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预制装配式住宅-上海市地下空间设计研究总院考察报告一：考察目的为了深入了解上海市预制装配式住宅的设计的特点，对上海城建（集团）公司上海市地下空间设计研究总院有限公司（以下简称地下空间院）进行了考察、交流。二：考察过程1、考察小组由集团设计管理部苏增华、上海竞艺公司焦鑫组成。2、考察时间：2014年3月26日3、考察内容：上海地下空间院在预制装配式住宅设计中，对比传统建筑设计，在设计流程、费用成本和施工工期等方面的区别。日期工作安排3月26日10:00在地下空间院会议室听取汇报并进行交流13:00~15:00参观上海城建院下属预制构件加工厂15:00~16:30参观预制装配式住宅保障房项目。4、考察地点：上海三、考察情况：考察公司概况：上海市地下空间设计研究总院有限公司原名上海市地下建筑设计研究院，成立于1979年，原隶属于上海市民防办公室.2007年3月，地下院整建制划入上海城建（集团）公司。2011年底上海城建（集团）公司了完成上市工作，地下院全部资产也整体注入了上市公司。双方交流：在地下空间院会议室，由地下空间院住产业化业务发展部PC技术研究中心闵立主任做了关于“住宅产业化-PC技术的报告”。并与我公司关心的问题进行了交流。具体内容如下：1、装配式住宅设计的流程、设计周期和设计注意事项。设计流程：传统设计一般分为：方案设计-初步设计-施工图设计三个阶段，而PC住宅设计需要在这三个阶段基础上，一前一后增加策划分析阶段和构件深大连一方集团有限公司DALIANYIFANGGROUPCO.,LTD.化设计阶段。见下图。装配式建筑一般采用设计施工一体化的发包方式，施工图阶段开始模具的开发，模具根据建筑产品特点开模定制，相关费用按建筑面积分摊。因此，户型固定的情况下，项目建筑面积越大，户数越多，成本越低。建议在设计初期就引入预制装配式的设计咨询公司，结合PC构件厂的模具尺寸，从设计方案阶段就可对PC设计的模数、构件拆分等确定一个指标要求，可以避免后期的修改，减少因构件深化设计对方案的影响。有利于减少开模成本，有利于减少构件加工工期。设计周期：构件深化设计阶段一般会增加设计周期1~2个月的时间。但在施工图设计完成后，就可以报审施工图，报审通过后，即可进行地下结构部分的施工。在此施工期间，可同步进行构件深化设计。通过统一安排，可缩短由于构件深化设计和构件加工所产生的时间延长。设计费用：一般会比传统设计费用增加4~5元/平米。设计注意事项：a、与钢结构类似，装配式住宅设计增加了深化设计环节，用于预制构件的工厂化生产。预制构件深化设计是工业化住宅实施关键环节，也是工业化住宅优于传统住宅最集中的体现。b、装配式住宅设计有一体化设计需求。通过预制构件深化设计工作，将各专业需求进行集合反应，在预制构件生产前，即对整个后续构件生产、构件安装、各专业施工及各专业功能的实现进行综合考虑，最终实现预制构件深化设计的高度集成化。比如：窗框在预制构件中的一体化设计、加工等。c、装配式住宅设计有精细化设计需求。建筑构件的工业化产品属性要求构件之间、钢筋之间无碰撞。通过审核设计可提升产品的完成性和可控性。d、装配式住宅设计对项目的成本影响更直接、更重大。构件以深化设计图纸为生产、制作的依据。合理的设计，可以直接影响到构件制作模板的费用、吊装成本的费用和运输成本的费用。2、装配式住宅的预制装配率的计算原则装配率（又称PC率）——建筑单体范围内，预制构件混凝土方量占所使用的所有混凝土方量的比率称为装配率。通常按正负零以上部分核算，国家暂无统一的明确规定。装配率指标反映建筑的工业化程度。装配率越高，工业化程度越高。目前上海52号文要求：其住宅单体预制装配率应不低于15%（其中外环线以内区域的项目应不低于25%），住宅外墙采用预制墙体或叠合墙体的面积应不低于50%，并宜采用预制夹芯保温墙体。一般采用叠合楼板、预制楼梯、预制阳台板构件，预制率会达到10%~15%。再加上上海要求的外墙预制率不低于50%。总体来说，达到上海要求的最低预制率还是比较容易的。装配化率——达到装配率要求的建筑单体的面积占项目总面积的比率。国家暂无统一的明确规定，一般由地方政府或建筑主管部门在土地出让和项目建设过程中管控。3、施工工期与传统住宅的工期差别理论上，采用预制装配式住宅的装配率越高，施工进度越快。大量的构件在工厂加工，省去了现场大量钢筋加工绑扎时间、楼板支模拆模时间、大量混凝土浇筑时间、外墙保温粘贴、管线安装预留时间、门框安装等时间，大大较少脚手架的使用。但由于目前预制装配式住宅刚刚开始推进，施工工人的熟练程度还不高，现场的施工组织还没有经验，造成目前预制装配式住宅施工工期与传统建筑施工不但没有优势，还可能会有劣势。而且施工时间还和装配率多少有关，装配率越高，施工时间越短。根据调查的上海城建浦江PC项目，预制率达到50%的住宅楼，其施工时间与传统住宅施工时间能达到相同。预制率达到70%的住宅楼，比传统住宅施工时间略短（实际标准层工期为5~6天每层）。可知如果装配率不高，PC构件与现场浇筑交叉作业比较多，造成工人操作增多，施工组织相对复杂，会使实际工期减慢。4、BIM技术在预制装配式住宅中的使用。针对预制装配式住宅的精细化需求，在工程上积极应用BIM技术，建立交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台。在构件制作、施工前对构件进行虚拟三维检讨，以期在制作和施工前发现存在的各种问题并予以解决，同时该技术还具备工期管理、成本管理的功能，可将工期控制、成本控制整合到虚拟现实技术中，达到4D、5D功能。针对每个预制构件，建立了构件信息化系统，在出厂的每个构件中预埋电子芯片，由芯片可随时读取并追溯构件设计、生产信息。开发商可以做到“虚拟开发”，施工单位可，设计院可以“虚拟设计”实现“虚拟施工”，并为开发商、设计单位、施工单位建立统一的控制平台，方便管理，有利于建造更好的产品。预制芯片5、上海预制构件厂的规模和生产能力经了解，目前上海有实力的预制构件装配厂有三家，分别是：上海城建集团下属城建物资公司、上海建工构件公司、上海住总集团混凝土有限公司。每个厂家的生产能力大约10万m³/年。其运输半径为100~150公里。6、预制装配式住宅的建造成本因为预制构件的成本比较高，大约3000元/m³。所以预制率越高，整体成本也就越高。经调查，预制率在15%左右的住宅成本大约高出300元/㎡，预制率在30%左右的住宅成本大约高出500元/㎡。7、具体项目浦江大型居住社区由上海城建置业发展有限公司开发，位于上海闵行区浦江镇，总建筑面积220万m2。PC一期工程为浦江大型居住社区05‐02地块，框架剪力墙结构，总建筑面积5.15万平米，整个项目有4种户型，均为65-70平方米的二室户。户型图4栋18层住宅，主、次梁、外墙及女儿墙全部预制，楼板、阳台板采用预制叠合板，剪力墙采用现浇，预制率50%。1栋14层住宅，增加了预制柱，预制率为70%。本工程考虑满足使用功能和成本因素，采用预制混凝土外墙墙板和外墙内保温设计，外墙板厚度150mm。预制柱采用多螺箍筋柱。预制柱长度同结构净高，底层与预留钢筋用钢套筒灌浆连接，上部预制高度至梁底，并留好连接钢筋。预制梁采用预制叠合梁。主梁与柱节点采用现浇混凝土连接。预制叠合楼板、阳台板设计采用桁架式配筋，粗糙面与下部预制部分结合成一体，这种配筋和构造方式既保证上部现浇混凝土的钢筋位置准确，又能保证预制部分和现浇部分结合的整体性，满足结构上的强度和刚度要求。本项目预制楼板75mm，现浇部分为85mm，总厚度160mm。8、预制装配式住宅待解决的问题a、PC构件作为工业产品进入施工单位，增加了税收环节，目前预制构件出厂，按照17%的税率征收增值税，再加上构件蒸养、运输，PC构件因生产、施工、构造要求增加钢材用量，造成成本一定程度增加，需政府在政策上予以扶持。b、应建立标准化、模块化的住宅户型，形成规模化开发，以便于降低建造成本，进一步使预制装配式住宅得以推广。c、施工企业应加大预制装配式住宅施工人员的培训工作，以便使用建筑潮流的发展。