第1讲 装配式建筑的发展历程和应用现状

赵 勇

同济大学土木工程学院

长沙

2017.06.11个人简介

赵勇 博士，同济大学副教授。

中国工程建设标准化协会建筑产业化分会副秘书长、中国混凝土与水泥制品协会预制混凝土构件分会副秘书长。

国家标准《混凝土结构工程施工规范》、《混凝土结构工程施工质量验收规范》、《装配式混凝土建筑技术标准》，行业标准《装配式混凝土结构技术规程》、《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》以及协会标准《装配式建筑密封胶应用技术规程》等的主要起草人。国家建筑标准设计图集《装配式混凝土结构连接节点构造》、《预应力混凝土双T板》编制组负责人。国家建筑标准设计图集《预制混凝土剪力墙外墙板》、《预制混凝土剪力墙内墙板》等审查组成员。

Ø《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。

Ø《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；

Ø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

发展历史：国内

ü20世纪50年代：开创（主要是前苏联技术）

ü20世纪60～80年代：发展

ü20世纪90年代：低潮

ü21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

第 I 阶段 20世纪50年代

p 早在第一个五年计划中就提出

p 借鉴前苏联、东欧国家经验

p 推行标准化、工厂化、装配式施工的房屋建筑建造方式p 1955年在北京东郊百子湾兴建北京第一建筑构件厂

1959年

12层的北京民族饭店首次采用预制装配式框架-剪力墙结构

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：

1.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；

2.房屋建筑抗震性能要求不高；

3.总体建设量不大，预制构件厂供应可满足需求；

4.木模板、支撑体系和建筑用钢筋短缺；

5.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。7

第 II 阶段 20世纪60年代至80年代初

n 低碳冷拔钢丝预应力混凝土圆孔板

n 装配式大板住宅

n 装配式混凝土框架结构

n 装配式混凝土排架结构

1976年开始兴建的“前三门”大街9~16层的34栋住宅和旅馆，全面采用大模板现浇混凝土内墙和预制混凝土保温外墙板相结合的体系，简称为“内浇外挂（板）”。该建筑成为当时北京迈向现代化的标志。

“前三门”大街高层住宅平面图预制混凝土外墙板吊装

北京市和平里小黄庄高层大板住宅16层

北京市的装配式大板住宅建筑从1976-1984年建成70万m2，以12层为主，最高16层

p 装配式混凝土建筑发展停滞

12ü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；ü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。ü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；

ü房屋建筑抗震性能要求提高；

ü农民工大量进入城镇，劳动力成本低；

ü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

p 现浇结构应用广泛第 III 阶段 20世纪80年代末开始

ü劳动力成本上升，降低劳动强度，改善作业条件的需求

ü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ü技术逐步成熟，经济实力逐步增强

ü

建筑功能和质量要求提高

装配式结构逐渐符合现阶段国情

第 Ⅳ 阶段 2008年左右开始至今

国外装配式住宅比例

形式一

形式二------连接区在梁柱节点

套筒灌浆连接现浇混凝土

预制叠合梁预制柱

Ø该楼地下2层，地上58层，总高193.5m（同类型建筑世界最高），总建筑面积38万m2，虽然单一结构造价

较现浇结构提高较多，但考虑工期、环保等综合因素情况下的综合经济效益明显

Ø采用了隔减震技术

2.2 新型装配式混凝土结构住宅发展

1层楼

４日循环过程

第1日

墨出し

柱PCセット梁PCセット床PCセット

制振間柱セット１　日　目２　日　目３　日　目４　日　目

u新加坡—作用显著, 剪力墙结构住宅为主 Ø新加坡80%的住宅由建造,20年快速建设

Ø组屋项目强制装配化，装配率70%

Ø主要解决减少外用劳工问题，

Ø没有地震与台风灾害，节点连接简单。

新加坡预制装配组屋（预制墙板）

新加坡预制装配体系，预制墙板吊装

新加坡预制装配体系，墙板吊装与连接

新加坡预制装配体系，预制墙板接缝准备灌浆

Ø装配式建筑：

ü钢‐木结构别墅，钢结构公寓

ü建材产品和部品部件种类齐全

ü构件通用化水平高、商品化供应

üBL质量认证制度

ü部品部件品质保证年限

Ø装配式混凝土结构

ü以省人工为主要目的，构件大型化，连接干式为主

ü预制预应力技术广泛应用 PCI

ü结构体系和设计方法多样化

ü适用于住宅、公寓、停车楼、办公楼、学校、超市等各种类型建筑

u加拿大—剪力墙+空心楼板,严寒地区 混凝土装配率高 Ø类似美国，构件通用性高

Ø大城市多为装配式混凝土和钢结构

Ø小镇多为钢或钢‐木结构

Ø6度以下地区，全预制混凝土（含高层）

木结构建筑

Ø二战后多层板式装配住宅，1970年代东德工业化水平90%

Ø新建别墅等建筑基本为全装配式钢（‐木）结构

Ø强大的预制装配式建筑产业链

Ø高校、研究机构和企业研发提供研发支持

Ø建筑、结构、水暖电协作配套

Ø施工企业与机械设备供应商合作密切

Ø机械设备、材料和物流先进，摆脱了固定模数尺寸

Ø装配式住宅主要采取混凝土剪力墙结构体系，剪力墙板、梁、柱、楼板、内隔墙板、外挂板、阳台板等构件采用构件装配式与混凝土结构，耐久性较好。装配式与节能相互之间充分融合。

u英国—选择发展钢结构的道路,新建项目钢结构占70% Ø钢结构建筑、模块式建筑，新建占比70%以上

Ø设计、制作到供应的成套技术及有效的供应链管理

Ø英钢联起到关键作用