裝配式建筑施工技術(shù)第一章 裝配式建筑概述1.1裝配式建筑施工的概念1.裝配式建筑的定義美國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（CII，1986）定義預(yù)先制造：在專門設(shè)備上結(jié)合材料形成最終安裝部件。預(yù)先組裝：在遠(yuǎn)程位置結(jié)合材料、預(yù)組裝部件和設(shè)備，形成后續(xù)安裝子單元。英國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)研究和信息協(xié)會(huì)（CIRIA，1997）定義預(yù)先組裝：在最終就位前，完成大部分最終裝配工作，包括多種形式的分部裝配。我國(guó)《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51231-2016）定義采用預(yù)制部品部件集成的建筑，涉及結(jié)構(gòu)、外圍護(hù)、設(shè)備與管線、內(nèi)裝系統(tǒng)。我國(guó)《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51129-2017）定義由預(yù)制部品部件在工地裝配而成的建筑。1.1裝配式建筑施工的概念2.裝配式建筑的特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工業(yè)化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理。具有節(jié)約成本、加快施工進(jìn)度、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。3.裝配式建筑的分類裝配式混凝土建筑以工廠化生產(chǎn)的鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件為主。提高建筑生產(chǎn)效率，節(jié)能環(huán)保，保證和提高建筑工程質(zhì)量。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由鋼（構(gòu)）件構(gòu)成?，F(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑4.裝配式建筑的發(fā)展方向工業(yè)化生產(chǎn)方式的代表，建筑行業(yè)未來的發(fā)展方向。遵循全生命周期的綠色理念，提升建筑品質(zhì)和建造效率。1.1裝配式建筑施工的概念2.裝配式建筑的特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工業(yè)化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理。具有節(jié)約成本、加快施工進(jìn)度、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。3.裝配式建筑的分類裝配式混凝土建筑以工廠化生產(chǎn)的鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件為主。提高建筑生產(chǎn)效率，節(jié)能環(huán)保，保證和提高建筑工程質(zhì)量。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由鋼（構(gòu)）件構(gòu)成。現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑1.2裝配式建筑的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外裝配式建筑的發(fā)展歷史1.古希臘時(shí)期的建筑材料變革使用木材、泥磚、黏土等材料。公元前600年，木材柱子經(jīng)歷石化變革，采用石材并預(yù)先制造。結(jié)構(gòu)體系為梁柱，主要建筑使用石材。石材梁跨度一般為4～5米，最大7～8米。石材柱以鼓狀砌塊壘疊，用榫卯或金屬銷子連接。2.工業(yè)革命時(shí)期的建筑材料與技術(shù)革新科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，帶來現(xiàn)代建筑材料和建筑技術(shù)的發(fā)展。城市規(guī)模擴(kuò)大，農(nóng)民向城市集中，住宅需求劇增。圖1.2-1古希臘建筑物（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）1.2裝配式建筑的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外裝配式建筑的發(fā)展歷史3.裝配式建筑的興起與實(shí)踐1851年，大英帝國(guó)舉辦第一屆世界博覽會(huì)。約瑟夫·帕科斯頓設(shè)計(jì)建造水晶宮，首次采用裝配式結(jié)構(gòu)。工期6個(gè)月，建筑規(guī)模9萬平米，采用預(yù)制建造工程技術(shù)。4.住宅產(chǎn)業(yè)化的提出與推進(jìn)沃爾特·格羅皮厄斯提出住宅產(chǎn)業(yè)化的理念。強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化住宅單元的預(yù)制、裝配和分布。圖1.2-2

第一座裝配式大型公建——倫敦水晶宮（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）1.2裝配式建筑的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外裝配式建筑的發(fā)展歷史5.第二次世界大戰(zhàn)后的裝配式建筑發(fā)展歐洲國(guó)家及日本戰(zhàn)后急需解決住宅問題。勞動(dòng)力不足，傳統(tǒng)建筑方法效率低。裝配式建筑凸顯優(yōu)勢(shì)，得到大力發(fā)展。涌現(xiàn)出杰出建筑大師，如勒·柯布西耶，提出工業(yè)化成批生產(chǎn)住宅。6.當(dāng)代裝配式建筑的全球發(fā)展20世紀(jì)70年代后，發(fā)達(dá)國(guó)家大力發(fā)展建筑業(yè)，裝配式建筑快速發(fā)展。英國(guó)政府積極引導(dǎo)，設(shè)定具體目標(biāo)，出臺(tái)鼓勵(lì)政策，促進(jìn)裝配式建筑發(fā)展。德國(guó)注重耐久性和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展零能耗的被動(dòng)式建筑。法國(guó)推行裝配式建筑較早，以裝配式混凝土結(jié)構(gòu)為主，鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)為輔。圖1.2-3

歐洲時(shí)期的裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）1.2裝配式建筑的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀1.2.2我國(guó)裝配式建筑發(fā)展歷史1.初步建立與發(fā)展（1950-1970年代）背景：一五計(jì)劃后，開始大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)。政策指引：1956年，國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)和發(fā)展建筑工業(yè)的決定》，首次提出建筑工業(yè)化。技術(shù)引進(jìn)：1959年，引入蘇聯(lián)裝配式混凝土建筑技術(shù)，出現(xiàn)第一次發(fā)展高潮。技術(shù)體系創(chuàng)立：70年代，初步創(chuàng)立多種裝配式建筑技術(shù)體系，如大板、大模板、框架輕板住宅體系。2.改革開放后的熱潮（1978-1980年代）標(biāo)準(zhǔn)化體系建立：快速編制924冊(cè)建筑通用標(biāo)準(zhǔn)圖集，建設(shè)大板、砌塊建筑。北京案例：如前三門大街高層住宅，裝配式住宅建設(shè)約1000萬m2。問題與挑戰(zhàn)：廉價(jià)勞動(dòng)力、商品混凝土興起，裝配式住宅抗震、保溫防水問題凸顯，導(dǎo)致發(fā)展停滯。圖1.2-4我國(guó)最早的裝配式混凝土高層住宅-北京前三門大街高層住宅（1973年建成）圖1.2-5北京市住宅壁板廠（1983年）亞洲最大的裝配式住宅工廠（平均年產(chǎn)量15.5萬m2）1.2裝配式建筑的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀1.2.2我國(guó)裝配式建筑發(fā)展歷史3.住宅產(chǎn)業(yè)化的提出與發(fā)展（1990年代）概念提出：1992年，我國(guó)建筑技術(shù)發(fā)展研究中心提出“住宅產(chǎn)業(yè)”概念。政策推動(dòng)：1996年，建設(shè)部頒布試點(diǎn)文件，明確推行住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化。共識(shí)形成：1999年，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布文件，住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化成為促進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的代表性表述。概念演變：從“住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化”逐步演變?yōu)椤敖ㄖa(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化”。4.住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的特點(diǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈整合：全產(chǎn)業(yè)鏈、全系統(tǒng)的組織。全壽命周期發(fā)展：基于產(chǎn)業(yè)鏈的資源整合和優(yōu)化。社會(huì)化大生產(chǎn)與合作：表征為社會(huì)化大生產(chǎn)、分工和合作。1.2裝配式建筑的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀1.2.3我國(guó)裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀2009年：上海、深圳等地發(fā)布裝配整體式結(jié)構(gòu)體系標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范2011年：《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》推動(dòng)保障性住房建設(shè)，出臺(tái)多項(xiàng)政策文件2013年：《綠色建筑行動(dòng)方案》提出加快建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)、施工、部品生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)2015年：中央城市工作會(huì)議推廣裝配式建筑，后續(xù)發(fā)布多項(xiàng)政策文件2016年：《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》強(qiáng)調(diào)發(fā)展裝配式混凝土和鋼結(jié)構(gòu)建筑，倡導(dǎo)發(fā)展現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑2020年：《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》推動(dòng)新型建筑工業(yè)化發(fā)展，打造“中國(guó)建造”品牌2021年：《關(guān)于推動(dòng)城鄉(xiāng)建設(shè)綠色發(fā)展的意見》明確大力發(fā)展裝配式建筑，重點(diǎn)推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅建設(shè)2022年：《城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》明確2030年前碳達(dá)峰目標(biāo)，推廣裝配式建筑和鋼結(jié)構(gòu)住宅……1.3裝配式建筑的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)1.3.1裝配式建筑的特點(diǎn)1.裝配式建筑與傳統(tǒng)建造方式的對(duì)比傳統(tǒng)方式：生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)力成本高、環(huán)境污染重、信息化程度低裝配式建筑：提高生產(chǎn)率、改善施工環(huán)境、優(yōu)化工程質(zhì)量、提高施工效益2.裝配式建筑的主要特點(diǎn)系統(tǒng)性、集成性集成化設(shè)計(jì)，體現(xiàn)整體優(yōu)勢(shì)預(yù)制構(gòu)件集成技術(shù)多，施工環(huán)節(jié)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、組合多樣化遵循“少規(guī)格，多組合”原則提高項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化程度，降低生產(chǎn)成本模塊化設(shè)計(jì)，縮短設(shè)計(jì)周期，減少成本1.3裝配式建筑的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)1.3.1裝配式建筑的特點(diǎn)2.裝配式建筑的主要特點(diǎn)工廠化生產(chǎn)工廠內(nèi)完成構(gòu)件生產(chǎn)，減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)整合生產(chǎn)資源，使用先進(jìn)設(shè)備，制造高質(zhì)量構(gòu)件大批量、高效率生產(chǎn)，保證構(gòu)件質(zhì)量裝配化施工構(gòu)件運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配安裝減少環(huán)境、工序?qū)κ┕さ挠绊憴C(jī)械化程度高，現(xiàn)場(chǎng)工作量小，效率高節(jié)能環(huán)保，降低對(duì)周圍環(huán)境的干擾1.3裝配式建筑的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)1.3.1裝配式建筑的特點(diǎn)2.裝配式建筑的主要特點(diǎn)管理信息化引入BIM、RFID、VR等先進(jìn)信息化技術(shù)提高項(xiàng)目可視化管理，減少工期延期、質(zhì)量不足、成本超支等問題信息化管理在構(gòu)件生產(chǎn)和安裝中十分重要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)全過程監(jiān)控和信息化管理應(yīng)用智能化智能化是房屋產(chǎn)品的必然趨勢(shì)實(shí)現(xiàn)智能化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維管理推動(dòng)建設(shè)領(lǐng)域的技術(shù)、產(chǎn)品、管理和機(jī)制創(chuàng)新1.3.2裝配式建筑優(yōu)勢(shì)1.3裝配式建筑的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)圖1.3-1裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑“四節(jié)一環(huán)?！眻D1.3-2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑“四節(jié)一環(huán)保”1.質(zhì)量保證預(yù)制構(gòu)件由工廠統(tǒng)一生產(chǎn)，采用機(jī)械化、自動(dòng)化流程嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，確保構(gòu)件滿足設(shè)計(jì)和裝配要求平整度高、尺寸準(zhǔn)確、外觀好，有完善的質(zhì)量追溯體系2.工期縮短工廠生產(chǎn)樓梯、疊合板、柱、梁等構(gòu)件，減少現(xiàn)場(chǎng)澆筑工作量省去支護(hù)模板、墻面抹灰等工序，縮短施工時(shí)間較少受天氣影響，保證項(xiàng)目工期順利完成1.3.2裝配式建筑優(yōu)勢(shì)1.3裝配式建筑的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)圖1.3-1裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑“四節(jié)一環(huán)?！眻D1.3-2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑“四節(jié)一環(huán)保”3.節(jié)能環(huán)保相比傳統(tǒng)混凝土現(xiàn)澆，減少施工現(xiàn)場(chǎng)的材料、機(jī)械和人員需求降低施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)環(huán)境造成的噪聲、水、固體廢棄物等污染構(gòu)件預(yù)制后拼接裝配，減少混凝土損耗，更加環(huán)保4.安全性提升工廠化生產(chǎn)，減少現(xiàn)場(chǎng)高空作業(yè)和大型機(jī)械使用專業(yè)安裝隊(duì)伍按標(biāo)準(zhǔn)完成裝配，降低安全隱患高精度、高平整度的預(yù)制構(gòu)件，提高建筑整體安全性、穩(wěn)定性和防火性1.4我國(guó)裝配式建筑的未來展望1.4.1綠色建筑和裝配式建筑融合發(fā)展1.綠色建筑的定義與特點(diǎn)定義：在建筑物整個(gè)生命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和減少污染，與周圍環(huán)境和諧共生的建筑。特點(diǎn)：考慮建筑物的全生命周期（選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)），旨在保護(hù)資源和環(huán)境，提供健康有效的空間。2.綠色建筑與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系遵循自然規(guī)律，實(shí)現(xiàn)與自然生態(tài)的和諧相處。綠色建筑是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。3.我國(guó)綠色建筑的發(fā)展現(xiàn)狀到2020年，綠色建筑面積占新建建筑面積比例從2012年的20%增加到50%。綠色建筑材料的應(yīng)用比例達(dá)到40%。盡管增長(zhǎng)迅速，但仍有提升空間。1.4我國(guó)裝配式建筑的未來展望1.4.1綠色建筑和裝配式建筑融合發(fā)展4.建筑業(yè)的地位與挑戰(zhàn)建筑業(yè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活。面臨環(huán)境保護(hù)與資源枯竭的雙重壓力，必須走綠色發(fā)展道路。5.綠色建筑與裝配式建筑的結(jié)合綠色建筑是未來建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。裝配式建