装配式建筑施工.ppt

第10章 装配式建筑,教学提示：为实现建筑业加快建筑工业化，贯彻执行我国建筑产业现代化发展纲要以及国务院关于大力发展装配式建筑的指导意见要求，在今后很长一段时期内，要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑。装配式建筑的发展，可以节约工期，提高效率，减少排放，是建筑施工技术发展的一个重要方向。教学要求：本章让学生了解建筑业工业化发展历程和装配式高层建筑的施工工艺和技术措施。建筑工业化之路、装配式建筑发展政策以及发展前景分析。重点让学生掌握现代建筑工业化发展趋势以及装配式建筑施工工艺流程和施工方法。,10.1.1 装配式建筑的国内外发展 随着现代工业技术的发展，建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造。因此，装配式建筑的建造模式也可以称为精益建造。17世纪向美洲移民时期所用的木构架拼装房屋，就是一种装配式建筑。1851年伦敦建成的用铁骨架嵌玻璃的水晶宫是世界上第一座大型装配式建筑。第二次世界大战后，欧洲国家以及日本等国房荒严重，迫切要求解决住宅问题，促进了装配式建筑的发展。到20世纪60年代，英、法、苏联等国首先作了尝试。由于装配式建筑的建造速度快，而且生产成本较低，迅速在世界各地推广开来。,10.1 装配式建筑发展概况,1.日本装配式住宅 日本工业化住宅厂家很多，各厂家不断研究开发新型住宅，满足市场要求。但是，钢结构体系基本相同，只是在屋面、墙面选材、室内外装修及设备上有所不同。积水房屋株式会社在日本工业化住宅中占领先地位，专利产品预制装配化住宅在继承传统工法的优点基础上，把日本传统的木结构住宅改进成钢结构和合成板结构，并采用米制整数值的模数提供了多样化自由设计以满足客户不同要求。,2.美国装配式住宅 美国的住宅建筑市场发育比较完善，住宅构件和部件的商品化、集成化较高，各种机械和仪器业也很发达，各种技术服务的专业化、社会化程度很高。一般情况下，房屋构建在工厂制作成型以后，运到工地与其他各种建筑构建组成一个完整的住宅建筑。现场很少有湿作业，同样的工程建筑效率是国内目前建筑效率的数倍。并且由于美国的工业化住宅在管理机制上较为先进，能够把房屋作为一个最终产品来进行通盘的考虑和设计。所以，美国的装配式产业化住宅已经达到了一个相当高的程度和水平。,3.我国装配式住宅发展概况 最近10年，特别是“十三五”以来，我国大力推广和发展装配式建筑，2015年末发布工业化建筑评价标准，决定2016年全国全面推广装配式建筑，并取得突破性进展；2015年住建部出台建筑产业现代化发展纲要计划到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筑的比例50%以上；2016年国务院出台关于大力发展装配式建筑的指导意见要求要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑，力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%；2016年出台国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见。,10.1.2 装配式建筑的定义 由预制部品部件在工地装配而成的建筑，称为装配式建筑。按预制构件的形式和施工方法分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑等五种类型。装配式建筑将部分或所有构件在工厂预制完成，然后运到施工现场进行组装。组装不只是“搭”，预制构件运到施工现场后，会进行钢筋混凝土的搭接和浇筑，以保障装配建筑的质量和安全性。,10.1.3 装配式建筑的优点 装配式建筑大量的建筑部品由车间生产加工完成，构件种类主要有：外墙板，内墙板，叠合板，阳台，空调板，楼梯，预制梁，预制柱等。现场大量的装配作业，比原始现浇作业大大减少。采用建筑、装修一体化设计、施工，理想状态是装修可随主体施工同步进行。设计的标准化和管理的信息化，构件越标准，生产效率越高，相应的构件成本就会下降，配合工厂的数字化管理，整个装配式建筑的性价比会越来越高。符合绿色建筑节能环保的要求。,主要优点总结：（1）有利于提高施工质量。（2）有利于加快工程进度。（3）有利于提高建筑品质。（4）有利于调节供给关系。（5）有利于文明施工、安全管理。（6）有利于环境保护、节约资源。,10.2.1 装配式建筑构件生产工艺流程 以装配式建筑板为例，生产工序为：钢模制作钢筋绑扎混凝土浇筑脱模养护堆放运输等施工工艺。10.2.2 装配式建筑施工流程 以预制框架结构为例，一层施工完毕后，先吊装上一层柱子，接着上主梁、次梁、楼板。预制构件吊装全部结束后，就开始绑扎连接部位钢筋，最后进行节点和梁板现浇层的浇筑。,10.2 装配式建筑施工工艺和施工技术措施,10.2.3技术工作流程与分解图 1.工作流程 引测控制轴线楼面弹线水平标高测量预制墙板逐块安装现浇剪力墙钢筋绑扎剪力墙模板支撑排架搭设预制楼梯、预制阳台板、空调板安装现浇楼板钢筋绑扎混凝土浇捣养护。2.装配式构件的吊装 3.钢筋混凝土叠合板施工 4.预制叠合阳台板安装施工 5.预制墙板吊装施工 6.预制飘窗安装施工 7.预制梁板施工 8.预制楼梯板安装,装配式建筑发展有两个里程碑式的文件，一是1999年国务院发布的72号文件关于推进住宅产业现代化，提高住宅质量的若干意见。由于住宅产业化步伐不够，相应的国家和地方政策不足，住宅产业化在十多年的发展过程中是相当缓慢的，直到“十二五”后期，质量受到高度重视，产业化发展的势头才呈现了一个快速发展的趋势。据统计，在2013年以前全国累计住宅产业化的建筑量不到1800万m2，占总建筑量的10%，还包括一些成品住房；到了2014年，全国大概已经超过了2000多万m2；到了2015年，有将近3800万m2，基本呈现了翻番的发展势头。应该说从“十二五”末期到现在发展势头越来越好，所以这是一个里程碑式的阶段。,10.3 装配式建筑发展政策环境,二是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（中发20166号）这一文件。而国务院最新颁布的大力发展装配式建筑的指导意见对全行业全面推动装配式建筑是新的里程碑式的文件。因为在国务院6号文件里提到了，用十年左右的时间要使装配式建筑的比例达到30%。在新的文件里作了进一步明确，到2020年达到15%，2025年达到30%。到目前为止，住宅产业化虽然增长明显，但这只占了全国建筑总面积的1%2%，接下来要用五年的时间达到15%，再接下来的五年就要达到30%，所以做好推广装配式建筑的各项工作需要更多政策支持和良好的发展环境。,中央政府出台了关于大力发展装配式建筑的指导意见、国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见等多个文件，标志着装配式建筑正式上升到国家战略层面。政策中明确提出“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%”的具体目标。详细政策汇总见数中表10-1。在顶层框架的要求指引下，住建部和国务院政策协同推进加快。一方面，不断完善装配式建筑配套技术标准；另一方面，对落实装配式建筑发展提出了具体要求。并且要求各地方政府针对国家政策文件和住建部的具体要求，提出适合本地区发展的目标计划。详细政策汇总见数中表10-2。,2016年2月21日，中共中央国务院印发关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见，提到要鼓励建筑企业装配式施工，现场装配。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%；2016年3月5日，李克强总理在政府工作报告中提到，要大力发展钢结构和装配式建筑，提高建筑工程标准和质量，未来很长一段时期内，装配式建筑必将迎来属于自己的时代。随着装配式建筑的崛起，传统建造方式、运营模式、建造理念或将遭到颠覆，建筑业将迎来一场变革。从“秦砖汉瓦”到“预制构件”集成化施工，装配式建筑带来的不仅是建筑外形的变化，更是建造方式的一场革命。与传统建造方式相比，装配式建筑速度快，受气候条件制约小，节约劳动力并可提高建筑质量。,10.4 装配式建筑发展前景,1.装配式建筑发展概况 我国现有的建筑技术路径（称之为传统技术）形成于1982年，即钢筋混凝土现浇结构体系，又称湿法作业。客观上讲，这种施工方式在一定的时期内对城乡建设快速发展贡献很大，但弊端也十分突出，比如：钢材、水泥浪费严重；用水量过大；工地脏、乱、差，粉尘等控制不力，对环境影响较大；有质量通病，开裂渗漏问题突出等等。变革传统建造方式，发展装配式建筑是节能环保的需求。国内装配式建筑施工领先企业-远大住宅工业有限公司实施了多种功能的装配式建筑，例如“小天城”项目（结构安装19天）、长沙国际会展酒店（结构安装8天）、新方舟宾馆（结构安装7天）等。特别是远大57层的“小天城”项目。,2.装配式建筑特征（1）技术含量高 装配式建筑在内的建筑产业化是一项技术要求特别高、操作规程特别严的工作。装配式建筑技术要求高，而在很长一段时间内由于缺乏材料生产、设计、施工等技术标准，使得相关企业在装配式建筑发展过程中处于探索状态和“无章可循”的窘境，行业主管部门也认识到这方面的问题，在加紧推进装配式建筑相关技术和施工标准的修订工作。住房和城乡建设部发布了装配式混凝土结构技术规程（JGJ 1-2014）。,（2）初期成本高 相比传统方式建造的房子，装配式建筑的优点是显而易见的，如工期短、无噪音、无粉尘、节能环保等，成本主要包括工厂化前期的厂房建设、设备购置、技术研发等资金投入，PC工厂大面积堆场以及配套设备和工具的堆存成本，PC的运输和吊装成本以及人员专业化培训等成本。这些成本因素制约着装配式建筑的发展。装配式剪力墙结构这样的部品构件，本身的造价一定时期内不会低于现浇剪力墙，在不考虑政策补贴的情况下，推广难度较大。缺乏全国统一的模块化生产标准，导致各构配件生产厂家只能根据业主的设计要求尺寸生产相应的构配件，也是成本居高不下的重要原因。,（3）准入门槛高 装配式建筑是建筑产业现代化全产业链中的一部分，如果放在产业化这样的大背景下来看，装配式建筑发展并不简单。建筑产业现代化是一个庞杂的系统工程，牵涉到行业管理理念、生产标准、管理流程、施工工法、作业习惯、品质控制等一系列变革。现在我国建筑产业化的发展只集中在主要结构部品的加工制作和施工方面，没有形成完整产业链，导致产品不够匹配，成本也较高。建筑产业化会涉及到设计、施工、加工、装饰、监管的全过程，还会延伸至工厂设备制造、交通运输工具生产、建筑材料技术等前端，是一次产业链的升级，装配式建筑需要融入这个产业链。形成完整的产业化链条是推进建筑装配化的关键因素。,近年来，建筑企业由于受技术、政策、市场等众多因素影响，对装配式建筑基本处于观望态度。试水装配式建筑的多以民营企业为主，比如万科、远大住工、杭萧钢构等。而随着政府对装配式建筑的发展政策制定和具体要求，这几年来企业对待装配式建筑的态度发生了明显转变，一些大型国有企业已经纷纷跟上脚步，加大了产业化投入力度，比如北京住总、中国建筑、中冶建设、上海建工等，中国建筑股份有限公司还专门成立中建科技集团，来推动新型建筑工业化与建筑节能的发展。因此，在很长一段时期内，装配式建筑必将迎来一个产业发展机遇期。,建筑产业化和装配式建筑是在全球科技革命以及“绿色低碳”发展的大背景下，我国建筑产业发展模式变革的重大决策，发展装配式建筑是新时期践行绿色发展理念和提升城市发展品质的必然要求。从客观上来讲，我国目前的房屋建造方式，即钢筋混凝土现浇体系，虽对城乡建设快速发展贡献很大，但弊端亦十分突出。这表明传统的建造方式已经难以满足绿色低碳建筑的发展要求，装配式建筑是建造绿色低碳建筑的重要方式之一，是建筑业转型发展的必然方向。,10.5 中国装配式建筑行业未来发展趋势分析,装配式建筑节能减排优势明显装配式建筑是指部分或全部构件在工厂预制完成，然后运输到施工现场，并将构件通过可靠的连接方式组装而建成的建筑。与传统建筑相比，从设计、加工、安装、装修都更加强调标准化、模块化，因此效率更高。从能源消耗角度来看，第一，预制装配式住宅多是大型构件吊装，而现浇住宅是将钢筋、混凝土等各类材料分多次吊装，现浇住宅塔吊用电量偏多；第二，在装修工程方面，预制装配式住宅预制外墙采用夹心保温，不需要使用电动吊篮；第三，现浇住宅木模板使用量大，加工能耗增加；第四，现浇住宅比预制装配住宅耗电量增加较大。从油耗和煤耗方面看，现浇住宅混凝土浇筑使用泵车进行垂直向上浇筑，需要消耗大量柴油。而预制装配式住宅现场吊装主要是消耗电能。,装配式建筑迎来爆发式增长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和国办关于大力发展装配式建筑的指导意见、关于促进建筑业持续健康发展的意见等文件明确提出用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。30多个省（市、区）陆续出台了贯彻意见，各城市人民政府正在积极贯彻落实以上文件精神，让政策真正落地。以江苏、上海市、湖南为代表的省（市）通过政府引导、市场主导、各方主体参与，全面推进装配式建筑发展，走在全国前列。,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到20%以上，直辖市、计划单列市及省会城市30%以上，保障性安居工程采取装配式建造的比例达到40%以上。新开工全装修成品住宅面积比率30%以上。直辖市、计划单列市及省会城市保障性住房的全装修成品房面积比率达到50%以上。到2025年，建筑品质全面提升，节能减排、绿色发展成效明显，创新能力大幅提升，形成一批具有较强综合实力的企业和产业体系。装配式建筑占新建建筑的比例50%以上，保障性安居工程采取装配式建造的比例达到60%以上。全面普及成品住宅，新开工全装修成品住宅面积比率50%以上，保障性住房的全装修成品房面积比率达到70%以上。,现有统计数据显示，目前我国新建建筑中装配式建筑的比例大约在3%5%，2015年，我国房屋建筑业产值约为11.6万亿，如果到2020年，装配式建筑比例要达到20%，则装配式建筑产值将超过2.3万亿（不考虑行业增长），增涨约300%。装配式建筑将会迎来一个非常广阔的发展前景。,