房屋檢測|詳解建筑工業化結構體系
建筑工業化不僅是施工問題，而且與建筑、結構設計關系也極大。設計是龍頭，應該為建筑工業化創造條件，建筑的結構體系施工，施工單位不能也無權決定或修改結構設計，就是一些建筑構件做法也都要經過設計認可，因此要求設計單位應該把建筑工業化揉在建筑結構設計的全過程中，為建筑工業化創造條件。設計成果的內容和深度是構件生產、施工階段對設計需求的結果。而在裝配式建筑中，設計與生產又存在著不可分割的聯系：設計便于生產制造中成本降低；生產工藝改進促使設計靈活性提高，設計與工藝成為了一個互利互進的關鍵環節。
（一）工業化建筑的設計分析
1.從構件生產工藝角度來看深化設計需考慮以下幾個環節：
1）構件詳圖：制作適合生產的構件詳圖，包括模板圖、配筋圖。
2）模具圖紙設計：符合模具設計的初步構件圖可以在構件外觀尺寸確定后提供，設計師根據需要可審核模具圖。
3）模具加工：盡量考慮模具使用的通用性及重復利用率。
4）工廠備料：設計確定構件的所有預埋件型號、外飾面材料、門窗型號等。
5）綁筋、組模、預埋：構件圖中需明確表示配筋要求、預埋件的定位、防雷設置要求，注意位置避免互相干涉打架。
6）混凝土澆筑：構件圖需表達不同構件所用混凝土的標號。
7）脫模、養護：構件圖需表達脫模的吊點、吊具型號及位置。
2．從構件物流運輸角度來看深化設計需考慮以下幾個環節：
1）構件養護：是否達到脫模、起吊強度要求，要求達到設計強度75%以上。
2）成品堆放：構件詳圖明確構件編號、樓棟號、層號、軸線及構件順序，構件表面噴涂相應信息。
3）成品質檢：對應構件詳圖檢驗鋼筋外露尺寸、構件尺寸等，發放合格證或準用證。
4）構件裝車：構件拆分尺寸考慮車輛寬度及載重要求，配備專用構件運輸架。
5）構件質量檢查：深化設計圖紙明確構件驗收標準。
（二）工業化建筑的結構體系分析
工業化建筑是指采用構配件定型生產的裝配施工方式，按照統一標準定型設計，在工廠內成批生產各種構件，然后運到工地，在現場以機械化的方法裝配而成的建筑。
1）外墻掛板體系：
內墻用大模板以混凝土澆筑，墻體內配鋼筋網架；外墻掛預制混凝土復合墻板，配以構造柱和圈梁。便于施工，加快進度，提高建筑的工廠化加工，確保工程質量和不降低抗震能力的前提下節省建設投資。
預制部件：外墻、疊合樓板、陽臺、樓梯、疊合梁
體系特點：豎向受力結構采用現澆，外墻掛板不參與受力，預制比例一般10%-50%，施工難度較低，成本較低。
適用高度：高層、超高層
適用建筑：保障房、商品房、辦公建筑
2）裝配式框架體系
預制裝配式框架結構體系是按標準化設計，根據結構、建筑特點將柱、梁、板、樓梯、陽臺、外墻等構件拆分，在工廠進行標準化預制生產，現場采用塔吊等大型設備安裝，形成房屋建筑。
預制部件：柱、疊合梁、疊合樓板、陽臺、樓梯等
體系特點：工業化程度高，內部空間自由度好，室內梁柱外露，施工難度較高，成本較高。
適用高度：60米以下
適用建筑：公寓、辦公、酒店、學校等建筑
3）裝配式剪力墻體系
“裝配剪力墻結構”是“裝配式混凝土結構”的一種類型，其定義是主要受力構件剪力墻、梁、板部分或全部由預制混凝土構件（預制墻板、疊合梁、疊合板）組成的裝配式混凝土結構。在施工現場拼裝后，采用墻板間豎向連接縫現澆、上下墻板間主要豎向受力鋼筋漿錨連接以及樓面梁板疊合現澆形成整體的一種結構形式。
預制部件：剪力墻、疊合樓板，疊合梁、樓梯、陽臺、空調板、飄窗、戶隔墻等。
體系特點：工業化程度高，預制比例可達70%，房間空間完整，幾乎無梁柱外露，施工簡易，成本最低可與現澆持平、可選擇局部或全部預制，空間靈活度一般。
適用高度：高層、超高層
適用建筑：保障房、商品房等
4）裝配式框架-剪力墻體系
預制部件：柱、剪力墻、疊合樓板，陽臺，樓梯、戶隔墻等；
體系特點：工業化程度高，施工難度高，成本較高，室內柱外露，內部空間自由度較好。
適用高度：高層、超高層
適用建筑：商品房、保障房等。
（三）推進我國工業化的技術步驟
首先要發展工廠化和裝配化，因為在工廠制作可以改變生產條件，大大提高機械化和自動化水平，尤其是建筑物量大面廣的結構構件，宜盡量在工廠內生產（包括RC及鋼結構構件），但也必須從實際出發具體分析。
如建筑外墻板（包括承重和圍護外墻板）在工廠內預制運至現場安裝，具有巨大優勢，可在工廠內一次制成裝飾結構和保溫三合一的外墻板運到現場安裝，外立面即可完工亮相，大大減少了施工工序、勞動力、多次外腳手架的搭拆和長時期的高空危險作業，減少現場作業，消滅了砌筑、抹灰等笨重體力勞動，加快工程進度，做到現場文明綠色施工。
內承重墻（剪力墻）則完全不同，近年來普遍采用的大模板、鋼筋點焊網片、商品混凝土和混凝土泵及布料桿等，除振搗外幾乎全部都是機械作業，機械化水平已經很高了，這套工藝已經達到了工業化施工水平，還有利于抗震，減少由于墻體裝配連接帶來的一系列復雜工藝，所以現澆混凝土工藝不一定不是建筑工業化。至于非承重內隔墻還是采用預制輕質混凝土圓孔條板，也不排除整塊預制墻板在結構施工時插入。
關于RC樓板的工藝在地震區還是采用疊合樓板，以解決墻板節點整體性問題，在非地震區仍可采用預制樓板，但需改進墻體與樓板的節點現澆。樓板施工重點要解決模板工藝，因模板大量消耗木材等物資資源，又費工、費時，改革模板工藝就可以在RC樓板施工的工業化方面邁進一步，至于現澆樓板、剪力墻等鋼筋施工，應采取工廠預制的點焊鋼筋網片，鋼筋成型加工一律由工廠生產。
近幾年我國已大規模在眾多高層或超高層工程的核心筒部位推廣了液壓爬模，這也是一種模板工業化施工很好的體系，建議以后還應該在RC剪力墻結構的高層住宅建筑中推廣應用。對于一些小型構件如樓梯、陽臺等更應該全面采用預制裝配工藝，減少現場作業。
RC無梁樓蓋也是“建筑工業化”的重要體系之一。新規范對這種體系在地震區進行了限制（高度不超過30m），這種體系30年前就在美國大量推廣，可見其優勢，其施工特點是樓板可采用工具式大型飛模，樓板鋼筋采用點焊網片，外墻為輕質掛板，內隔斷為輕鋼龍骨石膏板，RC柱子采用快速整體支、脫模。這種體系除外墻板是預制裝配、內隔墻是干作業外幾乎全是現澆RC構件，但其工業化施工水平卻是非常高的。RC框架結構實現工業化施工，宜先從三合一預制裝配外墻板，剪力墻采用大模板快速整體支、拆柱模，RC疊合樓板和預制裝配內隔墻（或干作業）等方面抓起。
總之，RC結構施工要實行工業化還是采用預制裝配與現場現澆相結合的施工工藝，尤其是地震區和高層建筑，這要從我國實際出發，建筑工業化不在于預制裝配或現場現澆，關鍵是要提高勞動效率和機械化水平。
在裝飾、機電施工工業化方面，總的精神是取消或大大減少現場濕作業、消除砌筑抹灰等強體力勞動，減少手工作業，最大程度地實行工廠預制、現場組裝的工藝。門窗全部在工廠制作并組裝成整體運至現場整體安裝，外門窗也要在預制外墻板的生產廠內安裝完成后再出廠。衛浴、廚房宜采取標準模數式設計，采用標準部配件和定型設備，有條件最好采用廁、廚匣子結構，在廠內整套組裝好后運至現場整體安裝。裝飾和機電雖然工作量不如結構大，但品種復雜，工序頻繁，相互交錯，并且不少項目在工廠內預制有諸多不便，需進一步探索。
（一）工業化建筑的設計分析
1.從構件生產工藝角度來看深化設計需考慮以下幾個環節：
1）構件詳圖：制作適合生產的構件詳圖，包括模板圖、配筋圖。
2）模具圖紙設計：符合模具設計的初步構件圖可以在構件外觀尺寸確定后提供，設計師根據需要可審核模具圖。
3）模具加工：盡量考慮模具使用的通用性及重復利用率。
4）工廠備料：設計確定構件的所有預埋件型號、外飾面材料、門窗型號等。
5）綁筋、組模、預埋：構件圖中需明確表示配筋要求、預埋件的定位、防雷設置要求，注意位置避免互相干涉打架。
6）混凝土澆筑：構件圖需表達不同構件所用混凝土的標號。
7）脫模、養護：構件圖需表達脫模的吊點、吊具型號及位置。
2．從構件物流運輸角度來看深化設計需考慮以下幾個環節：
1）構件養護：是否達到脫模、起吊強度要求，要求達到設計強度75%以上。
2）成品堆放：構件詳圖明確構件編號、樓棟號、層號、軸線及構件順序，構件表面噴涂相應信息。
3）成品質檢：對應構件詳圖檢驗鋼筋外露尺寸、構件尺寸等，發放合格證或準用證。
4）構件裝車：構件拆分尺寸考慮車輛寬度及載重要求，配備專用構件運輸架。
5）構件質量檢查：深化設計圖紙明確構件驗收標準。
（二）工業化建筑的結構體系分析
工業化建筑是指采用構配件定型生產的裝配施工方式，按照統一標準定型設計，在工廠內成批生產各種構件，然后運到工地，在現場以機械化的方法裝配而成的建筑。
1）外墻掛板體系：
內墻用大模板以混凝土澆筑，墻體內配鋼筋網架；外墻掛預制混凝土復合墻板，配以構造柱和圈梁。便于施工，加快進度，提高建筑的工廠化加工，確保工程質量和不降低抗震能力的前提下節省建設投資。
預制部件：外墻、疊合樓板、陽臺、樓梯、疊合梁
體系特點：豎向受力結構采用現澆，外墻掛板不參與受力，預制比例一般10%-50%，施工難度較低，成本較低。
適用高度：高層、超高層
適用建筑：保障房、商品房、辦公建筑
2）裝配式框架體系
預制裝配式框架結構體系是按標準化設計，根據結構、建筑特點將柱、梁、板、樓梯、陽臺、外墻等構件拆分，在工廠進行標準化預制生產，現場采用塔吊等大型設備安裝，形成房屋建筑。
預制部件：柱、疊合梁、疊合樓板、陽臺、樓梯等
體系特點：工業化程度高，內部空間自由度好，室內梁柱外露，施工難度較高，成本較高。
適用高度：60米以下
適用建筑：公寓、辦公、酒店、學校等建筑
3）裝配式剪力墻體系
“裝配剪力墻結構”是“裝配式混凝土結構”的一種類型，其定義是主要受力構件剪力墻、梁、板部分或全部由預制混凝土構件（預制墻板、疊合梁、疊合板）組成的裝配式混凝土結構。在施工現場拼裝后，采用墻板間豎向連接縫現澆、上下墻板間主要豎向受力鋼筋漿錨連接以及樓面梁板疊合現澆形成整體的一種結構形式。
預制部件：剪力墻、疊合樓板，疊合梁、樓梯、陽臺、空調板、飄窗、戶隔墻等。
體系特點：工業化程度高，預制比例可達70%，房間空間完整，幾乎無梁柱外露，施工簡易，成本最低可與現澆持平、可選擇局部或全部預制，空間靈活度一般。
適用高度：高層、超高層
適用建筑：保障房、商品房等
4）裝配式框架-剪力墻體系
預制部件：柱、剪力墻、疊合樓板，陽臺，樓梯、戶隔墻等；
體系特點：工業化程度高，施工難度高，成本較高，室內柱外露，內部空間自由度較好。
適用高度：高層、超高層
適用建筑：商品房、保障房等。
（三）推進我國工業化的技術步驟
首先要發展工廠化和裝配化，因為在工廠制作可以改變生產條件，大大提高機械化和自動化水平，尤其是建筑物量大面廣的結構構件，宜盡量在工廠內生產（包括RC及鋼結構構件），但也必須從實際出發具體分析。
如建筑外墻板（包括承重和圍護外墻板）在工廠內預制運至現場安裝，具有巨大優勢，可在工廠內一次制成裝飾結構和保溫三合一的外墻板運到現場安裝，外立面即可完工亮相，大大減少了施工工序、勞動力、多次外腳手架的搭拆和長時期的高空危險作業，減少現場作業，消滅了砌筑、抹灰等笨重體力勞動，加快工程進度，做到現場文明綠色施工。
內承重墻（剪力墻）則完全不同，近年來普遍采用的大模板、鋼筋點焊網片、商品混凝土和混凝土泵及布料桿等，除振搗外幾乎全部都是機械作業，機械化水平已經很高了，這套工藝已經達到了工業化施工水平，還有利于抗震，減少由于墻體裝配連接帶來的一系列復雜工藝，所以現澆混凝土工藝不一定不是建筑工業化。至于非承重內隔墻還是采用預制輕質混凝土圓孔條板，也不排除整塊預制墻板在結構施工時插入。
關于RC樓板的工藝在地震區還是采用疊合樓板，以解決墻板節點整體性問題，在非地震區仍可采用預制樓板，但需改進墻體與樓板的節點現澆。樓板施工重點要解決模板工藝，因模板大量消耗木材等物資資源，又費工、費時，改革模板工藝就可以在RC樓板施工的工業化方面邁進一步，至于現澆樓板、剪力墻等鋼筋施工，應采取工廠預制的點焊鋼筋網片，鋼筋成型加工一律由工廠生產。
近幾年我國已大規模在眾多高層或超高層工程的核心筒部位推廣了液壓爬模，這也是一種模板工業化施工很好的體系，建議以后還應該在RC剪力墻結構的高層住宅建筑中推廣應用。對于一些小型構件如樓梯、陽臺等更應該全面采用預制裝配工藝，減少現場作業。
RC無梁樓蓋也是“建筑工業化”的重要體系之一。新規范對這種體系在地震區進行了限制（高度不超過30m），這種體系30年前就在美國大量推廣，可見其優勢，其施工特點是樓板可采用工具式大型飛模，樓板鋼筋采用點焊網片，外墻為輕質掛板，內隔斷為輕鋼龍骨石膏板，RC柱子采用快速整體支、脫模。這種體系除外墻板是預制裝配、內隔墻是干作業外幾乎全是現澆RC構件，但其工業化施工水平卻是非常高的。RC框架結構實現工業化施工，宜先從三合一預制裝配外墻板，剪力墻采用大模板快速整體支、拆柱模，RC疊合樓板和預制裝配內隔墻（或干作業）等方面抓起。
總之，RC結構施工要實行工業化還是采用預制裝配與現場現澆相結合的施工工藝，尤其是地震區和高層建筑，這要從我國實際出發，建筑工業化不在于預制裝配或現場現澆，關鍵是要提高勞動效率和機械化水平。
在裝飾、機電施工工業化方面，總的精神是取消或大大減少現場濕作業、消除砌筑抹灰等強體力勞動，減少手工作業，最大程度地實行工廠預制、現場組裝的工藝。門窗全部在工廠制作并組裝成整體運至現場整體安裝，外門窗也要在預制外墻板的生產廠內安裝完成后再出廠。衛浴、廚房宜采取標準模數式設計，采用標準部配件和定型設備，有條件最好采用廁、廚匣子結構，在廠內整套組裝好后運至現場整體安裝。裝飾和機電雖然工作量不如結構大，但品種復雜，工序頻繁，相互交錯，并且不少項目在工廠內預制有諸多不便，需進一步探索。