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鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化系統(tǒng)集成建筑

發(fā)布日期:2020-08-11   瀏覽次數(shù):3157

文章詳情

  1、工業(yè)化建筑現(xiàn)狀

  建筑業(yè)的地位及影響

  建筑業(yè):國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)

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

  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(jì)、社會影響巨大。

  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

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

  第二次工業(yè)革 命:(19世紀(jì)七十年代)電力廣泛應(yīng)用,實現(xiàn)電氣化、自動化,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(zhàn)后初期)計算機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用,實現(xiàn)信息化,生產(chǎn)效率大大提高。

  建筑業(yè)的現(xiàn)狀

  現(xiàn)場手工建造為主,導(dǎo)致問題: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:工廠化制造機(jī)械化裝配信息化管理

  部品工廠預(yù)制產(chǎn)品現(xiàn)場裝配=預(yù)制裝配

  解決建筑業(yè)現(xiàn)狀問題的途徑:工業(yè)化建造

  國家戰(zhàn)略需求:高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)約、環(huán)保

  產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求:勞動力成本快速增長的挑戰(zhàn)

  國家的相關(guān)政策

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

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

  結(jié)構(gòu)件、部品的標(biāo)準(zhǔn)化。

  提高構(gòu)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(jī)械化施工水平。

  工信部,《中國“兩化”融合發(fā)展報告》藍(lán)皮書(2011):加強(qiáng)建筑企業(yè)信息化建設(shè),不斷提高信息技術(shù)應(yīng)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(yù)制率應(yīng)不低于15%(中環(huán)內(nèi)25%),預(yù)制外墻面積不低于50%,制定土地、規(guī)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(qū)

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

  2012年,北京市在原規(guī)劃的基礎(chǔ)上,獎勵3%的建筑面積。

  國家土建結(jié)構(gòu)預(yù)制裝配化工程技術(shù)研究中心

  2013年科技部批準(zhǔn)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(shè)任務(wù)

  工程中心四大研發(fā)平臺建設(shè)

  土建結(jié)構(gòu)預(yù)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(jié)構(gòu)技術(shù)研發(fā)平臺

  ◆專用裝備與工藝技術(shù)研發(fā)平臺

  ◆信息化管理技術(shù)研發(fā)平臺

  IM(BuildingInformationModelling)

  建筑建造全過程信息交互與管理

  2、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化建筑主要形式

  工業(yè)化建筑體系類型

  按主要構(gòu)件材料劃分:木結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)。

  按建筑體系構(gòu)成劃分:

  ◆一維體系:梁、柱構(gòu)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(jié)構(gòu)工業(yè)化建筑

  ◆一維體系:木框架。

  ◆二維體系:板式結(jié)構(gòu)。

  ◆三維體系:箱式結(jié)構(gòu)。

  混凝土結(jié)構(gòu)工業(yè)化建筑

  ◆一維體系:預(yù)制梁柱構(gòu)件。

  ◆二維體系:預(yù)制墻樓板。

  ◆三維體系:箱式結(jié)構(gòu)。

  鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化建筑

  ◆一維體系:鋼框架。

  ◆二維體系:板式結(jié)構(gòu)。

  ◆三維體系:箱式結(jié)構(gòu)。

  工廠化程度:一維體系<二維體系<三維體系。

  個性化程度:一維體系>二維體系>三維體系。

  鋼結(jié)構(gòu)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(dá)70%。

  ◆鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)型式

  幾種工業(yè)化建筑體系的對比

  木結(jié)構(gòu)特點:生態(tài)環(huán)保。

  預(yù)制混凝:符合用戶使用習(xí)慣。

  土裝配鋼結(jié)構(gòu):適宜工業(yè)化建造。

  核心問題:材料來源受限、運(yùn)輸和安裝不方便、墻體與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配合不方便。

  瓶頸:1)規(guī)模小、成本高;2)沒有形成產(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預(yù)制,實

  行社會化、商品化生產(chǎn),現(xiàn)場采用機(jī)械化裝配,減少人工作業(yè)。

  ◆系統(tǒng)集成

  包含結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、維護(hù)系統(tǒng)、水暖電系統(tǒng)和內(nèi)裝修系統(tǒng)的集成,形成滿足使用功能需求的預(yù)制轉(zhuǎn)配式建筑產(chǎn)品。

  ◇模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化建筑體系

  ◇建筑圍護(hù)體系

  ◇建筑部品連接

  ◇建筑系統(tǒng)集成

  模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化建筑體系

  ◇建筑體系模數(shù)化

  ◇建筑部品系列化

  ◇基于建筑標(biāo)準(zhǔn)化的多樣化

  一種適應(yīng)建筑多樣性的結(jié)構(gòu)方案:束柱體系

  優(yōu)點:梁與柱可以錯位搭接,適應(yīng)住宅平面布置不規(guī)則的要求;由束柱提供結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度與承載力,梁與束柱(單柱)可鉸接;所有現(xiàn)場連接節(jié)點采用螺栓連接,實現(xiàn)快速裝配。

  建筑圍護(hù)體系:墻板、樓板

  預(yù)制混凝土保溫外墻

  復(fù)合墻板

  建筑部品連接:墻板與結(jié)構(gòu)的連接、墻板與墻板的連接、結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接。

  鋼結(jié)構(gòu)剛性連接不便于螺栓連接:便于結(jié)構(gòu)連接的裝配式鋼結(jié)構(gòu)減震建筑。

  整體技術(shù)方案(結(jié)構(gòu)):將整體結(jié)構(gòu)分成承重和抗側(cè)力兩個體系、結(jié)構(gòu)承重體系為鉸接框架、結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系為減震結(jié)構(gòu)。

  建筑系統(tǒng)集成皮:外圍護(hù)系統(tǒng);骨:結(jié)構(gòu)系統(tǒng);膽:設(shè)備、家具、裝修;筋:管線。

  設(shè)備管線系統(tǒng)(筋)

  設(shè)備管線系統(tǒng)包括暖通與空調(diào)系統(tǒng)、給水排水設(shè)備系統(tǒng)、燃?xì)庠O(shè)備系統(tǒng)、電氣與照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、新能源系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)。

  自抗側(cè)結(jié)構(gòu)—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,連梁聯(lián)系聯(lián)肢墻整體工作,剛度較大;

  2)中震、大震時,連梁屈服耗能減震。

  4、發(fā)展策略

  目前的問題:

  工業(yè)化建筑體系還不完善

  還沒有被社會普遍接受的工業(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(gòu)造還不完善,成本較高

  工業(yè)化建筑建造體系還不完善

  設(shè)計、施工分離

  工業(yè)化建筑認(rèn)證體系尚未建立

  預(yù)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:開發(fā)商→建筑供應(yīng)商→部品供應(yīng)商→材料商。

  建筑供應(yīng)商:設(shè)計、施工一體化

  認(rèn)證體系:部品認(rèn)證→集成建筑認(rèn)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(shè)計、建造、科研、集成


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