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美國建築工業化考察係列,裝配式建築應用狀況

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美國建築工業化考察係列,裝配式建築應用狀況

發布日期:2019-05-06 作者: 點擊:


  目前,我國新型建築工業化尚處於起步階段,由於長期以來設計、生產、施工等各環節一直處於割裂狀態,大大限製了產業鏈之間的相互銜接和深度融合。無論是設計、生產能力,還是施工、管理能力,我國建築工業化水平與西方發達國家之間都存在較大的差距。

 

  而美國是市場化水平最高的國家,在裝配式建築與建築產業化方麵走在國際前列,取得了突出的成就,因此丝瓜视频app下载將其作為本次考察的目標國家。

 

  美國的裝配式混凝土住宅起源於 20 世紀 30 年代,1976 年美國國會通過了國家工業化住宅建造及安全法案,同年開始出台一係列嚴格的行業規範標準。

 

  1991年美國 PCI(預製預應力混凝土協會)年會上提出將裝配式混凝土建築的發展作為美國建築業發展的契機,由此帶來裝配式混凝土建築在美國二十多年來長足的發展[1],尤其是在停車場、大型超市、體育館、工業廠房、酒店、監獄等類型的建築中應用廣泛。

 

  作為國內建築工業化先行者,自 2007 年起,天華一直耕耘在裝配式建築設計的第一線,積極開展技術研發與工程實踐,在新時代的行業變革浪潮中,天華始終把握政策及市場方向,砥礪前行。

 

  為學習和借鑒美國先進的裝配式建築設計理念、高效的預製構件製造工藝、完善的生產施工管理經驗,作為“十三五”國家重點研發計劃課題“建築工業化技術標準體係與標準化關鍵技術”的子課題任務參與方,2018年1月5~15日期間,上海天華建築設計有限公司組織課題組成員及骨幹工程師赴美國開展了考察交流活動,考察主題為:美國建築工業化的相關技術及標準體係。

 

  結合中國的實際情況,為了解美國抗震地區的建築工業化發展以及預製混凝土建築技術應用,本次考察專門選擇了環太平洋地震帶的美國西部城市作為考察地:洛杉磯、鳳凰城、圖森、薩克拉門托、舊金山。

 

  考察出行之前,課題組提前明確了本次考察活動的目標,收集匯總了計劃交流的話題以及課題研究需要調研的內容。

 

  天的考察行程,丝瓜视频app色版有幸邀請到美國 PCI 協會會士(Fellow)、《PCI 設計手冊》第六版編委會主席 Kim Seeber 先生全程陪同。

 

  一路上,考察團成員與 Kim 先生進行了深入的交流,內容覆蓋美國建築工業化的方方麵麵, Kim 先生耐心、專業的講解以及他對預製混凝土行業的熱愛給大家留下了深刻印象。

 

  在為期 10 天的旅途中,考察團行程安排緊湊、內容豐富:先後參觀了洛杉磯、鳳凰城、圖森、薩克拉門托、舊金山等大中城市的裝配式建築,考察了洛杉磯的 CORESLAB、鳳凰城的 TPAC 及薩克拉門托的 CTU 三家預製構件廠,在圖森期間拜訪了亞利桑那大學的Robert B. Fleischman 教授,邀請 Robert 教授演講了關於裝配式混凝土結構幹式連接節點的抗震研究,邀請 Kim 先生演講了預製雙 T 板在美國的發展曆程及相關技術。演講後,考察團成員與 Robert 教授和 Kim 先生進行了深度對話交流,收獲良多。唐山木屋

 

  裝配式建築應用狀況考察

 

  美國物質技術基礎較好,商品經濟發達,而且建築業一直沿著工業化產業道路發展,已達到較高水平。美國裝配式住宅與建築產業化的發展中,已經實現設計體係標準化、材料製造工廠化、構配件供應配套化、現場建造工業化、材質結構長壽化與綜合指標綠色低碳化的程度很高,幾乎達到 100%。

 

  結合本次考察所見所聞,本文就預製混凝土建築、木結構建築、鋼結構建築以及現澆混凝土建築在美國的應用狀況,逐一進行介紹。

 

  預製裝配式混凝土建築

 

  在美國,多層立體停車場是預製混凝土結構應用最廣泛的建築類型,隨處可見。停車場常采用幹法連接的預製剪力牆‐梁柱體係,由預製剪力牆承擔全部的水平力,梁柱鉸接形成的排架部分隻承擔豎向力。

 

  豎向預製構件大多數情況一通到頂,有時也在樓層標高采用螺栓連接或灌漿套筒連接(應用情況較少)。

 

  停車場樓蓋普遍采用預製雙 T 板的形式,西部地區由於處於環太平洋地震帶,雙 T 板樓麵設置疊合現澆層仍是主流的做法,建造年代早些的停車場樓麵常采用預製單向梁+現澆樓板。

 

  預製牆板的上下和左右均采用預埋件+後焊鋼板連接,預製柱與預製梁普遍為牛腿擱置的做法(鉸接),預製雙 T 板的擱置節點一般是采用牛腿擱置或倒 T 梁的做法,對於外牆或邊梁,也常采用預留槽口作為擱置節點。

 

  幹法連接的預製剪力牆‐梁柱體係的停車場,常利用樓梯間交通核、分區隔牆和坡道側牆的位置,布置抗側力的預製剪力牆。

 

  鳳凰城機場航站樓的屋蓋,采用了預製單 T 板實現大跨度:

 

  南加州大學新校區,采用預製混凝土結構+預製裝飾混凝土外牆板的教學辦公樓,其高品質的建築外立麵效果,依賴建築設計+結構設計+工藝設計的緊密配合。

 

   在鳳凰城的一棟采用全預製混凝土剪力牆結構+預製空心板+預製外牆板的多層酒店建築。

 

  由於層高的限製,樓麵結構的高度要越小越好,設計通過橫跨酒店兩單元布置大跨度無次梁空心板,結合預應力筋的使用成了最優選的樓蓋方案,而無施工安裝支撐的預應力空心板的使用也成了最經濟有效的建材。

 

  同時丝瓜视频av看到,預製空心板的拚縫外露在這樣的公寓式酒店建築中並不是一個值得關注的問題,拚縫倒角後隻在凹口內角打膠進行了封縫處理。

 

  美國住宅建築以低層建築為主流,占比在 90%以上,高層住宅占比很少,一般隻在市區內用地比較緊張的區域存在,有豪宅也有針對中低收入人群的公寓樓,其外立麵普遍采用預製外牆板或玻璃幕牆。高層住宅主體結構體係可以選擇:

 

  (1)帶支撐鋼框架結構+預製空心板;

 

  (2)現澆無梁樓蓋‐剪力牆(或核心筒)結構;

 

  (3)全預製剪力牆(或核心筒)‐梁柱結構(預製空心板);

 

  (4)全預製剪力牆結構+預製空心板。

 

  在美國這樣充分市場化競爭的國家,最終采用何種結構體係,取決於該體係在具體項目中的適應性和競爭力。

 

  美國高層住宅中全預製混凝土結構的應用比例並不高,占所有高層建築的比例不到 20%,主要原因是在18層以上的高層建築中,塔吊的構件吊裝能力受限且吊裝效率不高,采用預製混凝土體係缺乏市場競爭力。

 

  木結構建築

 

  美國的木結構建築的市場占比大約為 2/3 左右,在大量的低矮住宅中木結構建築占比更是高達 80%以上。美國住宅部品構件的生產和建設已經進入專業化設計和標準化、模塊化、通用化建造階段,建立了非常完善的產業化裝配建築及其產品技術體係。

 

  美國裝配式住宅相對於傳統設計區別在於更加強調完整的標準化設計體係。美國裝配建築大多數的標準化設計體係由標準化戶型模塊及標準化交通核模塊共同構成,以統一的建築模數為基礎,形成標準化的建築模塊,促進專業化構配件的通用性和互換性。唐山鋼結構

 

  在美國各地的市場上,關於裝配式住宅與建築的部品與構件樣式齊全,而且輕質板材、裝修製品以及設備組合構件、花色品種繁多,可供用戶任意選擇。

 

  用戶可通過產品目錄,買到所需的產品。這些裝配式構件結構性能好,有很大通用性,也易於機械化生產。

 

  美國發展裝配住宅與建築材料的特點是基本上消除了現場濕作業,同時具有較為配套的施工機具。特別是廚房、衛生間、空調和電器等設備近年來逐漸趨向組件比,以提高工效、降低造價,便於非技術工人安裝[3]。

 

  先生告訴丝瓜视频app色版說,美國很多城市還有大型住宅超市,消費者可以在超市買好部品構件運回家,然後按照產品使用說明書組裝自己的家。

 

  建造工作可以聘請老墨(墨西哥人)或華人工人幹,也可以 DIY。由於本次考察時間有限,沒有安排行程去這樣的住宅超市親身體驗,隻能留待下次了。

 

  除在低層住宅中廣泛應用外,木結構也在公共建築中有所應用:

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  鋼結構建築

 

  鋼結構建築也是美國主要的建築類型,在住宅、公共建築和高層建築中都有大量應用,目前市場占比大約為 20%多一些,這個占比還在不斷擴大。除了高層鋼結構外,還有另外三種鋼結構建築形式,應用也比較廣泛:

 

  (1)輕鋼結構建築:以部分型鋼與鍍鋅輕鋼作為房屋的支承和圍護的綠色環保建築,主要應用於低層住宅;

 

  (2)鋼‐混凝土混合結構建築:主要有鋼柱框架‐混凝土混合體係或鋼管混凝土柱框架‐混凝土混合體係;

 

  (3)模塊集成化鋼結構建築:該體係是指利用模數協調新技術集成裝配整個建築或者建築群,在基地現場進行組裝。在建造過程中,集成材料被直接運送到場地、組裝到位、接上水電管網係統,相互搭接後加以密封,將現場步驟盡量簡單化[3]。

 

  現澆混凝土高層建築

 

  高層或超高層的辦公、酒店或豪宅中,現澆混凝土板柱‐剪力牆(或核心筒)結構也是美國主要的結構體係之一,在現澆的建造工藝中,爬架、工具式支架和模板、成型鋼筋等工業化施工手段在項目中被普遍地采用。

 

  美國的工程師認為,這些類型的建築中采用現澆混凝土結構比采用全預製混凝土結構更有成本和效率的優勢。


本文網址:http://www.coastpowerline.com/news/388.html

關鍵詞:輕鋼別墅廠家,裝配式建築廠家,唐山木屋廠家

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