2020装配式建筑一体化集成设计实践与发展培训课件(97页).pdf
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2022-06-28
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装配式建筑工业化建造体系标准手册及培训课件
1、装配式建筑一体化设计的基础 模数化、标准化、模块化The Foundation of Integrated Design for Prefabricated Construction模数化为基础建立标准化建筑单元模块系列的标准化设计模块组合成标准化功能模块具有个性化的装配式建筑产品以标准化为基础,模数化为核心,实现“少规格多组合”从“千篇一律” 演变到“千变万化”123结构设计标准化由系列的梁、板、柱、墙(水平结构、竖向结构)通过可靠的连接方式装配成结构体系。 机电设计标准化由系列的设备、管道单元组合成标准化的机电模块(强弱电、给排水、供暖、设备、管道),系列功能的机电模块集成化、模块化,装配2、成有机的机电系统。 装修设计标准化由系列零配件、部品件装配成标准化的装饰模块(外立面、内隔墙、吊顶、地面、厨卫),系列装饰模块装配成有机的装饰系统。.微信及QQ:1115955733,朋友圈每周送新资料,http:/,淘宝搜店铺名:土木世家建筑设计标准化装配式建筑一体化设计的基础 模数化、标准化、模块化The Foundation of Integrated Design for Prefabricated Construction装配式居住建筑产品系列化标准化平面单元卧室模块客厅模块厨卫模块交通模块系列化标准化立面单元阳台单元模块外窗单元模块装配式建筑一体化设计的基础 模数化、标准化、模块化3、The Foundation of Integrated Design for Prefabricated Construction技术集成化高品质 高舒适度高科技 节能环保装配式建筑设计的核心 技术集成、专业协同The Core of Prefabricated Construction DesignTechnology Integration装配式建筑工业产品的要求功能完善 性能良好 节能环保 造型新颖装配式建筑工业产品唯一途径装配式建筑设计的核心 技术集成、专业协同The Core of Prefabricated Construction DesignTechnology Integr4、ation绿色建筑技术健康建筑技术智能建筑技术隔震减震技术再生能源技术装配式建筑技术体系装配式建筑技术信息化数字技术功能协同技术空间协同技术接口协同技术机电系统 结构体系支撑并匹配建筑功能装修效果建筑、结构、机电、装修不同专业空间协调:消除错、漏、碰、缺 建筑、结构、机电、装修不同专业接口标准化:实现精准吻合一体化协同技术装配式建筑设计的核心 技术集成、专业协同The Core of Prefabricated Construction DesignTechnology Integration装配式建筑是复杂的工程产品设计完成度设计精准度设计实现度传统建筑工程设计要求装配式建筑设计模式工业产品5、的设计模式三维数字化信息化设计模式装配式建筑一体化集成设计的工具 BIM技术数字化平台The Platform of Integrated Design for Prefabricated ConstructionBIM Digital Platform土建与机电设计预制构件设计装修设计部品深化设计施工安装模拟设计建筑功能可视化 预制构件装配可视化 管线综合可视化达到毫米计量,全面提升设计完成度改变设计流程与模式实现项目一体化协同设计改变设计精度的标准达到毫米计量,全面提升设计完成度改变设计方式实现设计全过程三维设计可视化123BIM技术在装配式建筑设计中的价值The Value of BIM6、 technology in Prefabricated Construction Design 彻底解决构件之间,钢筋之间,管线之间的碰撞问题,提高设计精准度和设计效率建筑模型结构模型机电模型装配式建筑一体化集成设计的实践The Prictice of Integrated Design for Prefabricated Construction丁家庄二期保障性住房A28地块示范项目设计与实践010101Overview示范项目概况示范项目概况Overview主要经济技术指标名 称数量备 注建筑用地面积(m2)22771.79-总建筑面积(m2)94121.02-其中地上建筑面积(m2)77、7333.86-计容积率建筑面积(m2)79216.84-地下建筑面积(m2)16787.17-容积率3.481.01Far3.5建筑密度33.34%45%绿地率20.84 %20%建筑高度99.3m/90.8m建筑层数30层/27层机动车总停车数地下(辆)396 非机动车总停车数地下(辆)2463 研究目标与技术路线Objectives and Technique Route研究目标与技术路线Objectives and Technique Route65%100%65%25%100%预制率达到 25%预制率可再生能源利用率100%可再生能源利用精装修率100%成品房率预制装配率达到65%预8、制装配率建筑节能综合指标达到65% 以上建筑节能技术指标绿色建筑技术指标建筑工业化技术指标研究目标与技术路线Objectives and Technique Route综合集成深度融合装配式建筑技术研究与应用装配式内装技术研究与应用智慧社区技术研究与应用建筑信息化技术研究与应用绿色建筑技术研究与应用五大类技术Five Technologies1 装配式建筑标准化设计01 标准化、模块化设计02 可持续、可变性设计01 标准化、模块化设计厨房模块卫浴模块玄关及客厅模块居室模块阳台模块标准居住模块02 可持续、可变化设计小户型住宅适老型住宅创业型办公02 可持续、可变化设计小户型住宅随着家庭的发展9、,从单身到二人世界再到三口之家,户内在不破坏主体可以由一室一厅演变出两室一厅,为刚需型小户型。单身公寓二人世界一室一厅三口之家两室一厅03 可持续、可变化设计适老型住宅 依托医疗机构的未来养老社区 A28 地块南部规划为三甲医院用地,A28 规划为开放商业社区,其中六栋高层公租房采用分栋门禁管理,未来可分栋进行功能转化。未来依托于三甲医院的资源,A28 在区位和资源上拥有变身养老社区的先天优势。开放街区分栋门禁管理三甲医院伴侣型自理型护理型04 可持续、可变化设计创业型办公 “大众创业 万众创新”浪潮下的小微创业办公公租房社区混合社区养老住宅办公以开放式社区为理念,按照时代发展的需求,各栋可分10、类转换,形成多元多样化的功能组合,形成混合社区。五大类技术Five Technologies2 装配式建筑技术01 水平构件100%预制装配化02 山墙全部采用预制装配式三合一夹心保温剪力墙03 商业裙房预制GRC外挂艺术肌理板04 内围护填充墙体采用成品板材05 部品构件(栏杆)工厂生产 成品化安装06 装配式内装系统01 水平构件(叠合楼板、阳台板、楼梯)100% 预制装配化结构水平构件预制装配化,其中的预制底板在工厂内预先生产,现场仅需安装,不需底模板,施工现场钢筋绑扎及混凝土浇筑工程量较少,板底不需粉刷,支撑系统脚手架工程量为现浇板的31% 左右,现场钢筋工程量为现浇板的30% 左右,11、现场混凝土浇筑量为现浇板的60% 左右,与现浇板相比,所有施工工序均有明显的工期优势,一般可节约工期30% 以上。叠合楼板阳台板楼梯阳台立面效果02 外山墙全部采用预制装配式三合一夹心保温剪力墙东西山墙预制剪力墙采用夹心保温体系,即将结构的剪力墙、保温板、混凝土模板预制在一起。在保证了结构安全性的同时,兼顾了建筑的保温节能要求和建筑立面艺术效果。实现施工过程中无外模板、无外脚手架、无砌筑、无粉刷的绿色施工。建筑内部仅在预制剪力墙拼接处浇筑混凝土,模板用量以及现场现场模板支撑及钢筋绑扎的工作量大大减少。混凝土艺术处理外叶板中间保温板混凝土承重墙项目实验楼实验楼鸟瞰实验楼剪力墙外立面02 外山墙全12、部采用预制装配式三合一夹心保温剪力墙剪力墙竖向钢筋连接技术剪力墙边缘构件位置现浇,竖向钢筋采用逐根机械连接。剪力墙非边缘构件位置竖向双排构造分布筋间距加大并按梅花型布置,采用套筒灌浆连接。03 商业裙房预制GRC 外挂艺术肌理板底部商业裙房GRC 预制挂板与山墙横向错动肌理,形成交相呼应的统一视觉艺术效果。GRC预制肌理挂板5m2.2m模块三合一肌理板GRC 肌理板固定龙骨哈芬槽埋件连接03 商业裙房预制GRC 外挂艺术肌理板商业外廊处剖切示意图GRC外挂节点详图GRC外挂节点设计: 运用哈芬槽埋件连接。先将C型槽埋于混凝土中,再将T型螺栓的大头扣进C型槽中,要安装的GRC构件再用T型螺栓固定13、。04 内围护填充墙体采用成品板材(陶粒混凝土板、NALC板)厨房、卫生间内、分户墙、公共区域填充墙采用陶粒混凝土板材;其余户内隔墙采用NALC 板NALC板陶粒混凝土板成品板材工业化生产、现场拼装,其施工效率是传统砖砌体的45 倍,取消了现场砌筑和抹灰工序。成品板材自重轻,对结构整体刚度影响小, 还具有很好的隔音性能和防火性能;成品板材无放射性,无有害气体逸出,是一种适宜推广的绿色环保材料。提高装配化程度,实现免砌筑、免抹灰工艺。05 部品构件(栏杆)工厂生产 现场安装楼梯、阳台等栏杆采用成品组装式栏杆,栏杆由工厂生产,现场直接工具式安装,质量可靠,安装效率高,后期维护更换快捷。06 装配式14、内装系统 装配式内装是将室内装修的大部分装修部品构配件在工厂内通过高效率,高标准流水线化生产(如:房门、门套、窗套、踢脚线、家具、卫浴,橱柜,挂墙板等),然后到现场进行干式工法组装。 原材料规范化,标准化批量采购、模块化设计、工业化生产、整体化安装,实现装修的规范化、标准化和高效节能。 装配式结构系统装配式内外围护系统装配式内装系统装配式建筑项目装修与建筑、结构、机电设计同步一体化进行,将功能条件前置,管线安装、墙面装饰、部品安装一次完成到位,避免重复浪费 ,事先统一进行建筑构件上的孔洞预留和装修面层固定件的预埋,避免在装修施工阶段对已有建筑构件打凿、穿孔,既保证了结构的安全性,又减少了噪声和15、建筑垃圾。通过一体化设计、配套化部品、专业化施工、系统化管理,实现功能、安全、美观和经济的协调统一。公租房内景装修与建筑、结构机电一体化设计06 装配式内装系统装修与建筑、结构、机电一体化同步设计06 装配式内装系统地板系统06 装配式内装系统隔墙系统06 装配式内装系统集成厨房本项目采用集成厨房模块和整体卫浴模块,使用在全924 户,有利于大规模工业化生产及采购成本降低。 项目采用整体厨房设计与标准化部品集成技术,标准化的橱柜系统,实现操作、储藏等不同功能的统一协作,使其达到功能的完备与空间的美观。06 装配式内装系统整体卫浴整体卫浴合理的布局节约了使用空间,一体成型的防水底盘,具有防水反沿16、和流水坡度设计,无渗漏隐患。06 装配式内装系统集成厨房、整体卫浴设备管线进行综合设计,管线平面布置避免交叉,竖向管线按不同功能类别集中布置。设备管线设计满足了施工和维护的方便性,且在维修更换时不影响建筑结构体寿命和强度。06 装配式内装系统设备管线集成化设计 五大类技术Five Technologies3 工业化建造技术01 组合式铝模应用,实现混凝土墙体免抹灰02 采用机械抹平工艺,取消地坪找平层工艺03 现浇混凝土空心填充墙,实现免砌筑、免抹灰01 现浇混凝土部分采用铝模免粉刷绿色施工技术铝模 相对于传统木模,采用铝模作为现浇混凝土的模板具有如下特点:1)混凝土表面平整光滑,可达到免抹灰17、的效果。2)铝膜重量轻,可以由人工拼装,或着拼装成片后整体机械吊装,效率高。3)铝膜板周转次数高,正常使用可达300 次。4)施工工期短,比一般模板施工快23 倍。5)回收价值高,均摊成本优势明显。02 采用机械抹平工艺 取消地坪找平层工艺免找平施工技术 采用免找平施工技术可以减轻荷载、节省人工,楼面混凝土浇筑过程中采用随浇随抹的施工方式控制楼面的平整度,可取消建筑楼面找平层,从而减轻楼面荷载,节省原材料,节省人工,降低建造成本。03 外围护填充墙体采用现浇混凝土空心外墙外围护填充墙体部分采用现浇混凝土空心墙体,其与现浇剪力墙之间采用弱连接措施后可与现浇混凝土一次成型浇筑。模板采用铝膜工艺,混18、凝土表面平整度好,可实现外墙无砌筑、无抹灰的绿色施工,缩短工期,提高效率,相对于传统填充外墙体可消除外墙开裂、空鼓、渗漏等质量通病。现浇混凝土空心墙体五大类技术Five Technologies4 绿色建筑技术01 立体步行街区风环境优化设计02 底层架空层结合通风采光天井,被动式设计03 阳台平板式太阳能热水系统应用04 围护结构65%节能技术05 雨水回收技术06 活动外遮阳技术07 地下新能源汽车位充电桩技术01 立体街区风环境优化设计整体气流分布合理,基本没有形成明显的涡流和无风区,有利于夏季室内利用自然通风。本项目场地风环境满足行人舒适度要求。大气来流从前方开阔区域流经前排迎风建筑后19、,风速减小。大气来流遇到住区内街道使气流通道突然变窄,风速增大,形成巷道风效应,此时沿风向的通道区风速相对其他区域较大,最大风速约4.5m/s,有利于引入外部空气进入小区,带走小区污染物,保证居住区的空气品质。内街区布局顺应夏季风向02 底层架空结合通风采光天井 被动式设计3#、4#、5#、6# 底层设有局部架空层,空气通过天井可以自下而上产生自然气流,改善住宅的通风微气候。公租房平面考虑到南方建筑对通风采光的高要求,设计了4MX4M 的天井,既解决了每户的卫生间和厨房通风餐厅采光,又带来了新鲜的拔风气流。是符合南京气候的住宅被动式技术。竖向通风分析南北通风分析公租房平面考虑到南方建筑对通风采20、光的高要求,设计了4MX4M 的天井,既解决了每户的卫生间和厨房通风餐厅采光,又带来了新鲜的拔风气流。是符合南方气候的住宅被动式技术。本项目卧室、书房等主要功能房间窗地面积比达到1.1/6。根据采光模拟分析可知,项目户型采光效果良好,平均采光系数为3.94%,性能优异。标准层自然采光模拟效果03 围护结构65% 节能技术在保证建筑使用功能和满足室内热环境质量条件下,通过提高建筑围护结构隔热保温性能,降低建筑的供暖与空调能耗,改善室内热环境,提高建筑物室内热舒适度。本项目节能最不利栋5# 节能率达到70.53%,采暖空调耗电量指标为18.86kWh/ 。采用三合一预制保温夹心板,兼顾结构安全性和21、建筑立面艺术效果同时,保证了建筑的保温效能。三合一预制保温夹心板断面中间保温板04 活动外遮阳技术本项目采用的外遮阳形式为。本项目朝向为北向偏西35.36 度,因此在节能计算时,建筑朝向均为东西向。因此除卫生间楼梯间外,东西向外窗均采用遮阳百叶遮阳,阳台处窗户采用玻纤复合卷帘遮阳。项目可调节遮阳比例可达100%。玻纤复合卷帘遮阳05 阳台平板式太阳能热水系统100%应用太阳能热水系统是目前最为经济合理的可再生能源利用方式,具有较高的投资效益比,可大大降低建筑运行费用。本项目所有用户均采用阳台壁挂式系统,配2kw 电辅助加热,集热器与建筑一体化设计,集热板安装在阳台外侧,每户集热面积为1.8m222、,太阳能保证率为40%,集热效率为50%。每年提供生活热水量为9147.7m3,与采用天然气相比,年节约费用1 4 . 3 4 万 元 , 节 约 能 耗575211kwh。减少用电量相当于减少污染物排放,二氧化碳减排量573.45 吨/ 年,二氧化硫减排量4.61 吨/ 年,烟尘减排量2.32 吨/ 年。本项目924 户均采用平板式太阳能热水系统,实现100% 全应用。07 地下新能源汽车位充电桩技术新能源汽车 是指采用非常规的车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。对于节能减排低碳社会具有深刻意义。本地块地库配有集中布置充23、电桩车位40 个,占总车位的10%。五大类技术Five Technologies5 建筑信息化技术BIM技术应用贯穿整个工程设计、构件生产和施工安装全过程BIM 技术应用贯穿整个工程设计、构件生产和施工安装全过程信息化技术的应用,提高预制装配式建筑精细化设计程度,包括节点设计、连接方法、设备管线空间模拟安装等,通过BIM 及CATIA 技术,实现构件预装配、计算机模拟施工,从而指导现场精细化施工,实现项目后期管理运营的智能化。微信及QQ:1115955733,朋友圈每周送新资料,http:/,淘宝搜店铺名:土木世家方案规划设计建造运维BIM全生命周期管理全生命周期管理BIM 技术应用贯穿整个工24、程设计、构件生产和施工安装全过程信息化技术的应用,提高预制装配式建筑精细化设计程度,包括节点设计、连接方法、设备管线空间模拟安装等,通过BIM 及CATIA 技术,实现构件预装配、计算机模拟施工,从而指导现场精细化施工,实现项目后期管理运营的智能化。BIM 技术在项目中的应用CATIA 技术在项目中的应用BIM 技术应用贯穿整个工程设计、构件生产和施工安装全过程构件深化设计构件3D拆分02南通市政务中心停车综合楼示范项目设计与实践n项目用地位于南通市政务中心北侧地块。n总高度为60.3米(16层)的停车综合楼:n地下两层汽车库,地上一层为大厅、厨房、餐厅,二至七层为汽车库,八层西侧为会议中心。25、n无外模板、无外脚手架、无现场砌筑、 无抹灰的绿色施工。n采用“少规格、多组合” 设计原则,降低建造成本;预制装配技术缩短施工周期;利用绿色技术节约后期的运营成本。项目总体目标n住建部装配式建筑示范工程n江苏省建筑产业现代化示范工程n江苏省绿色建筑示范工程(国家级三星绿色建筑)示范项目概况Overview预制装配整体式框架现浇剪力墙结构16层(地上)2层(地下)建筑高度60.300m预制装配整体式框架现浇剪力墙结构8层(地上)2层(地下)建筑高度32.450m示范项目概况Overview四,立面优化设计车库外立面取消穿孔板,降低建造成本,外立面设置垂直绿化,在有限的场地空间中改善生态环境,降低26、尾气污染,提升建筑品味,体现出自然与人文相融合的设计理念 。垂直绿化实景图建筑标准化设计Building standardization design 本建筑预制率达到56,装配率达到70%。 结构设计与施工技术整合创新,实现无外模板、无外脚手架、无现场砌筑、无抹灰的绿色施工。 通过标准化、模数化设计,降低建造成本,提高建造效率。 装配式结构设计目标 本工程结构概况如下:结构体系建筑层数(地上地下)建筑高度(m)建筑宽度(m)高宽比裙房预制装配整体式框架结构8232.45032.9000.986塔楼预制装配整体式框架现浇剪力墙结构16260.30034.1001.676预制装配式结构设计Pre27、fabricated structural design预制装配技术: 框架柱预制混凝土框架柱; 梁 预制混凝土叠合梁; 楼板 预制非预应力混凝土空心叠合楼板; 楼梯 预制混凝土楼梯梯板; 内墙 加气混凝土板材(ALC板); 外墙 双层加气混凝土板材。 设计原则:遵循“少规格、多组合”的原则构件尺寸(mm)柱800800(西塔楼及东塔楼办公)8001000(东塔楼车库)主梁 400750;300750叠合板60(预制层)+70(现浇层)预制装配式结构设计Prefabricated structural design车库标准层预制率达到56预制装配式结构设计Prefabricated struc28、tural design办公标准层预制率达到60预制装配式结构设计Prefabricated structural design预制构件设计预制构件设计预制柱预制柱预制柱 预制柱底钢筋连接采用直螺纹灌浆钢套筒预制角柱和边柱外侧设置PC 外模预制柱根据脱膜、安装、支撑的要求留设相应的预埋件预制装配式结构设计Prefabricated structural design叠合梁两端设抗剪键槽在外侧边和高低板连接处叠合梁高的一侧设计PC 模板叠合梁底伸出钢筋锚入柱内预制构件设计预制叠合梁预制装配式结构设计Prefabricated structural design 叠合板采用预制非预应力钢筋桁架混凝29、土底板 受力端设置小直径钢筋锚入叠合梁内,便于叠合板的吊装就位小直径钢筋预制构件设计预制叠合板预制装配式结构设计Prefabricated structural design 预制楼梯梯段板端部不伸出锚接钢筋 预制梯段板上端铰接连接,下端滑动于梯梁挑边上 预制梯段板制作简单,同时构件的现场吊装及固定更方便快捷 预制构件设计预制楼梯预制装配式结构设计Prefabricated structural design预制轻质加气混凝土外挂板材(ALC板) 办公外墙:外板100内板75 ALC外墙具有自保温性能、防水性能。内侧墙外侧墙20mm宽排水空腔预制装配式结构设计Prefabricated str30、uctural design成品内墙板 建筑内墙拟采用ALC成品板材,隔墙墙厚150mm或100mm ALC板具有自重轻、安装快捷、免抹灰等特点,建造成本略低于砌体结构预制装配式结构设计Prefabricated structural design梁柱连接节点 根据设计要求将预制框架梁部分底部钢筋直接锚入框架节点内 减少了梁端键槽内U型钢筋的数量,提高了节点的抗震性能预制梁与楼层角柱连接节点三维模拟图预制装配式结构设计Prefabricated structural design南通市政务中心停车综合楼现场实景预制梁吊装预制柱吊装预制装配式结构设计Prefabricated structura31、l design预制楼梯吊装预制板吊装预制装配式结构设计Prefabricated structural design预制花池吊装预制楼梯预制装配式结构设计Prefabricated structural design预制柱、梁、板支撑体系节省大量模板,取消抹灰现浇层钢筋绑扎,管线预埋仅需绑扎上层钢筋和浇筑上层混凝土,工作量大大减少。预制装配式结构设计Prefabricated structural design汽车坡道预制构件拼装预制坡道斜梁及支撑体系预制装配式结构设计Prefabricated structural design无外脚手架施工主体竣工照片预制装配式结构设计Prefabricated structural design绿色建筑技术集成体系Green Building technology integration system