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中国装配式建筑的发展现状主要内容一、装配式建筑的概念二、国外装配建筑的发展概况三、中国装配式建筑的发展现状四、未来中国装配式建筑的发展方向一、装配式建筑的概念装配式建筑是用预制部品部件在工地装配而成的建筑。装配式建筑主要特点1.大量的建筑部品由车间生产加工完成，构件种类主要有:结构体系构件(预制梁、板、柱等）外墙板，内墙板，阳台，空调板，楼梯，等。2.现场大量的装配作业，比原始现浇作业大大减少。3.采用建筑、装修一体化设计、施工，理想状态是装修可随主体施工同步进行。4.设计的标准化和管理的信息化，构件越标准，生产效率越高，相应的构件成本就会下降，配合工厂的数字化管理，整个装配式建筑的性价比会越来越高。5.符合绿色建筑的要求。二、国外装配建筑的发展概况1.北美地区的装配式建筑2.德国道德装配式建筑1、北美地区的装配式建筑发展状况低层轻钢冷弯薄壁型钢房屋装配式木结构建筑北美地区的低层冷弯薄壁型钢结构建筑1、低层冷弯薄壁型钢结构建筑的概念1.1《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）中“4.3.1冷弯薄壁型钢结构构件的壁厚不宜大于6㎜，也不宜小于1.5㎜（压型钢板除外），主要承重结构的壁厚不宜小于2㎜。”1.2《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》（JGJ227-2011）4.5.3中“冷弯薄壁型钢结构承重构件的壁厚不应小于0.6㎜，主要承重构件的壁厚不应小于0.75㎜。”1.3密肋结构体系：密肋结构的原理是通过加密受力构件将作用在结构上荷载合理分散，从而降低单个构件的承载力标准，使得单个构件更加轻盈的结构体系。1.4蒙皮效应：蒙皮效应是指在建筑物的表面覆盖材料（屋面板和墙板）利用本身的刚度和强度对建筑物整体刚度的加强作用。蒙皮效应的结构概念来自于飞机和轮船行业。它是在纵横肋上蒙上金属薄板而形成的带肋薄壳结构，蒙皮与肋共同工作，蒙皮自身在其平面内具有很大的拉、压和剪切强度，且由于有肋的作用，蒙皮不会失稳。蒙皮结构具有较大承载力及刚度，而自重却很轻。，又增强了密肋的侧向刚度。北美地区的低层冷弯薄壁型钢结构建筑1.5密肋结构体系与蒙皮效应组合密肋结构体系中单个构件的承载能力有限，对相配套的楼板或墙板（蒙皮结构）也有相应要求。通常密肋结构与蒙皮结构组合起来形成蒙皮单元来承受垂直或水平荷载。密肋与蒙皮的关系好似皮肤肌肉与骨骼的关系，相互依存，缺一不可。密肋作为蒙皮的支撑骨架提高了蒙皮抗变形的能力。由于蒙皮的存在2、低层冷弯薄壁型钢结构建筑的本质：低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系的本质就是密肋结构（高强冷轧轻钢龙骨）与蒙皮材料（OSB板）形成蒙皮效应的完美组合。冷弯薄壁型钢结构住宅实际上是一种板肋结构体系（密肋结构体系+蒙皮材料），这种板肋结构面内刚度较大，能很好地承受竖向荷载作用和地震、风等水平荷载的作用。3、低层冷弯薄壁型钢结构建筑的适用范围：《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》（JGJ227-2011）1.0.2中“本规程适用于以冷弯薄壁型钢为主要承重构件，层数不大于3层，檐口高度不大于12M的低层房屋建筑的设计、施工及验收。自然界的密肋结构低层冷弯薄壁型钢建筑的密肋结构体系北美地区的装配式木结构建筑1、概念和特点：装配式木结构建筑指的是木结构构件、部品部件在工厂预制，现场装配而成的木结构建筑。装配式木结构建筑的最主要的特点是：大量现场施工转移到工厂生产；计算机辅助制造；房屋质量控制由工地前移到工厂，满足严格的质量认证管理要求。2、预制构件的主要形式：在北美，木结构建筑的工厂预制主要有构件预制、板式组件预制、单元模块预制三种主要形式。构件预制主要包括胶合木构件、正交胶合木（CLT）板和其他工程木构件如工字木搁栅等。构件预制主要适用于重木结构如胶合木框架结构和正交胶合木剪力墙结构。3、适用范围：装配式木结构在北美广泛应用于独户和多户式居住建筑、公共建筑等，既适用于新建建筑，也适用于既有建筑改造。目前世上最高的木结构建筑是位于加拿大温哥华不列顛哥仑比亚大学校园内的一幢学生公寓。该建筑高53米（18层），一层为钢筋混凝土，二层以上为木结构。占地面积840m2，建筑面积15,120m2。预制墙体安装预制模块化房屋安装北美木构件预制化加工厂加拿大第一个六层木结构，全部采用预制化方法加工建造两天一层的速度让这栋大楼的木结构部分只用了不到2个月便封顶2、德国的装配式建筑结构体系1、预制混凝土建造体系2、预制钢结构建造体系3、预制木结构建造体系预制混凝土结构体系的TourTotal大厦建筑法兰克福欧洲央行总部大楼用预制木框架结构体系建造的独立式小住宅德国的PC装配式建筑1、PC装配式的概念2、德国PC的发展历史3、德国现代建筑工业化PC建造技术主要可分为三大体系：PC的概念德国装配式建筑的定义德国联邦统计局（StatistischesBundesamt）统计数据中有装配式建筑（Fertigteilbau）一项，Fertigteilbau德文词字面直译为“预制构件建筑”。德国联邦统计局对装配式建筑的定义为：一座建筑，当其外墙或内墙、采用了楼层高度的或房间宽度的承重预制构件，称为装配式建筑（EinBauwerkgiltalsFertigteilbau,wenngeschosshoheoderraumbreitetragendeFertigteilefürAußen-oderInnenwändeverwendet）。但并没有对采用装配式预制构件的比率做出限制。PC相对于现浇混凝土的优势安全对于建筑工人来说，工厂中相对稳定的工作环境比复杂的工地作业安全系数更高；质量建筑构件的质量和工艺通过机械化生产能得到更好地控制；速度：预制件尺寸及特性的标准化能显著加快安装速度和建筑工程进度；成本与传统现场制模相比，工厂里的模具可以重复循环使用，综合成本更低；机械化生产对人工的需求更少，随着人工成本的不断升高，规模化生产的预制件成本优势会愈加明显。环境采用预制件的建筑工地现场作业量明显减少，粉尘污染、噪音污染显著降低PC构件的发展历史★1845年，德国生产出了人造石楼梯，即德国的第一个混凝土预制件★1849年，法国园丁约瑟夫·莫尼尔（en:JosephMonier（英文）于1849年发明钢筋混凝土并于1867年取得包括钢筋混凝土花盆以及紧随其后应用于公路护栏的钢筋混凝土梁柱的专利★1850年到1870年，随着1850年德国制造出第一批硅酸盐水泥，之后的20年被大量应用到水泥管的制造中。★1870年，随着流动砂浆的配方确定，房屋立面的装饰线条，立柱，栏杆等装饰构件得到大量的生产；屋面的混凝土预制瓦也得到大量的生产★1878年，普鲁士州颁布硅酸盐水泥的规范★1890年，德国工程师C.F.WDoehring对自己发明预应力混凝土申请专利★1903年，德国汉堡建筑公司JuergenHinrichMagens建立世界上第一个商品混凝土搅拌站，第一次对可运输的“商品混凝土”申请专利。★1907年，用混凝土预制件建造柏林国家图书馆的穹顶★1912年，JohnE.Cozelmann用钢筋混凝土预制了多层建筑的所有构件，并为此申请了专利。★1929年，第一条钢筋混凝土马路被修建。★1930年，研发出用于地下工程的有缓凝要求的混凝土★1940年前后，混凝土预制件也被大量用到军工需要的场所。。★1948年，第一座预应力混凝土桥梁在西德被修建。★1954年，新的商混搅拌运输车的发明代替了老的运输工具，全国50%的水泥产量由商混站来消耗。★50年代和60年代，东德地区和西德工业区造了战后大量的多层预制板式住宅楼★60年代末，德国Filigran公司发明了钢筋桁架，同时也发明了钢筋桁架叠合楼板★1978年，钢纤维混凝土得到大量的应用。★80年代中期，德国Filigran公司发明了预制钢筋桁架叠合墙板★90年代，板式预制构件的流水线设备得到了大量的发展德国PC装配式的结构体系1、预制混凝土大板体系2、预制混凝土叠合板体系3、预制混凝土外墙体系1、预制混凝土大板体系20世纪中叶以后德国有大量混凝土预制大板建造的居住区项目，但这类项目今天看来大部分不太受欢迎，如今预制混凝土大板建造技术在德国已遭抛弃，从1990年代以后基本没有新建项目应用。取而代之的是追求个性化的设计，应用现代化的环保、美观、实用、耐久的综合技术解决方案，满足使用者的需求。通过精细化的设计，模数化设计，使大量建筑部品可以在工厂内加工制作，并且不断优化技术体系，如可循环使用的模板技术，叠和楼板（免拆模板）技术、预制楼梯、多种复合预制外墙板。因地制宜，不追求高装配建于1926年的德国第一栋预制混凝土大板体系建筑预制混凝土大板建筑的整体单元吊装施工建于1970年的德累斯顿大板体系建筑位于德国柏林市区的预制混凝土大板体系建筑小区带有传统红砖哥特风格的预制大板式建筑2、预制混凝土叠合板体系德国大量的建筑是多层建筑。现浇混凝土支模、拆模，表面处理等工作需要人工量大，费用高，而混凝土预制叠合楼板、叠合墙体作为楼板、墙体的模板使用，结构整体性好，混凝土表面平整度高，节省抹灰、打磨工序，相比预制混凝土实体楼板叠合楼板质量轻，节约运输和安装成本，因而有一定市场。有资料显示混凝土叠合预制板体系在德国建筑中占比达到50%以上。采用这种装配结构体系，外立面形式比较灵活。由于德国强制要求的新保温节能规范的实施，建筑保温层厚度在20cm以上。从节约成本角度考虑，采用复合外墙外保温系统配合涂料面层的建筑居多德国预制混凝土叠合板体系节点长沙筑博会的叠合墙板实物长沙筑博会的叠合墙板临时支撑应用预制混凝土叠合楼板、墙体体系的建筑预制混凝土外墙体系建筑预制混凝土叠合楼板吊装施工预制混凝土叠合楼板施工预制混凝土楼梯吊装预制混凝土楼板二次浇灌3、预制混凝土外墙体系2012年在柏林落成的TourTotal大厦，代表了德国预制混凝土装配式建筑的一个发展方向。该项目建筑面积约2.8万平米，高度68米。外墙面积约1万平米，由1395个、200多个不同种类、三维方向变化的混凝土预制构件装配而成。每个构件高度7.35米，构件误差小于3mm，安装缝误差小于1.5mm。构件由白色混凝土加入石材粉末颗粒浇铸而成，精确、细致地构件、三维方向微妙变化富有雕塑感的预制件，使建筑显得光影丰富、精致耐看。开姆尼斯城市剧院灵巧律动的预制外墙系统撒克逊国立图书馆撒克逊国立图书馆混凝土预制外墙工业建筑的PC叠合楼板工业建筑的复合保温墙板工厂中预制PC墙板工厂预制PC构件制作中预制装配式PC构件施工中预制装配式PC构件施工中的临时支撑及防护预制装配式PC构件施工现场吊装作业预制装配式PC构件施工现场吊装作业预制装配式PC构件施工现场吊装作业德国装配式建筑发展的现状和教训由统计数据可见，德国从1999年到2014年，居住建筑中采用了装配式建造技术的占比在9.5%--11%，平均值为10.29%；非居住建筑中采用了装配式建造技术的占比在42.7—52.7%，平均值为48.08%。2015年从事建筑预制装配式构件生产的就业人数及其营业额分别占建筑行业相应指标的份额为5.12%和5.37%。德国早期预制混凝土大板（PC）建造技术的出现和大规模应用，主要是为解决战后时期城市住宅大量缺乏的社会矛盾。用预制混凝土大板建造的卫星城、城市新区深受20世纪初以《雅典宪章》为代表的理想主义现代主义城市规划思潮的影响。《雅典宪章》试图克服工业城市带来的弊病，摒弃建筑装饰，用工业化的技术手段，快速解决社会问题，创造一个健康、平等的社会。但人类社会是非常复杂的，城市发展更是复杂的，由于当时的规划指导思想的局限性，建筑过分强调整齐划一，建筑单元、户型、建筑构件大量重复使用，造成这类建筑过分单调、僵化、死板，缺乏特色，缺少人性化。有些城区成为失业者、外来移民等低收入、社会下层人士集中的地区，带来严重的社会问题，近年来部分项目被迫大规模拆除。预制大板式建筑单调、死板被拆除其建筑产业化体现在如下方面：工厂化：大量构件、部品在工厂生产，减少现场人工作业、减少湿作业工具化