装配式建筑“三个一体化”建造方式

2 面临的问题和挑战
2.2 装配式建筑没有实现系统性装配
只研究、发展主体预制装配，没有将建筑、结构、机电、装修一体化预制装配，各 个系统不协调、不统一，忽视了建筑、机电和装修的预制装配，使装配式建筑成了只是 部分主体构件的装配，不是整个工程的预制装配，更没有充分考虑部品部件配套发展。
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2 面临的问题和挑战
预制柱 角钢
后张预应力筋
角钢 预制柱
后张预应力筋
预制梁 狗骨
锚具或螺栓 纤维灌浆料
预制梁 狗骨
锚具或螺栓 纤维灌浆料
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3 “三个一体化”建造方式
3.2 设计、生产、装配一体化是工业化生产的要求
3.2.2 要研发优化连接节点设计，利于现场简易化、高效化装配
（4）研发利于装配的组合节点连接技术 指柱为钢筋混凝土柱，梁采用钢梁的混合框架结构，梁柱节点现浇混凝土。竖向构件采用钢筋 混凝土结构，提高结构整体的抗侧刚度；水平构件采用钢梁，可减轻自重，实现大跨度。
3.2 设计、生产、装配一体化是工业化生产的要求
3.2.2 要研发优化连接节点设计，利于现场简易化、高效化装配
（3）研发利于装配的梁柱节点局部预应力连接技术 预制剪力墙竖向钢筋连接采用钢筋挤压套筒，预制墙下部预埋钢支腿实现安装定位，墙中部预 留竖孔后浇混凝土。此种连接方式施工操作简便，经济性好，施工质量易于检查。
3.1 建筑、结构、机电、内装一体化是系统性装配的要求
3.1.3 全专业、一体化、系统性集成设计 通过机电、装修的标准化接口设计，主体结构与管线、内装分离，实现机电管线、 内装部品、集成厨卫的集成化干法装配。
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3 “三个一体化”建造方式
3.1 建筑、结构、机电、内装一体化是系统性装配的要求
通过大直径、大间距的配筋设计技术，由常规的200mm间距扩大至600mm左右，同时增大
钢筋直径，实现在保证连接可靠的条件下，减少钢筋连接个数，且便于大直径钢筋的对接和连接，
提高工厂生产效率和现场构件连接效率。
200mm
600mm
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3 “三个一体化”建造方式
3.2 设计、生产、装配一体化是工业化生产的要求
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2 面临的问题和挑战
2.4 工厂生产自动化程度低
2.4.1 现有工厂生产的自动化程度低，各生产环节的联动性差，工厂内钢筋的绑扎 成型以及与模具的组装仍然采用手工方式，达不到工业化生产的要求。
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2 面临的问题和挑战
2.4 工厂生产自动化程度低
2.4.2 设计、加工、施工能在各个环节、各个参与方实时共享共用，各环节存在信息孤岛。
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3 “三个一体化”建造方式
3.2 设计、生产、装配一体化是工业化生产的要求
3.2.2 研发优化连接节点设计，利于现场简易化、高效化装配
（5）研发利于装配的节点嵌入式螺栓连接技术 梁端局部设置型钢，柱预埋连接型钢，预设卡槽和卡口，梁、柱采用螺栓连接，提高连接效率， 且有效控制成本。
安装至
节点型钢嵌入式螺栓连接
钢筋桁架叠合板
预制楼梯
叠合梁 预制飘窗
预制女儿墙 预制内隔墙
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2 面临的问题和挑战
2.3 设计没有充分考虑构件的加工和装配工艺要求
2.3.2 现有构件配筋设计间距小且直径小，构造复杂，不利于工厂的标准化加工生 产；由于构件连接钢筋多达几十根，受累积误差影响，不利于现场墙体构件底部两排连 接钢筋的逐根精准对接。
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3 “三个一体化”建造方式
3.1 建筑、结构、机电、内装一体化是系统性装配的要求
3.1.3 全专业、一体化、系统性集成设计
建筑、结构、机电、装修设计互为约束、互为条件。通过模数协调，研究功能协同技术 （机电系统、结构体系支撑并匹配建筑功能、装修效果）、空间协同技术（建筑、结构、机电、 装修不同专业空间协同，消除错、漏、碰、缺）、接口协同技术（建筑、结构、机电、装修不 同专业的接口标准化，实现精准吻合），有效打造一体化系统性的集成设计平台。
33 ““三三个个一一体体化”化建”造是方建式筑工业化的发展方向
3.1 建筑、结构、机电、内装一体化是系统性装配的要求
3.1.2一体化系统性装配原则
按照建筑集成、结构支撑、机电配套、装修一体的协同设计思路，统一空间基准规则、标 准化模数协调规则、标准化接口规则，实现以建筑系统为基础，与结构系统、机电系统和装修 系统的一体化装配。每个系统各自集成、系统之间协同集成，最终形成完整的装配建筑。
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2 面临的问题和挑战
2.5 预制安装成本较高
2.5.1 由于工业化程度低，现场的作业内容转至工厂仍然还是手工作业为主，效率 低下，人工节省不明显。
2.5.2可预制的结构构件产品不多，不成批量，且非标化产品偏多，摊销成本大。 2.5.3设计产品不利于工厂自动化加工，工效低。
设计产品异型
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3.1 建筑、结构、机电、内装一体化是系统性装配的要求 3.1.3 全专业、一体化、系统性集成设计 （2）研发承重、保温、装饰一体化剪力墙外墙系统
利用外墙的装配式特性在工厂集成制造外墙，既承重、又有保温隔热功能，装饰饰面 也同步完成。“系统集成”提高质量和性能，减少人工，节能环保的建筑新体系。
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标
模
准
数
化
化
预制外墙板
预制内墙板
预制内墙板 预制外墙板 预制空调板 叠合梁 钢筋桁架叠合板 预制楼梯 预制内隔墙 预制女儿墙
预制楼梯
预制框架柱
叠合板
预制外墙挂板
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3 “三个一体化”建造方式
3.2 设计、生产、装配一体化是工业化生产的要求
3.2.1 要研发优化标准化设计，利于工厂自动化、规模化加工
2 面临的问题和挑战
2.5 预制安装成本较高
2.5.4 没有EPC工程总承包，单方现浇混凝土对单方预制混凝土的单价对比，不是整 个工程的造价成本对比。
各环节不协同
设计
造价以单方混凝土统计 制造 装配
传统管理模式
设计 制造 装配
代表整个工程造价
EPC工程总承包
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2 面临的问题和挑战
2.6 地产开发方态度不够积极 不少人担心结构安全问题和装配式立面形式单一问题，不想采用预制装配， 市场不积极，只为完成拿地时的规定，不是主动干，是被动消极的干。
3.2 设计、生产、装配一体化是工业化生产的要求
3.2.1 要研发优化标准化设计，利于工厂自动化、规模化加工 唯有标准化的设计产品才适合工业化大生产，故而需要研究设计标准化，设计出利 于机械化、自动化、规模化加工的系列标准化构配件，与之相应的加工机具和设备也是 标准化，能够批量化生产，从而降低生产成本、提高生产效率。
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03
PART THREE
“三个一体化”建造方式
3 “三个一体化”建造方式
3.1 建筑、结构、机电、内装一体化是系统性装配的要求
3.1.1一体化系统性装配方式
系统即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成具有特定功能的有机整体，而且这 个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分——钱学森。
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3 “三个一体化”建造方式
3.2 设计、生产、装配一体化是工业化生产的要求
3.2.1 要研发优化标准化设计，利于工厂自动化、规模化加工
（1）加强构件标准化设计 在构件标准化设计基础上，进行配套模具的标准化、模数化设计，结合配套标准化制造工艺和 标准化装配工法，实现规模化生产制造和高效装配。
3 “三个一体化”建造方式
3.1 建筑、结构、机电、内装一体化是系统性装配的要求 3.1.3 全专业、一体化、系统性集成设计 （3）创新采用接缝企口设计: 结合材料防水，通过企口构造设计，实现水平方向上的 两道防水设计。
PC外墙水平缝防水节点
PC外墙与现浇部分垂直交接节点 26/64
3 “三个一体化”建造方式
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2 面临的问题和挑战
2.7 缺乏配套的体制机制
招投标制度、施工图审查、施工报建报批、质量监督、检查验收等各种制
度不太支持装配式建筑。
无设计、施工一体 化的招投标机制
招投标
造价定额
资质管理
检验检测
图纸审查
竣工验收
施工监理
城建档案
质安监管
税收
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2 面临的问题和挑战
2.8 缺少复合型人才和产业队伍 发展装配式建筑的人才和产业工人稀少，不会做、不敢做、做不好，还是 按现浇工艺来做。
装配式建筑“三个一体化”建造方式
中国建筑股份有限公司 中建科技集团有限公司
叶浩文
2017.3.28
目录
01 前言 02 面临的问题和挑战 03 “三个一体化”建造方式 04 结束语
01
PART ONE
前言
1 前言
1.1 国务院《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，明确提出八项重点任务：
1 健全标准规范体系
2.3 设计没有充分考虑构件的加工和装配工艺要求
2.3.1 现有的结构构件标准化程度低，且为二次拆分设计，构件形式较为复杂、连接 节点复杂，端部出“胡子筋” ，工厂钢筋绑扎和模具组装费时费工，很难自动化生产， 现场安装对构件的节点连接钢筋需要进行一一对接，很难高效装配。
预制外墙板
预制空调板
预制内墙板
上部预制 底部现浇
同一项目中 现浇、预制 工法并存， 工序繁琐
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2 面临的问题和挑战
2.1 技术体系不够成熟先进
2.1.2 预制构件的连接方式单一，普遍为套筒灌浆连接和节点后浇连接。 2.1.3 预制装配式建筑，框架结构简单易做，不愿做，选择难做的剪力墙结构体系 来做，给发展增加了难度。
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建筑
装修
各专业接 口协同
结构
机电
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3 “三个一体化”建造方式
3.1 建筑、结构、机电、内装一体化是系统性装配的要求
3.1.3 全专业、一体化、系统性集成设计 （1）通过模数协调实现平面和立面的多样化设计
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3 “三个一体化”建造方式
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3 “三个一体化”建造方式
2 创新装配建筑设计
3 优化部品件生产
4 提升装配施工水平
5 推进建筑全装修
6 推广绿色建材
7 推广工程总承包
8 确保工程质量
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1 前言
1.2 发展装配式建筑的重要意义：
1 O贯N彻E绿: 色发展理念的需要 2 实现建筑现代化的需要
3 保证工程质量的需要
4 缩短建设周期的需要
5
是供给侧改革的需要
装配式建筑是由建筑、结构、机电、装修四个子系统组成，它们各自既是一个完整独立存 在的子系统，又共同构成一个更大的系统，而这个更大的系统就是建筑工程项目。四个子系统 独立存在，又是从属于大的建筑系统，每个子系统是装配式，整个大系统也是装配式。
汽车系统
构配件 装配式建筑系统 标准层
完整建筑产品
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节水80%
节能70%
节材20%
节地20%
环境保护
效率高
品质优 5/64
02
PART TWO
面临的问题和挑战
2 面临的问题和挑战
2.1 技术体系不够成熟先进
2.1.1 在剪力墙结构体系中，只有标准层部分构件预制装配，底部加强区及裙房不 能预制，核心筒不能预制，顶层不能预制，在一个项目里，预制体系和现浇体系混用交 叉，没有主次，发挥不出预制装配的优势。
（2）加强构件标准化配筋设计 结合工厂钢筋加工设备特点和功能，优化钢筋构造设计，对钢筋笼进行标准化配筋，便于工厂 机械化加工制造。
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3 “三个一体化”建造方式
3.2 设计、生产、装配一体化是工业化生产的要求
3.2.2 要研发优化连接节点设计，利于现场简易化、高效化装配
（1）研发利于装配的大直径、大间距钢筋设计技术
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3 “三个一体化”建造方式
3.2 设计、生产、装配一体化是工业化生产的要求
3.2.3 要研发利于生产和装配的结构设计技术体系 要研发底部加强区可预制设计技术，建立以预制装配为核心的设计体系，实现正负 零以上即可全装配，提高装配建造效率。
3.2.2 要研发优化连接节点设计，利于现场简易化、高效化装配
（2）研发利于装配的交错型大直径钢筋设计技术 连接钢筋由双排优化设计为交错型连接布置，增大连接处钢筋直径。此种连接方式不仅减少了 钢筋连接数量，提高了连接效率，同时保证了墙体平面外的刚度，具有良好的受力性能。
大直径钢筋
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3 “三个一体化”建造方式
3.1.4 全专业、全员、全过程的信息化设计技术 利用信息共享平台，通过各专业设计人员的参与，实现建筑-结构-机电-内装各
专业设计信息交互和共享，避免信息二次录入和传导、实现建筑-结构-机电-内装一 体化设计协同控制。
各专业建模 模型组装
协同碰撞
修改完善
拆分设计
深化设计
关联信息
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