平株；鼓励医建设工察程制造穗、装配狗技术发赶展”《关于具推进谜建筑城业发谣展和喷改革习的若庄干意催见》（建市〔20尝14〕细92号）片，明新确提脚出了占深化群建筑盈业改通革，县要把煮“加右快促谎进建乳筑产秋业现闷代化侦”作喇为转申变行收业发石展方船式的皂首要敞目标《工程质我量治理拥两年行帮动方案》（建精市[20敬14]熄130号）中垒提出从脸加强政药策引导疮、实施脱技术推讯动、强呈化监管劫保障三牢个方面润大力推然动建筑针产业现纷代化发索展4.1政策荐支持46《中共稠中央毒国务谷院关刷于进围一步监加强别城市稼规划彻建设粥管理宁工作摔的若画干意花见》（20弄16年2月6日）大力推福广装配三式建筑，减少追建筑垃糊圾和扬菊尘污染墨，缩短搏建造工群期，提泽升工程树质量制定青装配职式建如筑设钢计、路施工瓜和验狱收规角范加大政柄策支持络力度，捉力争用10年左笨右时庙间，绒使装氏配式底建筑效占新餐建建夸筑的柴比例围达到30拌%积极稳蹈妥推广疗钢结构哭建筑。息在具备境条件的似地方，巴倡导发满展现代昂木结构呢建筑4.1政策瓦支持47《20缠16年政惊府工避作报扣告》（20信16年3月5日）积极推额广绿色届建筑和舍建材，民大力发青展钢结型构和装谨配式建绝筑《国民经永济和社食会发展刷第十三报个五年靠规划纲现要》（20正16年3月17日）发展此适用唤、经恨济、鹿绿色变、美题观建蜻筑，仍提高希建筑棍技术译水平灿、安冷全标耻准和距工程外质量境，推广哭装配两式建恩筑和青钢结义构建森筑4.1政策支振持48《国务播院办流公厅塘关于狡大力壳发展面装配柄式建纯筑的涛指导靠意见》（国妨办发〔2辆01耗6〕存71号，16年9月27日）以京津盯冀、长奖三角姑、珠谋三角平三大涉城市兼群为胆重点跌推进嘱地区疗，常百住人汪口超喇过300万的其懂他城市痕为积极名推进地贼区，其泥余城市询为鼓励追推进地搂区，因地殖制宜巾发展得装配烫式混会凝土玩结构斧、钢骂结构滋和现粮代木巾结构毅等装作配式轿建筑力争用10年左右孩的时间县，使装无配式建弓筑占新糟建建筑杯面积的乔比例达助到30%完善惕法律剩法规崇、技教术标架准和挣监管盼体系群，推示动形京成一下批设刷计、误施工斥、部昆品部声件规拘模化内生产繁企业祖，具浙有现续代装梳配建粱造水慎平的抬工程酸总承蹈包企太业以拾及与堆之相变适应神的专绢业化饿技能宗队伍4.1政策支贷持4.跑1政策支交持《建筑朱产业艳现代扛化发勺展纲水要》到202迈0年，届装狂配式涛建筑长占新呀建建厚筑的曾比例20%以上舍，直哭辖市者、计怎划单伯列市社及省遭会城固市30%以上劝，保环障性所安居徐工程剂采取凶装配脾式建劣造的霸比例奴达到40段%以上虫。塑新开帅工全弦装修矮成品吧住宅庆面积佳比率30愤%以上蒸。直采辖市龄、计份划单锅列市捞及省肤会城筹市保殿障性陵住房烧的全逆装修谋成品菠房面渴积比畜率达脱到50%以上。到20史25年，装类配式建双筑占新晕建建筑牺的比例50%以上榜，保育障性何安居斗工程匠采取阁装配哭式建靠造的间比例壤达到60%以上。屡全面普掏及成品破住宅，棚新开工旺全装修哪成品住蜂宅面积妄比率50将%以上闹，保公障性返住房生的全当装修牲成品抓房面德积比惭率达龟到70%以上酬。50201窜0年以来锦，住建胡部共发沃布19项政俩策文睁件，12部工交程建曲设国盼家标唱准引导戴建筑甘工业谦化发捆展据不完政全统计27省级凳行政驶单位发布了113项地方努政策文才件30项地跨方标慰准4.荡1政策父支持51强制城推广：商品他房挂钩丢土地出芽让，政团府投资杯强制鼓励推广：奖释励（齐资金爱补贴庭，容档积率3%，保找障房唉政府扮承担俱增量袭成本装，提造前预妈售，短税费优惠，信贷刺优先恳，分兵段验徐收，废评优效等）装配式立建筑产向业用地姐优惠政窜策全装修芝：鼓励忌全装修一体恭化：塌设计玩、生它产、轻施工应、运林维一殿体化幻玉，建闪筑幼结脏构装突修机漏电一唯体化信息化乞：BIM全过程EP煮C：总松包管渔理模尼式政策小葵结52政策小素结政策鼓策励多针灶对装配铺式商踪蝶品房锯住宅。上溜海实借施最嘱好目前发的展装配舒式混凝弯土结构石住宅的买经济效放益主要末来自于事各地的屿优惠政策，暑直接补拌贴或者蜓容积率开奖励鼓励羞政策核多为羞对开证发商肝的鼓洽励和赴补助窗（重佩庆有柴对构尊件厂烫的补即助）租，对毒其他富业务斧环节剧补助桶很少贼，各盏方积沾极性仇调动洋不够53科技肤支持“十固三五俊”绿母色建泛筑与傲建筑冲工业做化重恐点研常发项盛目1.基础村数据领系