装配式建筑三大技术标准6月起正式实施,主编专家深度解读汇总

2017-06-08 09:56   作者:河南省中原成品房研究中心   来源:中国建筑标准设计研究院   点击数:2313

       为贯彻落实中央有关精神,健全装配式建筑标准规范体系,住房和城乡建设部组织有关单位编制了混凝土、钢结构、木结构三本装配式建筑技术规范。1月10日,住房和城乡建设部发布第1417号、第1418号、第1419号公告,分别发布国家标准《装配式木结构建筑技术标准》GB/T 51233-2016、《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T 51232-2016、《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231-2016。紧随其后,多个省市也出台了关于装配式建筑的相关新政策。从这些文件上来看,优惠政策确实很大,2017年各地装配式建筑的比例应该会有很大的提高,装配式建筑的项目也将会进一步增长。

       6月起,由住房城乡建设部组织编制的《装配式混凝土建筑技术标准》、《装配式钢结构建筑技术标准》、《装配式木结构建筑技术标准》正式实施。现将专家对《装配式混凝土建筑技术标准》、《装配式钢结构建筑技术标准》两本标准的解读汇总如下:


  第一篇:汇业界智慧,助PC之大成 | 郁银泉  


       日前,《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T 51231-2016)(以下简称《标准》)正式发布。《标准》是贯彻住房城乡建设部2016年《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》编制的3项装配式建筑国家标准规范之一。

      全国工程勘察设计大师、标准院副院长郁银泉说:“与传统建筑不同,PC涉及面广,需要考虑和研究的问题较多,而我国装配式建筑的基础研究与工程实践仍处于发展初期,实际工程项目的抗震性能、保温防水节点等并没有经过较长时间的检验。《标准》在总结我国混凝土建筑技术和实践经验的基础上,借鉴吸收了国内外装配式建筑的先进技术和成功经验,并针对装配式混凝土的特点做了相应的研究和调整,形成了适用于我国国情的技术体系。”



      近年在国家和地方政策的大力推动下,我国装配式建筑经历了二十多年的冰封期后又迎来了新的春天。据不完全统计,2013年~2016年四年间,全国装配式住宅的建设量超过5000万平方米。经过业界的不断探索与实践,具有中国特色的高层装配混凝土住宅结构体系得到成功研发和推广应用。

      与此同时,装配式混凝土结构(简称“PC”)的发展一直绕不开成本高、施工质量参差不齐等现实问题的挑战。在发展技术已经成熟、标准已十分完善的现浇混凝土技术面前,PC的推广与应用面临巨大的挑战。在越来越多的地方和企业响应国家号召积极投入到发展装配式建筑的大业之际,尽快为PC发展创造更好的条件、提供强有力的技术支撑是当前急需补上的一课。急行业发展之所需,在我国装配式建筑进入快速发展阶段之时,《标准》的编制和发布为PC提供了有力支撑。


为PC提供全专业全过程技术支撑


      截至2016年底,除行业标准外,我国尚未建立PC领域的国家标准体系。现有国标中,各专业技术标准虽然不同程度的包含了装配式建筑的相关标准,但并没有与装配式建筑独立匹配的标准规范。与其他单专业、单环节国标不同,《标准》最大的特点就是技术体系覆盖了包括建筑集成设计、结构系统设计、外围护系统设计、设备与管线系统设计、内装系统设计、生产运输、施工安装、质量验收在内的PC建造的全专业、全过程。

       郁银泉说:“与传统建造方式不同,装配式建筑最大的特点就是集成性和一体化。《标准》对现有规范中的装配式内容进行了整合、提升,对现有PC标准规范进行了全面梳理,在查漏补缺、吸纳先进工艺与技术的同时,补充了机电、内装、部品等专业以及生产运输等方面的内容,并对施工和验收进行了细化。《标准》将PC的所有建造环节都联系在一起。通过《标准》,设计、施工、生产、运输等各个环节的工作人员对国内PC标准规范、技术体系就能有一个系统的、全面的认识和了解,对实际工程有着很强的指导意义。”

       他指出,PC是一个全新的不断发展的技术体系,《标准》编制在坚持先进性、科学性、协调性和可行性的同时,还保持开放性,对于未来业界出现的成熟的新技术、新工艺和新成果也会吸收和采纳。


》集权威智慧 汇行业力量 助力PC发展


       从2016年9月27日编制组成立到2016年12月20日完成报批,《标准》按国家要求如期完成。在《标准》编制过程中,共召开大型会议9次。17个省市的105名权威专家,设计院、科研院所、生产企业、施工企业共计57家共同参与了《标准》的编制过程。

        回忆《标准》编制的过程,郁银泉说,这是一个集权威专家智慧和汇全行业力量的过程。“《标准》关系到PC的质量与安全。对于编制过程中遇到的每一个问题和技术难题,我们都认真对待,请行业权威专家专项研讨,征求意见、反复讨论后才定稿。”

       据统计,《标准》编制过程中共收到反馈意见1796意见,回复意见1796条,整理合并成854条。各参编单位对各自分工部分的条文和条文说明逐条与反馈意见对照处理,最终形成终稿。 

       在装配式建筑迎来了大发展的阶段,《标准》对于PC发展的指导意义毋庸置疑,但与此同时,他强调,由于我国不同地区PC的发展程度和水平不同,项目在具体技术的选择上一定要因地制宜。“要根据不同项目的设计水平、施工水平、生产运输能力等选择适宜的技术。”

      同时,他指出,中国的市场很大,目前用于指导PC建造的行业标准和产品标准、地区标准还需要不断丰富和完善。“尤其是施工、加工、验收等环节的标准以及密封胶、吊件、各类外围护预制构件的相关标准还很少,编制难度也很大。”

      作为对《标准》的补充,下一步,标准院还将通过编制配套标准图集和实施指南,将PC相关技术、产品、工艺予以细化,以更好地指导具体工程实践。同时,标准院还将通过《标准》培训宣贯、在示范工程中应用和推广PC技术、承担国家级和部级课题等多种方式,继续深入研究《标准》中的关键技术,让《标准》得到更好的普及、推广和应用。


  第二篇:装配式建筑标准规范的“四五六”特色 | 《装配式混凝土建筑技术标准》 

  和《装配式钢结构建筑技术标准》编制解读    刘东卫  


     《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231-2016和《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T 51232-2016,已正式发布并将于2017年6月1日起实施。两本标准的主要编制专家刘东卫深度解读标准的“四五六”特色。




       改革开放以来,建筑业成为国民经济支柱产业已是共识。但长期以来,建筑业的能源资源消耗高、劳动生产率低、技术创新不强、建筑品质不高、工程质量安全存在一定隐患等问题没有得到根本解决,亟需大力推动建造方式的重大变革。

       近年来,我国积极探索发展装配式建筑,装配式建筑代表新一轮建筑业的科技革命和产业变革方向,既是建造方式的重大变革,也是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措,有利于节约资源能源、提升劳动生产效率和质量安全水平,有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能。

       但建造方式的技术规范与标准的顶层设计的支撑保障方面还存在许多亟待解决的课题,与国际上发展装配式建筑及其先进建造方式相比还有很大差距。为此,由住房和城乡建设部负责管理,中国建筑标准设计研究院(以下简称“标准院”)牵头编制了《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231-2016和《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T 51232-2016两本标准。

       我们在坚持国际视野与全面创新完善标准内容和技术措施相结合的同时,注重长远并提质增效来提高装配式建筑的标准水平,全面完善并创建新型装配式建筑标准规范体系。在编制过程中,认真总结并吸收了国内外装配式建筑集成的相关技术和设计实践的成熟经验,参考国外先进标准,结合国内研究成果以及建筑工程实际情况,并吸收了近年来装配式建筑的新成果编制完成了这两本标准。具体来讲,这两本标准具有四个基础、五个方向、六个原则的特点。



》系统集成的四个基础《


       装配式建筑两本标准注重标准的先进性和前瞻性,由总则、术语、基本规定、建筑设计与集成设计、建筑部品部件生产与运输、施工与安装、验收及其使用与维护等组成。各章节构架以完善装配式建筑的全面顶层设计创新引领为核心、突出装配式建筑的完整建筑产品体系集成建筑特点,着眼点是完整建筑产品的预制部品部件的工业化生产、安装和管理方式等,解决实现装配式建造方式创新发展的基本问题。

       装配式建筑两本标准创新性构建了工业化建造方式的装配式建筑——是一个全专业全过程的系统集成的过程——是以工业化建造方式为基础,实现结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统等四大系统一体化,以及策划、设计、生产与施工一体化的过程。

       其技术集成创新体现在,明确装配式建筑的概念、内涵及顶层设计;首次构建装配式建筑的四大建筑集成系统;提出装配式建筑的系统集成设计;将建筑当做完整产品进行统筹设计;强调了装配式建筑全生命期可持续的品质技术;对装配式建筑“六化”提出建造方式要求。

       装配式建筑两本标准规定的装配式建筑系统集成关键包括四大基础:一是强调装配式建筑建造是系统组合的特点;二是解决四大系统之间的协同问题;三是解决各系统内部的协同问题;四是突出体现装配式建筑的整体性能和可持续性。


升级发展的五个方向


       装配式建筑两本标准既是实施建筑产业现代化、推进新型建筑工业化的重要举措,是实施绿色建筑行动的重要路径,同时对转变建筑发展模式,破解能源资源瓶颈约束,培育节能环保等新型战略性产业,推动资源节约型、环境友好型社会的建设,从根本上促进经济的循环发展和社会的可持续发展具有重要意义。

装配式建筑建造发展升级方向应注重全面提升标准水平,增强长远发展意识,适度提高标准对安全质量、性能品质、节能环保和建筑寿命等技术指标要求,两本标准编制的技术方向与特点有五个方面:

       第一是“全建筑”的方向。两本标准编制突出装配式建筑应保证完整建筑产品的长久品质,提倡全装修,内装系统应与结构系统、外围护系统、设备与管线系统进行一体化设计建造,采用工业化生产的集成化部品,倡导进行装配式装修。

       第二是“全寿命”的方向。两本标准编制突出装配式建筑应全面提升住房质量和品质,减少建筑后期维修维护费用,延长建筑使用寿命。应满足建筑全生命期的使用维护要求,装配式建筑提倡主体结构与设备管线分离的方式。

       第三是“全协同”的方向。标准编制突出装配式建筑全专业的一体化协同,充分发挥建筑专业的龙头作用,解决了以往一些装配式建筑规范强调结构单专业,专业间的衔接较差,重结构、轻建筑、轻机电设计等问题。

       第四是“全环节”的方向。两本标准编制突出装配式建筑的全过程,即设计、生产、施工、验收等各个环节协同,并采用系统集成的方法统筹设计、生产运输、施工安装,实现全过程的协同。装配式建筑按照模数协调,模块化、标准化设计,统一接口,按照少规格、多组合的原则,实现部品部件的系列化和多样化。

       第五是“全过程”的方向。标准编制突出提出了装配式建筑应有技术策划阶段,在项目前期对技术选型、技术经济可行性和可建造性进行评估,并科学合理地确定建造目标与技术实施方案,强调装配式建筑采用建筑信息化模型(BIM)技术,实现全专业与全过程的信息化管理。


》顶层设计的六个原则《


       发展装配式建筑是落实党中央国务院决策部署的重要举措,装配式建筑标准编制以创新驱动引领升级为核心构建现代装配式建筑工业化建造集成体系的顶层设计,全面落实了六大基本原则:

       一是全面完善生产建造体系。建立完善覆盖设计、生产、施工和使用维护全过程的装配式建筑规范体系、推动建造方式创新。

       二是创新集成建筑设计。以国际先进的装配式建筑系统集成为基础,统筹结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统,推行一体化集成设计,推广模数化、标准化、通用化的设计方式,积极应用建筑信息模型技术,提高建筑领域各专业协同设计能力。

       三是优化部品部件生产。引导建筑行业部品部件生产全面发展,推动部品部件生产专业化、标准化、规模化生产,确保产品质量。

       四是提升装配建造水平。引导装配式施工相适应的技术,提高部品部件的装配施工连接质量。

       五是推进建筑全装修。实行装配式建筑装饰装修与主体结构、机电设备协同施工。

       六是提高整体建设标准。确保工程与建筑全寿命期的质量安全,并采用绿色建材和性能优良的部品部件等,实现设计、生产施工及验收与运维管理相融合。


  第三篇:《装配式钢结构建筑技术标准》编制专家答疑解惑 


       近年来,我国积极探索发展不同结构形式的装配式建筑,装配式建筑代表新一轮建筑业的科技革命和产业变革方向,既是建造方式的重大变革,也是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措。但建造方式的技术规范与标准的顶层设计在支撑保障方面还存在许多亟待解决的课题,与国际上发展装配式建筑及其先进建造方式相比还有很大差距。为此《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发〔2016〕71号)在第一项重点任务中就提出要“健全标准规范体系”。

       2016年,由住房和城乡建设部负责管理,中国建筑标准设计研究院牵头编制了国家标准《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T 51232-2016(以下简称《标准》)。全国装配式钢结构建筑领域40余家研究、设计、生产、安装和管理单位部门参加了编制。在编制过程中,我们认真总结并吸收了国内外装配式钢结构建筑集成的相关技术和成熟实践经验,参考国内已有标准和国外先进标准,结合全国各地区实际情况并吸收了近年来装配式钢结构建筑的最新研究成果,编制完成了这本《标准》。现《标准》已经颁布,将于2017年6月1日正式实施。

       在《标准》编制过程中,我们坚持国际视野与全面创新,完善标准内容和技术措施相结合的同时,注重长远并提质增效来提高装配式建筑的标准水平,贯彻了“四个基础、五个方向和六个原则”(见《标准》主编人刘东卫《装配式建筑标准规范的“四五六”特色——《装配式混凝土建筑技术标准》和《装配式钢结构建筑技术标准》编制解读》),同时针对传统1.0时代的装配式钢结构建筑技术不足,有针对性地进行了引导。下面,结合《标准》(报批稿),就几个大家关心的问题进行解读。


》钢结构一定是装配式钢结构建筑?


      提起装配式钢结构建筑,有人第一反应是“钢结构还有非装配的?”

      的确,无论钢结构的节点采用焊接连接或是螺栓连接,主流观点都认为钢结构是装配的。

      但是,我们现在谈论的装配式钢结构建筑,“装配式”修饰的是“建筑”,也即装配式的钢结构建筑,这 从《标准》的英文名称Technical code for assembled buildings with steel structure能看得很清楚。

      这次《标准》的编制,提出了装配式钢结构建筑是由结构系统、外围护系统、设备管线系统和内装系统四个大系统集成为的整体,单纯的一个系统装配——例如只有结构系统装配——不能称作装配式建筑,也不能参与装配式建筑的评价。这样强调,是为了扭转目前在装配式钢结构建筑领域重结构、轻建筑、无内装的错误做法。

》原有标准规范无法设计装配式建筑吗?


       有人提出疑问,在传统建筑时代,我们依靠各类标准、规范可以完成设计,在装配式建筑时代,建筑还是同样的功能,结构也是同样的结构,为什么再用以前的哪些标准,就感觉不够用了呢?

       传统建筑,无论是在设计阶段的建筑专业、结构专业、设备专业等之间,还是在策划、设计、加工、施工等实施建造环节之间,相互之间的交叉、协调相对简单,工艺(工法)也很明确。

       而装配式建筑的建造,是基于部品部件进行系统集成实现建筑功能并满足用户需求的过程。这个集成的过程,各系统之间的交叉和影响要复杂的多。我们从思维、理念,到技术、经验都需要有一个根本的转变,必须用产品化思维,站在建筑系统集成的层面上,去思考问题。

       在装配式建筑的集成设计中,要做到以建筑功能为核心,以结构布置为基础,以工业化的围护、内装和设备管线部品为支撑,综合考虑建筑户型、外立面、结构体系、围护系统、设备管线、构件防护、内装等各方面的协同与集成,实现结构系统、外围护系统、设备管线系统和内装系统的协同。否则就会出现例如结构的用钢量优化了,但钢结构构件尺寸过多,加工不便,同时构件高度不一,嵌入式围护系统的墙板安装时需要裁剪,现场工作量的扩大等种种问题。而《标准》在系统内部依托行业已有的各专项标准指导技术工作并少量调整,在系统之间,将四大系统集成统一考虑,主要在解决系统之间的问题。


》《标准》强调了哪些和传统建筑技术不同的要求?《


      前文提到,装配式钢结构建筑各专业设计仍依托原有标准规范,但《标准》针对装配式钢结构建筑的特点,对部分规定进行了强调或调整,使之更能符合装配式钢结构建筑的发展现状,同时覆盖了建筑的全建造期。在设计阶段,具体强调的内容摘录如下:

(一)建筑设计

      (1)着重强调了模数协调、标准化设计、提升钢结构建筑性能和装配式钢结构建筑的平面空间特点。前两者主要针对装配式建筑的特点确定,只有标准化设计的构件才能最大化实现工厂化的生产和现场装配,提升质量降低造价。不同主系统之间和系统内的不同子系统之间的装配(组装、安装)则还要符合尺寸模数协调的相关要求。装配式建筑的基础就是有大量的部品可供建筑在装配时选择,遵守模数要求无疑方便了装配。

      (2)钢结构装配式建筑当前最需要解决的问题主要是建筑性能问题,也就是使用者的感受,《标准》针对结构构件防护(防腐防火)、隔声、保温以及结构舒适度等使用者对装配式钢结构最关心的部分进行了强调。

      (3)由于装配式建筑更需要不同系统之间的整合集成,建筑信息模型技术会有更大的应用空间,它是装配式建筑实现集成设计、智能制造的重要实现手段,能更好地实现装配式建筑全流程全专业全产业的一体化集成。《标准》对建筑信息模型技术的使用也进行了一般性规定。

(二)结构系统

      (1)现有标准规范能满足绝大多数装配式钢结构建筑的需求,《标准》对结构体系选择、结构最大高度确定、设计方法和结构设计指标都与现行国家《标准》和《高层民用建筑钢结构技术规程》等行业标准的要求相同,并增加了适合钢结构住宅使用的钢框架内填剪力墙板结构和交错桁架钢结构的相关要求。标准对结构的竖向构件推荐采用钢管混凝土柱,有利于减小构件截面并减轻空心构件竖向传声效应,同时该做法可计入装配率。

      (2)为保证住宅居住者的舒适感受,《标准》对要求装配式钢结构住宅在风荷载标准值作用下的层间位移角不应大于1/300,屋顶水平位移与建筑高度之比不宜大于1/450。同时提出高度不小于80m的装配式钢结构住宅以及高度不小于150m的其他装配式钢结构建筑应进行风振舒适度验算。这些要求比其他行业标准的要求更为严格。

      (3)钢结构的节点连接主要有两种做法,栓接和焊接,现场栓接比焊接更容易操作。这次《标准》制订时增加了带悬臂梁段翼缘焊接-栓接组合形式,同时增加了梁柱节点外伸端板连接这类全栓连接的方式。

      (4)楼屋盖是结构系统的重要组成,可以采用压型钢板组合楼板、钢筋桁架楼承板组合楼板、预制混凝土叠合楼板及预制预应力空心楼板以及免支撑支模现浇楼板等,《标准》都给与了确认。

       不同楼板的选择和使用要求(如是否有吊顶,板底的处理方式)、造价、施工便利性有关,也和装配率有关。

       为保证结构整体性,《标准》对非全现浇楼板进行了限制:“抗震设防烈度为6、7度且房屋高度不超过50m时,可采用装配式楼板(全预制楼板)或其它轻型楼盖,但应采取下列措施之一保证楼板的整体性……”和“装配式钢结构建筑可采用装配整体式楼板,但应适当降低最大高度。”这与其他标准相比更为严格。

       (5)目前装配式钢结构建筑领域出现了很多新技术,《标准》对这些新技术给与了开放的原则,但采用时应有可靠依据。

(三)外围护系统

      外围护是装配式钢结构建筑重要的系统,也是当前推广装配式钢结构住宅的瓶颈之一。从《标准》提出外围护系统设计应考虑到的五大内容: 

(1)外围护系统的性能要求

(2)外墙板及屋面板的模数协调要求

(3)屋面结构支承构造节点

(4)外墙板连接、接缝及外门窗洞口等构造节点

(5)阳台、空调板、装饰件等连接构造节点——即可知道外围护系统的复杂性。

        对于钢结构住宅,外围护系统设计还应关注居住者的使用习惯(即梁、柱等构件的隐蔽)。因此《标准》按外墙系统与结构系统的连接形式将墙板分为内嵌式、外挂式、嵌挂结合式三类;按施工方式分为预制外墙、现场(或工厂)组装骨架外墙、建筑幕墙等三类。

      《标准》还要求各类墙板均应在50年重现期的风荷载或多遇地震作用下,不得因主体结构的弹性层间位移而发生塑性变形、板面开裂、零件脱落等损坏;当主体结构的层间位移角达到1/100时,外墙板不得掉落。除此之外,各类墙板还应遵守各自的技术《标准》。

       外围护系统没有涉及到现场砌筑类外墙,这是因现场砌筑外墙很难适应钢结构变形,容易开裂形成贯通裂缝,影响使用。也因为现场砌筑外墙不符合装配式的施工方式,故外墙非砌筑成为钢结构装配式建筑的基础要求。

(四)《标准》对建筑设备与管线系统重点强调管线与主体结构分离和设备全专业集成化设计。

(五)内装系统是装配式建筑四大系统之一,是目前最易被忽略的系统,但却是装配式建筑与使用者最密切相关的系统。

       在装配式钢结构建筑中,内装系统更是必不可少:由于钢结构构件需要和外部包裹隔绝,装配式钢结构建筑最适合与内装相结合。

     《标准》提出梁柱包覆应与防火防腐构造结合,实现防火防腐包覆与内装系统的一体化。

钢结构住宅不易处理的室内露梁、露柱问题,也可以通过内装部品是布置加以隐藏。

    《标准》规定,内装系统各组成部分如隔墙、墙面、吊顶、地面宜选用装配式部品,厨房和卫生间宜选用集成式产品。

      三个标准将有效发挥引领作用,推动我国装配式建筑健康快速持续发展。

      装配式建筑技术标准注重标准先进性和前瞻性,由总则、术语、基本规定、建筑设计与集成设计、建筑部品部件生产与运输、施工与安装、验收及其使用与维护等组成。各章节构架以完善装配式建筑的全面顶层设计创新引领为核心、突出装配式建筑的完整建筑产品体系集成建筑特点,着眼点是完整建筑产品的预制部品部件的工业化生产、安装和管理方式等,解决实现装配式建造方式创新发展的基本问题。


》》技术标准明确了:

装配式建筑的概念、内涵及顶层设计

首次构建装配式建筑的四大建筑集成系统

提出装配式建筑的系统集成设计

将建筑当作完整产品进行统筹设计

强调了装配式建筑全生命期可持续的品质技术

对装配式建筑“六化”提出建造方式要求


       上述标准在编制中突出一体化、集成化,同时,将建筑当作完整产品进行统筹设计并重视顶层设计,这跟我省成品住宅建设的里面不谋而合。


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