论建筑工业化与工业化建筑.docx

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论建筑工业化与工业化建筑

论建筑工业化与工业化建筑

（一）建筑工业化概述

建筑工业化是指建筑业要从传统的以手工操作为主的小生产方式逐步向社会化大生产方式过渡，即以技术为先导，采用先进、适用的技术和装备，在建筑标准化的基础上，发展建筑构配件、制品和设备的生产，培育技术服务体系和市场的中介机构，使建筑业生产、经营活动逐步走上专业化、社会化道路。

建筑工业化的基本内容是：

采用先进、适用的技术、工艺和装备，科学合理地组织施工，发展施工专业化，提高机械化水平，减少繁重，复杂的手工劳动和湿作业；发展建筑构配件、制品、设备生产并形成适度的规模经营，为建筑市场提供各类建筑使用的系列化的通用建筑构配件和制品；制定统一的建筑模数和重要的基础标准（模数协调、公差与配合、合理建筑参数、连接等），合理解决标准化和多样化的关系，建立和完善产品标准、工艺标准、企业管理标准、工法等，不断提高建筑标准化水平；采用现代管理方法和手段，优化资源配置，实行科学的组织和管理，培育和发展技术市场和信息管理系统，适应发展社会主义市场经济的需要。

发展建筑工业化应该有工业化的生产体系，即针对大量性建造的房屋及其产品实现建筑部件系列化开发，集约化生产和商品化供应，使之成为定型的工业产品或生产方式。

其特点是标准化，体系化。

工业化的建筑体系又分为专用体系（目标为建成的建筑物）和通用体系（目标为通用的构、配件）。

二者特征见下图：

发展建筑工业化的途径有两种，一是发展预制装配式的建筑，二是发展现浇或现浇与预制相结合的建筑。

（二）预制装配式的建筑

制装配式的建筑是指用流水线生产产品的工业化方式来组装建造房屋用的预制构配件产品。

其主体结构形式有板材装配式、框架装配式、盒子装配式等。

1.板材装配式：

主要预制构件——成片的墙体及大块的楼板。

承重方式——以横墙承重为主，也可以用纵墙承重或者纵、横墙混合承重。

板材装配式建筑

2.盒子装配式建筑

板材装配式建筑中所用的一些预制墙板

2.盒子装配式建筑：

主要预制构件——盒子形状的建筑单元，还可以包括支承的框架。

承重方式——盒子间相互叠合；用筒体作为支承，悬挂或者悬吊盒子单元；

盒子像抽屉一样放置在支承框架中。

盒子间连接构造

安装节点

盒子装配式建筑（某高层公寓实例）

轻型盒子装配式建筑

3.钢筋混凝土骨架装配式建筑：

主要预制构件——钢筋混凝土预制主体骨架梁、柱、楼板及预制非承重内、外墙板。

承重方式——框架体系；板柱体系。

4.轻钢装配式建筑:

主要预制构件——厚度为1.5～5mm的薄壁冷弯或冷轧型钢；小断面的普通型钢以及用小断面的型钢制成的小型构件如轻钢组合桁架等。

承重方式——柱梁式、隔扇式、混合式、盒子式。

接插式轻钢装配式住宅

接插式轻钢装配工艺

（三）现浇或现浇与预制相结合的建筑

现浇和现浇与预制相结合的建筑是指在现场采用工具模板、泵送混凝土进行机械化施工的方式，将建筑结构的主体部分整体浇筑或者是浇筑其中的核心筒等部分，其它部分用装配式的方法完成。

其主体结构形式有内浇外挂、内浇外砌、全现浇三种。

现浇钢筋混凝土剪力墙结构建筑

现浇钢筋混凝土框架结构建筑

（四）配套设备的工业化

配套设备包括电气设备、采暖设备、厨房、卫生设备和空调设备等，主要配套方式有：

1.与主体结构交叉的设备、管线，在主体结构施工时预留设备套管、孔洞或设备井。

2.与主体结构不交叉的设备、管线，在主体结构完成后结合面装修等另行布置。

3.将设备管道、通风管道、烟道以及卫生间、厨房的整个设备系统或部分设备，做成特殊的预制构件，表面留有接插口，在现场组装后连通。

（五）模数制度及模数尺寸协调

模数化的度量系统——将基本模数的简单倍数扩展成一个系列，其中：

基本模数的整数倍又叫扩大模数；基本模数的1/N（N为整数）又叫分模数。

模数制度的作用——从数学的组织原则上对构配件的生产进行标准化的控制，以实现工厂化管理和生产组织的目标，并且实现产品的通用性和可互换性；确定在建筑物中构配件的相对位置以及构件间的连接方式。

（6）工业化建筑类型浅析：

工业化建筑是建筑工业化的表现，大致可分为以下几种类型：

大板建筑的含义

大板建筑是指使用大型墙板、大型楼板和大型屋面板等建成的建筑，其特点是除基础以外，地上的全部构件均为预制构件，通过装配整体式节点连接而建成。

大板建筑的构件有内墙板、外墙板、楼板、楼梯、挑檐板和其他构件（图）。

1）外墙板

外墙板应有一定的强度，能够承担一部分地震力和风力。

山墙板是外墙板中的特殊类型，它具有承重、保温、隔热和立面装饰作用。

墙板可以是用同一种材料制作的单一板，也可以是由两种以上材料制作的复合墙板。

外墙板的顶部应有吊环，下部应留有浇注孔，侧边应留键槽和环形筋。

所示为一般外墙板外观，所示为阳台处外墙板的外观。

2）内墙板

横向内墙板是建筑物主要承重构件，要求有足够的强度，以满足承重的要求。

纵向内墙板是非承重构件，它不承担楼板荷载，还与横向内墙相连接，保证纵向刚度，因此也必须有一定的强度和刚度。

所示为内墙板外观。

（3）隔墙板

隔墙板主要用于建筑物内部房间的分隔板，没有承重要求。

为了减轻自重，提高隔音效果和防火防潮性能，有多种材料可供选择，如钢筋混凝土薄板、加气混凝土板、碳化石灰板、石膏板等。

（4）楼板

楼板可以采用钢筋混凝土空心板，也可以采用整块的钢筋混凝土实心板。

目前北京地区以采用整间钢筋混凝土实心板为主。

连接钢筋的锚固长度应不小于30d。

楼板在承重墙上的设计搁置长度不应小于60mm；地震区楼板的非承重边应伸入墙内不小于30mm。

图18.6为实心楼板详图。

（5）阳台板

一般阳台板为钢筋混凝土槽形板，两个肋边的挑出部分压入墙内，并与楼板预埋件焊接，然后浇注混凝土。

阳台上的栏杆和栏板也可以做成预制块，在现场焊接。

阳台板也可以由楼板挑出，成为楼板的延伸。

为楼板延伸阳台板详图。

（6）楼梯

楼梯分成楼梯段和休息平台板两大部分。

休息平台板与墙板之间必须有可靠的连接，平台的横梁预留搁置长度不宜小于100mm。

常用的做法可以在墙上预留洞槽或挑出牛腿，以支承楼梯平台（图）。

（7）屋面板及挑檐板

屋面板一般与楼板做法相同，仍然采用预制钢筋混凝土整间大楼板。

挑檐板一般采用钢筋混凝土预制构件，其挑出尺寸应在500mm以内（图）。

（8）烟道、通风道

烟道、通风道一般为钢筋混凝土或水泥石棉制作的筒状构件，按一层一节设计，其交接处在楼板附近。

交接处要坐浆严密，不能串烟漏气。

出屋顶后应砌筑排烟口，并用预制钢筋混凝土块做压顶。

大板建筑的节点要满足强度、刚度、延性以及抗腐蚀、防水、保温等构造要求。

（1）焊接

焊接又称为“整体式连接”，是靠构件上预留的铁件，通过连接钢板或钢筋焊接而成。

（2）混凝土整体连接

混凝土整体连接又叫“装配整体式连接”，是利用构件与附加钢筋互相连接在一起，然后浇注高强度混凝土，它是一种湿接头。

3）螺栓连接

螺栓连接是一种装配式接头，它是靠制作时预埋的铁件用螺栓连接而成。

这种接头对于变形不太适应，常用于围护结构的墙板与承重墙板的连接。

同时，对接头要求精度高，位置准确。

框架轻板建筑是以柱、梁、板组成的框架承重结构，以轻型墙板为围护与分隔构件的新型建筑形式。

框架轻板建筑

其优点是承重结构与围护结构分工明确，可以充分发挥材料的不同特性，且空间分隔灵活，湿作业少，不受季节限制，施工进度快，整体性好，具有很强的抗震性能，特别适用于具有较大建筑空间的多层、高层建筑和大型公共建筑。

框架结构按框架所使用的材料分为钢框架和钢筋混凝土框架两种。

钢框架的特点是自重轻、施工速度快，适用于高层或超高层建筑，钢筋混凝土框架的梁、板、柱均用钢筋混凝土制作，具有坚固耐久、刚度大、防火性能好等优点，因此应用很广。

钢筋混凝土框架按施工方法不同分为整体式、全装配式和装配整体式三种。

框架按主要构件组成可分为以下三种类型：

（1）框架由梁、楼板和柱组成，简称梁板柱框架系统（图（a））。

（2）框架由楼板、柱组成，简称板柱框架系统（图（b））。

（3）在以上两种框架中，增设剪力墙，成为剪力墙框架系统（图（c））。

框架由若干个基本构件组合而成。

通常有下列三种划分方式：

（1）单梁单柱式即按建筑的开间、进深和层高划分单个构件（图（a））。

（2）框架式把整个框架划分成若干个小框架，小框架的形状有H形、十字形等（图（b））。

（3）混合式同时采用单梁单柱和框架两种形式，可根据具体情况采用（图（c））。

框架轻板建筑的内墙板一般采用空心石膏板、加气混凝土板或纸面石膏板等。

要求有足够的强度和刚度，还应满足保温、隔热、密闭、美观等要求。

外墙板根据材料不同，可分为混凝土类外墙轻板和幕墙两种。

混凝土类外墙轻板常用的有加气混凝土板和陶粒混凝土板。

幕墙根据外饰面材料的不同分为金属幕墙、玻璃幕墙和水泥薄板类幕墙等

大模板建筑

大模板建筑的内墙是采用工具式大型模板现场浇注的钢筋混凝土墙板，外墙可以采用预制钢筋混凝土墙板、现砌砖墙或现场浇注钢筋混凝土墙板，它属于墙板承重体系。

大模板建筑在结构方面属于剪力墙体系。

工具式模板与操作台常结合在一起，由大模板板面、支架和操作台三部分组成（图）。

（1）现浇与预制相结合。

一般内墙为现场浇筑的钢筋混凝土墙板，外墙采用预制外墙板，俗称“内浇外挂”，主要用来建造高层建筑。

（2）现浇与砖砌相结合。

内墙为现场浇筑的钢筋混凝土板墙，外墙采用黏土砖砌筑砖墙，俗称“内浇外砌”，主要用来建造多层建筑。

（3）全现浇做法。

内外墙板均采用现场浇筑的钢筋混凝土墙板，主要用来建造高层住宅。

优点：

整体性好，刚度大，抗震、抗风能力强；工艺简单，劳动强度小，施工速度快；减少了室内外抹灰工程；不需要大型预制厂，施工设备投资少。

但是现场浇筑工程量大，施工组织较复杂，不利于冬季施工。

滑模建筑

滑模建筑即滑升模板建筑。

它是预先将工具式模板组合好，利用墙体特制的钢筋作导杆，以油压千斤顶作提升动力，有间隔有节奏地边浇筑混凝土边提升模板，是一种连续施工的房屋建造方法（图）。

滑模建筑的特点是：

结构整体性好，机械化程度高；施工速度快，占用场地少；模板的数量少且利用率高；但墙体的垂直度不易掌握。

升板升层建筑是在房屋做完基础或底层地坪后，在底层地坪上重叠浇筑各层楼板和屋面板，插立柱子，并以柱子作导杆，用提升设备逐层提升。

只提升楼板的叫升板，连同墙体一起提升的叫升层（图）。

升板升层建筑的特点是：

可将大量的高空作业变为地面操作，工序简化，工效高，模板用量小，所需施工场地小；施工设备简单，机械化程度高；楼面面积大，空间可以自由分隔，且四周外围结构可做到最大限度的开放和通透。

盒子建筑

盒子建筑是以在工厂预制成整间的盒子状结构为基础，运至施工现场吊装组合而成的建筑。

盒子建筑的特点是可以大大缩短现场工期，降低劳动强度，减少现场湿作业量，提高装配化程度。

但是，盒子建筑要求有较完善的生产设备、运输设备和吊装设备，否则将会限制它的使用。

单个盒子的结构组成有整浇式、骨架条板组装式和预制板组装式等几种方式。

按板材的数量分有六面体、五面体、四面体盒子等（图）。