预制装配式高层住宅设计研究

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐一篇预制装配式高层住宅设计研究范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

1引言

本文首先对预制装配式建筑的定义、国内现状、自身特点等方面进行了全方位的梳理与分析。在此基础上聚焦于华北地区高层预制装配式住宅这一特定类型，进行具体研究。通过与传统现浇施工方式在技术、经济、安全、环保等方面的对比，得出了预制装配式建筑的优点与不足为我们今后的节点构造设计实践提供技术参考，逐步实现建筑业的产业化升级。

2预制装配式住宅相关概念及分类

预制装配式住宅是指以工业化的生产方式生产住宅，是住宅产业化的产物。它强调的是住宅标准化、工业化和商品化三大属性[1]。它是新兴的绿色环保节能型建筑技术，也是住宅产业化的核心技术。根据2016年5月1日实施的《工业化建筑评分标准》（GB/T46219-2016）中的规定：体积装配率是指通过预制构件化建设的建筑不包括地下部分仅在出地面以上部中分一次结构和一次外围护墙板内预制构件所有使用的混凝土体积立方数占整栋建筑地上混凝土体积立方数的比值。根据结构形式分类为预制装配式混凝土结构、预制装配式钢材结构和预制装配式木材结构。（1）预制装配式混凝土结构（PrefabricatedConcrete）住宅，简称PC住宅。其特色是以工厂加工的预制混凝土构件为基本模块单元，经过现场搭建及固定从而形成的混凝土整体结构。这种类型的住宅符合了当下的发展方向，具有木材结构及钢材结构无法比拟的优点。（2）预制装配式钢材结构住宅。预制钢材结构具有材料材质均匀、受力稳定、适合于大跨度及超高层类型建筑结构安全度高、工厂预制率高加工速度快、现场施工工期短、可回收并二次利用，可拆迁异地重建等诸多优点等特点，在建筑中应用的优势日显突出。到目前为止国内北上广深等经济发达地区已经建设了大量高层甚至超高层住宅建筑并陆续投入使用且效果良好。（3）预制装配式木材结构住宅。有别于我国传统的原木单层住宅，现代的木材结构建筑分是设计模数化、施工设备化为基础；以加工工厂化、安装装配化的方式进行建设；集设计、生产、施工贯通为一体的相应了节约资源同时保护环境的国家政策方针。

3预制装配式高层住宅国内发展历史

自20世纪50年代我国就已经开始了着手预制装配式建筑的探索工作。但受到当时的建设能力和经济水平的制约，一直处于研究阶段，实际项目处于停滞不前状态[2]。进入80年代后，已有不少项目中采用了预制屋面板、预制墙板、预制梁等装配式构件，但还存在构件承载力小、跨度短、整体稳定性差等缺点。使用四五年后就开始出现了屋面渗水的问题。在90年代，我国成立了预制装配式建筑发展中心，在国家政策的鼓励和市场的作用下，很多房地产企业开始自觉的参与到预制装配式住宅技术的探索中去。例如万科集团在全预制装配式混凝土技术方面做出了较为突出的贡献。2017年，住建部印发了《“十三五”预制装配式建筑行动方案》，指出到2020年，全国预制装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上，其中重点推进地区达到20%以上。2025年前实现预制装配式建筑占新建建筑面积比例达到30%以上。按照国家规划，到2020年，我国要基本形成适应建筑产业现代化的市场机制和发展环境、建筑产业现代化技术体系基本成熟，形成一批达到国际先进水平的关键核心技术和成套技术，建设一批示范城市、产业基地、技术研发中心，培育一批龙头企业。

4预制装配式住宅建筑优点及缺点

（1）预制装配式住宅建筑与传统的非预制装配式住宅建筑从构件设计、加工、安装各方便都有着本质的区别。更符合我国的绿色发展观和科学发展观，是一条住宅建筑可持续发展之路[3]。具体优点如下：①有利于提高建设速度。由于采用了大量的预制构件可以在一个或者数个工厂内提前进行加工，无需等待工地现场搭建围挡、工棚等基层设施时即可展开工作。并且可以根据建筑每层的受力构件生产周期及加工难易程度的不同，采用的是多轨制的生产方式加工制作。可以将同一类型的构件集中生产以减少生产线及模具的调整频率。仅可以极大地提高现场施工的机械化程度、节省时间。②有利于减轻空气污染。从2010年起，雾霾问题严重影响了华北地区人民的生产和生活。由于预制装配式建筑的工厂加工精度高误差小，并且在后期拆除时的回收效率较高，这将极大的改善环境污染和能源的消耗。③有利于提高工程质量。预制装配式构件均是在专业化工厂内由专业技工的制作完成的，工厂内中的环境如温度、湿度、粉尘等都可以得到很好的控制。技工对构件模具、加工方式的熟练程度都大大的优于现场施工方式，能最大限度地避免现场施工中的人物误差。（2）虽然预制装配式建筑具有以上提到的种种优点，但作为新兴形式，仍存在很多缺点及不足。①国家缺少统一的设计标准。现在部分地方政府出台了适应本地的地方标准，能够满足从项目设计、审批、工程施工到项目验收的要求，但因此类标准仅适应于本地区，无法再全国推广，生产的构件也适用范围小，无法产生规模效益，导致构件成本过高反过来影响了预制装配式建筑的推广。因此出台国家级别的行业标准与规范是当务之急是建筑工业化、产业化、规模化道路上必须解决的一个问题。②建造成本过高。预制混凝土构件的建筑与以往内骨架外砌体墙相比，会使用更多的钢筋和更高标号的水泥。同时由于构件体型和总量较大，需要特种车辆及大型起重设备才可搬运。③国内构件生产厂家偏少，且引进的国外技术不一，造成产品通用性差。分摊成本困难。随着我国构件加工企业的增多及技术的不断提升生产规模的不断扩大，这一现象将会得到不断改善。

5预制装配式住宅在华北地区设计的特殊性

华北地区属于大陆性季风气候，南部淮河流域处于向亚热带过渡地区四季分明，年平原年均温在8~15℃，年总辐射量为4600～5800MJ/（m•年），年日照时数北部为2700h，南部为2200h左右。当地降水量不够充沛，但集中于夏季，降水年际变化甚大。基于以上特点该地区的预制装配式混凝土高层住宅主要解决的问题一个是夏季的防晒、防雨水渗漏、遮阳等问题；一个是冬季的防冻、防结露、防冷桥问题。通过构造节点的不断深化更新能够更好的满足这些要求。

6总结

当前我国己进入全面建设小康社会的新的发展时期，华北地区作为全国重点发展地区，城市建设需要具有新的时代特点，满足新型工业化和城镇化的需求。预制装配式住宅的发展对国民经济和社会发展作用巨大，符合我国提出的科学发展观和可持续发展方向，符合国家的发展目标及方向。预制装配式住宅因其技术特点适于京津冀地区的现状，又是推行住宅产业化的关键技术，因此对于其历史发展的探究具有现实意义。

参考文献

[1]张静怡.建国以来北京市PCa装配式住宅建筑设计历史发展研究[D].北京：北京建筑大学，2016.

[2]刘康.预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展及前景[J].建筑技术开发，2015（1）.

[3]孔素平.京津冀地区预制装配式高层住宅建筑节点构造设计研究[D].天津：河北工业大学，2018.

作者:申志强 孔素平 单位:河北科泰建筑设计有限公司