其中,发挥及其重要的作用的,就是装配式建筑技术的运用,让建房子就像搭乐高一样高效。就像乐高积木,生产厂商将积木设计并制作成各种各样的形状,你们可以按照自己的创意和想法,把一块块积木拼搭起来,成为自己的作品。装配式建筑在生产建造过程中,采用标准化设计、工业化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用措施,实现提高工程质量、提高生产效率、减少人力成本、减少能源消耗的“两提两减”愿景
大家还记得去年仅用10多天时间建成的武汉火神山医院、雷神山医院吗?这令世界惊叹的“中国速度”背后,是“中国装配”力量的崛起。
其中,发挥重要作用的,就是装配式建筑技术的运用,让建房子就像搭乐高一样高效。
装配式建筑,是由预制部品部件在工地装配而成的建筑。就像乐高积木,生产厂家将积木设计并制作成各种各样的形状,大家可根据自己的创意和想法,把一块块积木拼搭起来,成为自己的作品。所以说,装配式建筑就是现实版的乐高。
装配式建筑在生产建造过程中,采用标准化设计、工业化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用措施,实现提高工程质量、提高生产效率、减少人力成本、减少能源消耗的“两提两减”愿景。
前海珑湾国际人才公寓位于前海深港合作区前海湾地铁站附近,桂湾二路南侧、梦海大道东侧,项目总用地面积14694平方米,建筑使用性质为商务公寓、商业。
项目设置2栋建筑高度为178.8m商务公寓,含56层地上及3层地下室。基本风压按50年重现期取值为0.75kN/㎡,强度计算取50年重现期基本风压的 1.1倍,地面粗糙度类别为C类。其抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组,场地类别为II类。建筑结构设计使用年数的限制为50年,建筑结构安全等级为二级,超高层抗震设防类别为丙类。
项目方案设计理念为户型自由、灵活分割,户内不露梁柱。结合建筑规划设计意图,选择安全可靠高效经济的装配式建筑体系,是设计工作的关键。
本项目需实现高装配率,同时考虑到现行装配式混凝土结构设计的限制,拟采用装配式钢结构(混合结构)。
本项目采用钢管混凝土柱+钢梁框架+钢管混凝土剪力墙结构体系,预先制作的构件包括钢梁、钢管混凝土柱、钢板剪力墙及钢筋桁架楼承板、实现免模施工。
混合结构在满足结构安全、建筑性能及工业化程度上均有优势,尤其在超高层建筑中,优势明显:
超高层项目中,考虑到整体的结构竖向构件中预制部品部件应用比例不低于35%,采用混合结构体系安全可靠,满足抗震要求,装配化程度高,易于实现住宅工业化。
采用混合结构可减少套内结构梁柱的布置,使空间布局灵活,分割自由,实现建筑全生命周期运用。
混合结构自重为钢筋混凝土结构的74%,剪力及倾覆力矩亦小,基础造价可有效降低。
较混凝土结构相比,混合结构抗侧及变形力强,竖向结构单向截面尺寸可节省约20%,提升空间使用感受。
但采用混合结构也有局限,包括含钢量较大,造价较高,同时对外围护系统的变形能力有一定的要求高。
2020年11月,该项目经国标专家审核,被评定为满足《装配式建筑评价标准》(GB/T51129-2017)要求,装配率为70%,认定为A级装配式建筑。
装配式建筑的核心是以工业产品的思维打造建筑,打破各种传统技术要素处于“碎片化”状态,采用“建筑、结构、机电、内装的一体化”设计方法。
前海珑湾国际人才公寓项目的部品部件体系包括结构体系、外围护系统、设备和管线系统和内装体系。
户型设计上,遵循少规格、多组合的设计原则,通过平面及立面上不同的排列、镂空、交错,户型重复率高,在实现丰富的建筑效果的同时,结构上的布局尽可能均匀,构造做法满足工业化建造的需求。构件设计上,做到标准化、系统化、简单及易于施工操作。本项目钢结构构件均为热轧、焊接构件,非异形构件。其拆分按模数化标准化的设计原则,尽量统一。
装配式楼板有预制叠合板、钢筋桁架楼承板、压型钢板组合楼板、双T板、SP板等。装配式的楼板选择需考虑楼板结构刚度、自重、装配化率、安装难易程度、施工工期及防火防止腐烂的性能。本项目采用钢筋桁架楼承板,产业化水平高,施工速度快,底部较平整。钢筋桁架楼承板是将楼板中的钢筋设计成三角形的钢筋桁架,并在工厂加工成型,再将钢筋桁架与底模板焊接成一体的半成品组合模板,在施工现场,将钢筋桁架模板直接铺设在铝模支撑上,接着进行简单的面筋安装,形成了自承式的钢筋桁架模板体系,最后可直接浇筑结构混凝土形呈自承式楼板体系。施工阶段,钢筋桁架模板可承受混凝土自重及施工荷载,使用阶段,钢筋桁架与混凝土协同工作,承受使用荷载。该技术部分实现工厂化生产,简省了传统支架现浇的地基处理、支架搭设和模板拆除三道工序,简化了施工程序,提高了楼板施工效率。
钢梁采用H型钢梁、箱型钢梁,钢柱采用箱型钢柱,构件材质最重要的包含Q235、Q355。优势如下:
性能优势。结合混凝土及钢材两种材料优势,可提高钢柱强度,提高承载力,减少钢柱截面,拥有非常良好的延性和抗震性能。
施工便利,缩短工期。钢构件零件少,构造简单,节点连接容易。同时免除了脚手架、支模、钢筋绑扎等施工作业。
钢结构设计深化是实际生产质量控制的重要工作,是对施工图设计的补充和完善。过程中需严格遵守钢结构有关设计规范和图纸规定,根据工厂制造条件、现场施工条件,并考虑运输要求、吊装要求和安装因素,确定合理的构件单元。
本项目钢构件数量众多,且工厂预制量大,质量管控方面,钢结构设计、制造、加工、检测均要重点检查落实。
以箱型构件制作为例,建设及设计单位例行主持周例会进行深化设计技术交流,监理设立驻场工程师进行旁站、验收,建筑设计企业不定时进行突击检查,保证构件生产质量。
立面设计融合了公寓功能,外观上与周边和而不同,技术上通过模块化设计,组合成三层为一组的独特造型。结合项目结构体系变形力高的要求及外立面设计的特色,外围护体系采用幕墙体系,实现工厂预制,现场拼装。幕墙体系主要包含单元式幕墙及铝板幕墙+ALC墙板。
内隔墙免砌筑免抹灰,主要是采用ALC墙板及烤漆龙骨隔墙。户型之间的主要分隔墙采用 ALC 板,满足防水、隔声以及防火的要求;户内的分隔墙采用烤漆龙骨墙体,便于户内空间的灵活调整;核心筒内的管井以及楼梯间采用砌筑。烤漆龙骨内墙能轻松实现免开槽,满足内隔墙与管线、装修一体化的要求。
ALC墙板是轻质蒸压加气混凝土的简称,是以硅砂(石英砂)、水泥、石灰、铝膏或铝粉等为主原料。ALC蒸压加气混凝土制品,内配经防腐处理焊接的双层钢筋网片,经过高压蒸汽养护而成的多气孔混凝土成型板材;既可做墙体材料,又可做屋面保温板,是一种性能优越的新型建材。
本项目采用管线分离设计原则,水暖电设备点位全部预留到位,并在预先制作的构件中做好预埋部件。套内设备与管线尽量设置在吊顶,充分合理地利用空间。装修设计标准化、集成化、模块化,采用整体预制的复合墙板,轻质、高强、保温、隔声、防火、几何尺寸精确。内装采用干式作业,可大量节省砌筑、抹灰、刮腻子等人工材料费用,提高效率,节约工期,保证品质。
本项目是前海在装配化、绿色建筑、智慧建造上的率先示范,为装配式建筑最高质量发展提供可参考可推广的经验。