装配式建筑体系及进展简介中建院

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浆锚搭恋接连接剪力凝墙结仆构2.1装配式凤混凝土真结构体矮系降低嘱了套宏筒的功使用厚数量，仅在“预制腿”处应用胃套筒灌寸浆连接啊，降低阴了综合唱成本在预制垄墙体内耗预留孔上洞，由顶端浇梳注混凝戏土，自额上而下冒的灌注苹产生了疑强大的短压力确补保了后生浇区内体混凝土段的密实羽程度底部弦预留价后浇堂区的赞预制冲剪力关墙2.爷1装配式厅混凝土房诚结构体渡系叠合挨板式巾预制样剪力披墙双板称剪力撤墙沿厚度滤方向分蚊为三层渔，外层预制，撤中间层啊现浇。通衡过桁钓架钢聋筋连缎接。但预制沙混凝土请板及其内乡丰的钢捞筋网集与上幅下层嫁不相连接强化现拌浇边缘熊构件，御增加适矮用高度适用于层地下结向构宝业原，元睡大、顷宇辉妥等剪力乎墙结邮构2.1装配净式混签凝土退结构赢体系多层络剪力墙体未系剪力托墙结微构2.离1装配式逮混凝土辛结构体屈系剪力距墙结累构2.棋1装配摄式混歼凝土部结构喘体系预制眨框架-现浇这剪力途墙预制劫框架-现浇核六心筒预制棒框架-预制边剪力敢墙南科刚大厦框架-剪力墙2.1装配式安混凝土倒结构体俘系日本蹈进行氧过类畜似研袖究并件有大皇量工党程实伶践，鸭但体渠系稍窝有不天同，筝国内产基本纸处于薪空白挎状态，正在室开展研暂究。钢筋桁做架叠合墙楼板，莫可做单荡向、双冒向板，写总板厚>1呈30近mm楼盖体全系2.坦1装配式含混凝土旧结构体影系清水面剂，带防岁滑条，喝栏杆预俘埋件，塔两端简翼支预制印楼梯线支撑抖，物理峡性能好窝，内浇酱外挂体古系，远甜大、万怀科南方注用外挂侄墙板其他方构配纸件2828现有“勿等同现稻浇”结别构体系灶的问题译：大量用萌湿式连院接节点滚，现浇酿与装配忧混杂，粗效率低节点损构造项复杂施工安级装质量则差，连绵接有安居全隐患成本偏据高实际应矮用中的农问题：2.1装配式禾混凝土尊结构体颗系2929适合俭我国惑工业锯化建厚筑的肉多元体化、猴专业烧化技李术体正系；加大敌相关业应用爹基础良研究掌：高逢强钢垮筋、图大直极径钢杜筋、唤大间餐距配脉筋设衣计技虚术、组高强香约束页箍筋平技术返、高拾强高相性能启混凝啄土结笛构应缓用技口术（消抗震短、防收火）啄、隔蜓震和浊减震寨技术哀、结攻构抗笋震性冰能化贝设计谅技术掉；一体化暑设计技抱术，标葬准化、嚼通用化贯部品及防接口；信息化拆技术的拴应用配套产乏品的研稀发；适合域的施洁工机找具及锄相应崇施工掏工法极；质辆量检惠测技所术、册检测鸦设备护、验狐收技遣术研骂发；标准顶的完离善思考2.1装配奋式混却凝土暂结构击体系多种饰建筑黎形式亭应用发广泛大跨珠度公棕共建川筑高层疤建筑土、超叫高层莫建筑螺的外级框架轻型态门式追刚架强、钢掌结构清排架脏等工排业建渴筑钢结随构住却宅302.2钢结纸构体鼓系轻型串钢结徒构普通喉钢框治架集装剃箱房结构鹅系统钢框茫架—支撑钢管伪混凝坦土束狗剪力畅墙+框架柱+楼盖挥模块钢框架+混凝拌土核泻心筒多层高层2.2钢结何构体猪系特点工业卡化程皂度高施工周甚期短轻质方高强尚存问倦题建造抓成本纤略高钢结叛构设匹计队挨伍稍饱薄弱现场焊纹接作业羡量大钢结最构住渡宅中幸防火邀防腐剥，使廉用性践能，乱集结笛构、辩保温烫与外于饰面遥一体花的外吵围护投结构烈体系涝研发偏尚未罗很好信解决322.杰2钢结愧构体惯系1）应用范妄围：地厦震多发竟地区政府投蚊资的学端校、幼呜托、敬脖老院、亚园林景疮观等低暂层公建2）多地试点工皆程3）木结稼构建魂筑企僚业4）科研旬成果5）标准规叫范：《博木结构照设计规御范》GB5咳000往5-2更003、《木齐结构工睁程施工身质量验盲收规范裹》GB里50亲20作6-隶20之12、《木剩结构试子验方法干标准》GB壤/T俗5系03旱29班-2闷01中2等2.3木结头构发展担历史木结期构建指筑可俱追溯排至350筝0年前发展龙现状现代木翼结构：1）梁日柱式谜木结抵构2）轻杀型木县结构3）节能刻木墙技术蚕体系问题绪和瓶伪颈2.3木结构1）认可质度偏漆低2）关键查技术艘有待螺完善3）多高层掏木结构爱标准规吊范相对翻滞后4）手续凑办理勤困难5）产业能叠力和基宰础薄弱6）人才鹿储备逗和培则育机争制不谅完善发展额思路滴与对数策1）编制发鼠展规划2）开展关灭键技术度研究3）逐步完魂善标准孕规范4）开展仆示范娱工程5）研发骆木质侵新型课墙体吼的应索用6）建立、姿完善木榨结构建鉴设管理赚制度7）加强木渣结构一辟线人员帅的能力扩建设8）广泛宣锁传、消际除误解35内容4装配秧式建罢筑的信相关屿政策2装配厌式建嘴筑的镇技术饲体系厉介绍3装配式蔬结构体浩系研究进展1装配党式建榆筑的学发展遮历程荡和应呀用现魄状主持驾科技共部十父二五爽国家踪蝶科技桌支撑御计划担项目“新型鼻预制装伙配式混炊凝土建网筑技术篇研究与骄示范”，负短责其中“装配君式建天筑混片凝土宅框架露结构呼关键狡技术筐研究”时“装配式度框架-剪力墙寸结构设损计方法应研究”兰“安装艇施工关嘱键技术痛与规模日化示范茄工程应发用”课题靠。住建部区质量司委稠托建恒研院蜘课题吨：建筑产慕业现代壮化结构嫂技术体可系研究。用颤于建回设部鼠领导堡参考宵的方精向性皇研究傻。与万科洪、二长十二拆冶等企业壮合作进乖行大量牧的开发涛性、研悟究性、斜验证性愧试验。中国南绿建叠委委蹄托建窃研院圣课题滋：装配网式混亿凝土乡丰结构脖设计漂关键技术研究概、预教制装证配式装混凝现土构朝配件蜘生产箭制造挡中关疑键问而题研付究、彩装配典式建则筑工甜程质柏量检欠验关丸键技篮术研割究、南建筑胁工业虽化综钥合技负术经鼓济分迫析研行究，为政白府提供纱决策参玩考并引铅领行业列发展。3737采用棋钢筋抹灌浆炭套筒份连接屈构件能受力熊性能绪试验钢筋辜灌浆授套筒按连接巴技术巩研究灌浆棍套筒圣工艺吨及力怀学性倚能试芝验行标《钢筋药套筒撤灌浆跟连接叹应用炎技术掉规程》行标《装配监式混纯凝土奶结构纽奉技术附规程》3838钢筋恢混凝辽土结词合面薄的剪葱切性翠能研塘究24个试件3939叠合梁：跨森中拼叉接、封闭凳组合守箍装配式贷混凝土疼框架结拍构研究预制柱另：钢筋忘连接、播柱底拼装缝叠合呼板：熟板端窝构造吊，设驰计方誓法梁柱梢节点怪：钢版筋连揪接锚毕固构奏造新型鼓配筋杀技术谜：配桶置高皇强、剩大直天径、峰大间罩距钢急筋的构件、否节点、仙整体结较构性能研究行标《装配搅式混挣凝土流结构挠技术哪规程》经济除性与私施工受便利粉性40装配整米体式剪逗力墙结皂构研究三种类脚型试件泰共9组，27个4141线支承哨式外挂桂墙板受疾力性能昆研究42创新抗值震理论新型闪连接还节点框架-B枝RB支撑、钱隔震框俭架体系装配汉式框能架——剪力墙张结构体移系多层装馆配式墙杠板体系目标：皂提高建遍造效率仅，提高墨装配质旦量，降悦低综合晕成本展望内容4装配顶式建就筑的怪相关漏政策2装配六式建盾筑的迁技术蒜体系盲介绍3装配式近结构体游系研究冒进展1装配式婚建筑的委发展历裁程和应赛用现状44国家政泊策党的十酒八大报膛告提出李坚定薄不移秧地走拍“新探型工套业化掏道路时”《国家卫新型攀城镇守化规努划（201立4-2桥020年）》已明卖确提烫出“商强力坛推进齿建筑躲工业际化”《绿色用建筑芹行动含方案》（国默办发〔20雹13〕讨1号）也威将“推碑动建筑汉工业化今”作为较重点任驼务《20庄14-息201维5年节能抖减排低泊碳发展泰行动方恭案》（国搂办发〔20工14〕崇23号）络，明片确提途出要臣“以咬住宅扶为重婆点，侮以建你筑工城业化笔为核档心，死加大票对建事筑部储品生香产的咏扶持券力度挪，推乡丰进建病筑产龟业现感代化歼”4.族1政策以支持45行业寺政策《建筑业虎发展“绢十二五颤”规划》（建市〔20淋11〕漆90号）氧中提棚出“怜积极亦推动童建筑洒工业申化”爱、“燥提高沿建筑洗构配拥件的须工业赛化制档造水锯平；每鼓励吵建设显工程谷制造午、装诉配技鄙术发骗展”《关于推剥进建筑众业发展纺和改革差的若干行意见》（建市〔20煮14〕言92号）绍，明快确提允出了猫深化钱建筑赞业改识革，舍要把伟“加浪快促泄进建抓筑产眠业现卸代化鞋”作贱为转博变行袖业发军展方迎式的众首要南目标《工程质谊量治理众两年行撇动方案》（建绕市[20熟14]做130号）中被提出从跟加强政巨策引导洽、实施这技术推溪动、强测化监管填保障三蝴个方面旺大力推册动建筑烂产业现纠代化发蹲展4.驳1政策支羞持46《中共建中央修国务讯院关河于进跃一步品加强辱城市拜规划选建设录管理尼工作壤的若恢干意究见》（20周16年2月6日）大力股推广株装配忽式建徐筑，减少搁建筑垃女圾和扬肯尘污染胡，缩短掠建造工是期，提命升工程烧质量制定炒装配赤式建取筑设铺计、友施工任和验寺收规转范加大高政策恩支持煮力度厕，力饼争用10年左右躲时间，纺使装配助式建筑州占新建武建筑的精比例达柜到30貌%积极尝稳妥煤推广毒钢结稍构建妙筑。自在具笋备条沃件的德地方德，倡像导发洗展现称代木港结构得建筑4.旬1政策品支持47《2序01昆6年政府粘工作报欠告》（20枣16年3月5日）积极堵推广返绿色薯建筑屋和建俱材，语大力趋发展假钢结刚构和辨装配得式建梦筑《国民经慈济和社荣会发展可第十三解个五年功规划纲趋要》（201雕6年3月17日）发展适通用、经亏济、绿案色、美雁观建筑索，提高昏建筑技番术水平这、安全姿标准和秋工程质其量，推广装稀配式建倚筑和钢菜结构建肉筑4.邮1政策狠支持48《国务惩院办竖公厅播关于嫁大力振发展逢装配枕式建妥筑的烟指导档意见》（国什办发〔20裹16〕帆71号，16年9月27日）以京津烟冀、长那三角菌、珠花三角虹三大史城市荐群为槐重点讯推进变地区耳，常丽住人略口超粱过30支0万的其机他城市寻为积极斥推进地寸区，其吸余城市防为鼓励捕推进地需区，因地雨制宜荒发展滨装配饭式混找凝土娘结构躺、钢咐结构晋和现截代木障结构晕等装餐配式转建筑力争用10年左肠右的逐时间脊，使萌装配锤式建址筑占拨新建按建筑腹面积下的比勾例达帜到30%完善法恭律法规决、技术气标准和教监管体臂系，推微动形成踩一批设怖计、施瘦工、部厨品部件脚规模化煎生产企恶业，具兆有现代丸装配建怎造水平肥的工程塘总承包悟企业以嫂及与之僵相适应藏的专业狸化技能延队伍4.怨1政策支冶持4.昼1政策禁支持《建筑产遥业现代姜化发展吃纲要》到20适20年，掠装配式绩建筑占略新建建誉筑的比莲例20%以上良，直拌辖市倘、计构划单核列市婶及省逼会城屠市30喝%以上，被保障性虹安居工轧程采取抄装配式坚建造的股比例达驳到40挎%以上承。撑新开翁工全次装修井成品情住宅排面积榜比率30%以上考。直恢辖市嘉、计衔划单烈列市帖及省容会城每市保遮障性易住房誓的全周装修油成品饺房面胖积比趟率达币到50始%以上巡寿。到20绵25年，装佳配式建偏筑占新于建建筑粒的比例50骗%以上厚，保吐障性位安居贡工程犹采取改装配偏式建墓造的临比例冷达到60避%以上。祥全面普唤及成品造住宅，朋新开工嘉全装修售成品住工宅面积壁比率50%以上，知保障性塌住房的藏全装修本成品房侄面积比懂率达到70逼%以上。50201概0年以洪来，裁住建掘部共惠发布19项政策鉴文件，12部工程福建设国秒家标准引导建刚筑工业功化发展据不完制全统计27省级秆行政加单位发布了11至3项地方堂政策文逝件30项地方悦标准4.娃1政策支肢持51强制推煮广：商欠品房乔挂钩喷土地宗出让屈，政察府投尖资强雷制鼓励推广：奖励臂（资金健补贴，产容积率3%，保障左房政府监承担增产量成本女，提前池预售，买税费优惠妨，信贷铸优先贩，分煌段验烛收，反评优今等）装配涌式建握筑产扇业用沃地优榨惠政悟策全装甚修：圾鼓励皱全装乔修一体守化：合设计衬、生络产、搅施工灭、运金维一驳体化也，建限筑创结散构装跨修机杨电一脆体化信息化隔：BI软M全过程EP旦C：总包慕管理模移式政策小喷结52政策亚小结政策替鼓励恨多针赔对装配式均商品房迎住宅。上龙海实嫂施最蹲好目前发晓展装配喝式混凝染土结构庄住宅的旅经济效企益主要箱来自于喷各地的点优惠政策，广直接补胖贴或者舰容积率刺奖励鼓励政畜策多为伪对开发译商的鼓盲励和补漏助（重秃庆有对劝构件厂沃的补助密），对阻其他业压务环节恋补助很嗽少，各宅方积极差性调动奋不够53科技支绸持“十三签五”绿岸色建筑洽与建筑刻工业化累重点研曲发项目1.基础数政据系统