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鋼結構工業(yè)化系統集成建筑

發(fā)布日期:2020-08-11   瀏覽次數:2935

文章詳情

  1、工業(yè)化建筑現狀

  建筑業(yè)的地位及影響

  建筑業(yè):國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)

  全社會(huì )50%以上固定資產(chǎn)投資,要通過(guò)建筑業(yè)才能形成新的生產(chǎn)能力或使用價(jià)值。

  建筑業(yè)總產(chǎn)值:GDP的20%以上建筑業(yè)技術(shù)進(jìn)步,對經(jīng)濟、社會(huì )影響巨大。

  建筑能耗:32%國家全部能耗。是大單項能耗行業(yè)。

  三次工業(yè)革 命對制造業(yè)的推動(dòng)

  第 一次工業(yè)革 命:(18世紀從英國發(fā)起)瓦特發(fā)明蒸汽機,以機器代替手工勞動(dòng),生產(chǎn)力大大提高。

  第二次工業(yè)革 命:(19世紀七十年代)電力廣泛應用,實(shí)現電氣化、自動(dòng)化,生產(chǎn)力進(jìn)一步提高。

  第三次工業(yè)革 命:(發(fā)端美國,始于二戰后初期)計算機的發(fā)明和應用,實(shí)現信息化,生產(chǎn)效率大大提高。

  建筑業(yè)的現狀

  現場(chǎng)手工建造為主,導致問(wèn)題:建造效率低、資源浪費、品質(zhì)難以保障、對環(huán)境影響大。

  工業(yè)化建造:工廠(chǎng)化制造機械化裝配信息化管理

  部品工廠(chǎng)預制產(chǎn)品現場(chǎng)裝配=預制裝配

  解決建筑業(yè)現狀問(wèn)題的途徑:工業(yè)化建造

  國家戰略需求:高效、優(yōu)質(zhì)、節約、環(huán)保

  產(chǎn)業(yè)轉型升級需求:勞動(dòng)力成本快速增長(cháng)的挑戰

  國家的相關(guān)政策

  國務(wù)院2013年1號文《綠色建筑行動(dòng)方案》(2013.1.4):大力發(fā)展綠色建材;推動(dòng)建筑工業(yè)化;加大政策激勵。

  住建部,國家《建筑業(yè)發(fā)展“十二五”規劃》(2011):“加強技術(shù)創(chuàng )新和任務(wù)”中第3項任務(wù):積極推動(dòng)建筑工業(yè)化。

  結構件、部品的標準化。

  提高構配件工業(yè)化制造水平。

  鼓勵在工程上采用制造、裝配方式,提高機械化施工水平。

  工信部,《中國“兩化”融合發(fā)展報告》藍皮書(shū)(2011):加強建筑企業(yè)信息化建設,不斷提高信息技術(shù)應用水平

  地方政府的相關(guān)政策

  2013年,上海市政府滬府辦〔2013〕52號文件。

  住宅單體預制率應不低于15%(中環(huán)內25%),預制外墻面積不低于50%,制定土地、規劃、金融、財政、稅收等方面的配套鼓勵政策。

  2012年,南京市建立中國建筑工業(yè)化創(chuàng )新特區

  2011年,沈陽(yáng)市創(chuàng )建國家現代建筑產(chǎn)業(yè)化示范城市。

  2012年,北京市在原規劃的基礎上,獎勵3%的建筑面積。

  國家土建結構預制裝配化工程技術(shù)研究中心

  2013年科技部批準組建我國唯 一建筑工業(yè)化國 家 級研發(fā)平臺。

  工程中心技術(shù)對象:裝配式建筑、裝配式橋梁

  工程中心四大建設任務(wù)

  工程中心四大研發(fā)平臺建設

  土建結構預制裝配化技術(shù)行業(yè)公共研發(fā)平臺

  ◆裝配式建筑技術(shù)研發(fā)平臺

  ◆裝配式工程結構技術(shù)研發(fā)平臺

  ◆專(zhuān)用裝備與工藝技術(shù)研發(fā)平臺

  ◆信息化管理技術(shù)研發(fā)平臺

  IM(BuildingInformationModelling)

  建筑建造全過(guò)程信息交互與管理

  2、鋼結構工業(yè)化建筑主要形式

  工業(yè)化建筑體系類(lèi)型

  按主要構件材料劃分:木結構、混凝土結構、鋼結構。

  按建筑體系構成劃分:

  ◆一維體系:梁、柱構件拼裝成框架。

  ◆二維體系:墻板、樓板拼裝成建筑。

  ◆三維體系:箱體和箱體拼裝成建筑。

  ◆混合體系:以上體系的混合。

  木結構工業(yè)化建筑

  ◆一維體系:木框架。

  ◆二維體系:板式結構。

  ◆三維體系:箱式結構。

  混凝土結構工業(yè)化建筑

  ◆一維體系:預制梁柱構件。

  ◆二維體系:預制墻樓板。

  ◆三維體系:箱式結構。

  鋼結構工業(yè)化建筑

  ◆一維體系:鋼框架。

  ◆二維體系:板式結構。

  ◆三維體系:箱式結構。

  工廠(chǎng)化程度:一維體系<二維體系<三維體系。

  個(gè)性化程度:一維體系>二維體系>三維體系。

  鋼結構是一種綠色建筑,低碳環(huán)保

  ◆材料的回收和再生利用率高,可達70%。

  ◆鋼結構建筑建造及拆卸后產(chǎn)生的建筑垃圾僅為混凝土建筑1/4。

  板結構型式

  幾種工業(yè)化建筑體系的對比

  木結構特點(diǎn):生態(tài)環(huán)保。

  預制混凝:符合用戶(hù)使用習慣。

  土裝配鋼結構:適宜工業(yè)化建造。

  核心問(wèn)題:材料來(lái)源受限、運輸和安裝不方便、墻體與結構構件的配合不方便。

  瓶頸:1)規模小、成本高;2)沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)體系。

  3、關(guān)鍵技術(shù)

  “工業(yè)化建筑”特征

  ◆工業(yè)化建造

  建筑工業(yè)化建造是將建筑部品在工廠(chǎng)預制,實(shí)

  行社會(huì )化、商品化生產(chǎn),現場(chǎng)采用機械化裝配,減少人工作業(yè)。

  ◆系統集成

  包含結構系統、維護系統、水暖電系統和內裝修系統的集成,形成滿(mǎn)足使用功能需求的預制轉配式建筑產(chǎn)品。

  ◇模數化、標準化建筑體系

  ◇建筑圍護體系

  ◇建筑部品連接

  ◇建筑系統集成

  模數化、標準化建筑體系

  ◇建筑體系模數化

  ◇建筑部品系列化

  ◇基于建筑標準化的多樣化

  一種適應建筑多樣性的結構方案:束柱體系

  優(yōu)點(diǎn):梁與柱可以錯位搭接,適應住宅平面布置不規則的要求;由束柱提供結構抗側剛度與承載力,梁與束柱(單柱)可鉸接;所有現場(chǎng)連接節點(diǎn)采用螺栓連接,實(shí)現快速裝配。

  建筑圍護體系:墻板、樓板

  預制混凝土保溫外墻

  復合墻板

  建筑部品連接:墻板與結構的連接、墻板與墻板的連接、結構構件間的連接。

  鋼結構剛性連接不便于螺栓連接:便于結構連接的裝配式鋼結構減震建筑。

  整體技術(shù)方案(結構):將整體結構分成承重和抗側力兩個(gè)體系、結構承重體系為鉸接框架、結構抗側力體系為減震結構。

  建筑系統集成皮:外圍護系統;骨:結構系統;膽:設備、家具、裝修;筋:管線(xiàn)。

  設備管線(xiàn)系統(筋)

  設備管線(xiàn)系統包括暖通與空調系統、給水排水設備系統、燃氣設備系統、電氣與照明系統、消防系統、電梯系統、新能源系統、智能化系統。

  自抗側結構—聯(lián)肢剪力墻具有較好抗震性能

  原因:

  1)小震和風(fēng)作用時(shí),連梁聯(lián)系聯(lián)肢墻整體工作,剛度較大;

  2)中震、大震時(shí),連梁屈服耗能減震。

  4、發(fā)展策略

  目前的問(wèn)題:

  工業(yè)化建筑體系還不完善

  還沒(méi)有被社會(huì )普遍接受的工業(yè)化民用建筑

  工業(yè)化建筑配套體系還不完善

  配套部品、連接構造還不完善,成本較高

  工業(yè)化建筑建造體系還不完善

  設計、施工分離

  工業(yè)化建筑認證體系尚未建立

  預制建筑部品及裝配整體建筑性能如何保證?

  我國發(fā)展工業(yè)化建筑的策略

  產(chǎn)業(yè)鏈:開(kāi)發(fā)商→建筑供應商→部品供應商→材料商。

  建筑供應商:設計、施工一體化

  認證體系:部品認證→集成建筑認證

  兩大支撐:政府政策技術(shù)研發(fā)

  產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟:材料、部品、設計、建造、科研、集成


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