臺灣地區工業化建筑技術進展調研
張 樺 李進軍 高文艷
(上?,F代建筑設計(集團)有限公司,上海 200041)
[摘要]: 結合國內工業化建筑發展的需求和,現代設計集團組織專項課題組開展國內外工業化建筑技術進展調研。本文介紹了課題組對臺灣地區的工業化建筑進展進行了現場考察、技術交流和調研的成果匯總,通過對臺灣地區不同類型的工業化建筑以及工廠生產流水線進行參觀考察,并和相關工業化建筑相關設計和管理人員進行了溝通交流,結合臺灣地區工業化建筑技術進展提出了調研體會。
[關鍵詞]:臺灣地區;工業化建筑;調研體會;
0 引言
2010年以后,國內住宅產業化發展呈現出一個高潮,各地住宅市場涌現了以大型房地產開發商和建筑施工企業牽頭的住宅產業化探索和一大批試點工程的建設。根據“十二五”上海市住宅產業化工作兩階段目標:2011~2013年為試點推廣期,到2013年度項目面積達到150萬m2,預制裝配率達15%以上;2014~2015年為面上推廣期,2015年逐步實現新建公租房和內環線新建住宅全面推進裝配整體式,預制裝配率達30%以上。但當前的發展表現出概念模糊、社會化方向不明確和缺乏完整的標準體系等問題。針對當前住宅產業化發展中出現的問題,現代設計集團組織專項課題組開展國內外工業化建筑技術進展調研。課題組分別對國內深圳、沈陽、合肥、上海和臺灣地區等的工業化住宅建筑工廠和施工現場進行考察,了解國內不同地區工業化住宅建筑技術的發展方向和趨勢,通過現場考察和溝通交流,梳理了國內工業化住宅建筑技術的應用和發展實踐情況。
本文為課題組對臺灣地區的工業化建筑進展進行調研的成果匯總,通過對臺灣地區不同類型的工業化建筑以及工廠生產流水線進行參觀考察,并和相關工業化建筑相關設計和管理人員進行溝通交流,結合臺灣地區工業化建筑技術進展給出了調研體會。
1 臺灣地區工業化建筑技術介紹
臺灣地區自1995年從日本、芬蘭引進預制技術到建筑業以來,以潤泰集團為代表的企業長期從事預制建筑結構工法技術研發和改進,以工業化、機械化方式陸續開發出各項自動化生產技術,大量生產各式預制混凝土構件。目前臺灣地區形成了以“潤泰體系”為代表的預制裝配整體式混凝土框架結構體系,采用預制柱和疊合梁、板等預制構件,柱鋼筋采用微膨脹砂漿套筒續接器連接,通過現澆鋼筋混凝土將預制構件及節點連成整體的結構體系。潤泰體系的形成系引進芬蘭Partex全套預制生產技術及干拌砂漿生產線,外加日本大成建設抗震技術及臺灣自創鋼筋加工技術、自創預制格子板技術、委托開發套筒式鋼筋續接器及微膨脹無收縮砂漿技術、先進信息科技技術等。
當前潤泰體系已充分且成功地運用到潤泰集團自建的民用建筑、工業建筑、大型賣場建筑、高科技無塵室建筑及公共工程建筑等,累計營建的總建筑面積約達300萬m2,包括藍海建設民用38層住宅、2009年臺北市聽障奧運體育場、富士康群創光電竹南廠等項目。
圖1 預制裝配整體式混凝土框架結構體系示意圖
2 臺灣地區工業化建筑現場調研
課題組對臺灣地區不同類型的工業化建筑(辦公樓、住宅和體育場)進行了參觀考察,共參觀了臺大土木研究大樓、臺北聽障奧運體育場、新莊峰景鳳翔社區、甲士林水立方住宅等4個不同類型的工程項目,并參觀了潤泰楊梅預制工廠的生產流水線。
2.1 臺大土木研究大樓
本項目位于臺北市基隆路和辛亥路交叉口,地上9層,地下1層,建筑面積10 084m?,施工工期共計5個月(2008年1月~2008年6月),采用混凝土框架結構體系+隔震層,對主要受力構件框架梁、框架柱進行預制;樓板采用疊合方式;內墻、外墻及樓梯均采用預制。項目采用隔震設計,隔震層設置于地面二層,設置了預制隔震裝置和阻尼裝置。
圖2 臺大土木研究大樓現場參觀
2.2 臺北聽障奧運體育場
預制裝配式體育場建于臺北市,建筑面積為27 585m2,建設工期為19個月(2007年3月~2008年10月);看臺結構采用預制混凝土結構體系,看臺板采用預制混凝土結構,看臺上部雨棚結構采用鋼結構 膜結構。在項目的建設過程中,設計團隊采用BIM技術,進行體育場館機電管線的碰撞檢測和消防管線的接頭位置處理。
圖3 臺北聽障奧運體育場現場參觀
2.3 新莊峰景鳳翔社區
項目位于新北市新莊區,共10棟14層的混凝土結構建筑,總建筑面積為48 000m2,總戶數為900戶,建設工期為28個月。結構體系采用預制混凝土框架結構體系,對主要受力構件框架梁、框架柱進行預制,樓板采用疊合方式;外墻板采用整體預制吊裝,外墻瓷磚在預制廠施工完成。
圖4 新莊峰景鳳翔社區現場參觀
2.4 甲士林水立方住宅
本項目為在建中的住宅項目,地點位于新北市淡水區紅樹林。總建筑面積為60 486m2, 地下6層,地上41層,采用鋼結構剪力墻體系,設置日本住友隔震剪力墻系統,內隔墻和外墻采用預制安裝方式施工。該項目主要考察同層排水技術的應用情況,衛生間采用同層排水,在衛生間設置局部降板,設備安裝完成后封堵形成雙層板,解決同層排水問題。
圖5 甲士林水立方住宅現場參觀
2.4 潤泰楊梅預制工廠參觀
潤泰楊梅預制工廠包括RT-MIX廠、生產區一(結構)、生產區二(樓板)、鋼筋加工廠、儲存區、臺車動線。共包括生產事業處、建材事業處、預制設計部和研發部等部門。課題組參觀了預制工廠的研發部,詳細聽取了相關技術人員的介紹。包括微膨脹(高強度)結構性砂漿灌注預鑄柱柱底套筒續接接點的構造及柱底續接灌漿施工方法,高強度續接砂漿原物料物理特性試驗方法。微膨脹結構性砂漿的配比: 使用高強度水泥,一般水泥強度51.6MPa,而微膨脹結構性砂漿的水泥約68.8MPa;使用高硬度骨材,以符合整體強度,并控制裂縫增長速率;使用膨脹劑,使鋼筋與套筒內部產生正向應力,提升握裹力;使用流動化劑,使工作性佳;預制柱灌漿后,后續大梁吊裝至少12小時。
現場參觀了預制構件的鋼筋加工廠、RT-MIX廠、生產區一(結構)、生產區二(樓板)和儲存區。其中,鋼筋加工多螺柱箍筋以及全套生產、組裝等技術是潤泰集團的專利產品,采用全自動機械加工箍筋,有利于工廠流水線生產和工業化制造工藝。參觀了外墻板預制加工過程,包括外墻瓷磚預制粘貼的工藝和外墻板連接防水處理工藝等。
圖6 潤泰楊梅預制工廠參觀
3 調研體會
3.1 結構體系
臺灣地區通過吸收引進國外先進技術,并結合自身企業特點,形成預制裝配整體式混凝土框架結構體系。預制構件采用預制柱和疊合梁、板等,柱鋼筋采用微膨脹砂漿套筒續接器連接,通過現澆鋼筋混凝土,將預制構件及節點連成整體的結構體系。
3.2 發展特色
以潤泰集團為代表的臺灣工業化建筑企業在預制裝配式建筑產業化方面成就斐然,引進芬蘭Partex全套預制生產技術及干拌砂漿生產線及臺灣自創鋼筋加工技術,包括鋼筋綁扎機械研發、預制清水混凝土外墻、節點連接材料方面在內的研發能力令人人矚目,在臺灣地區已成功應用于高層住宅、體育場、辦公樓等各種類型的建筑物。
3.3 抗震體系
臺灣地區的高層建筑工業化生產借鑒日本技術,引進日本大成建設抗震技術,采用了隔震和阻尼系統,可以用預制框架結構體系進行高層結構抗震設計。國內大陸地區對于地震荷載的處理采用抗震設防體系,兩種體系不同對于工業化住宅技術要求不同,可以借鑒。
3.4 標準規范
臺灣地區的工業化建筑企業積極參加內地的工業化住宅標準規范制定,參與完成了江蘇地區《預制混凝土裝配整體式框架(潤泰體系)技術規程 (蘇 JG/T 034-2009)》以及上海地區《潤泰預制裝配整體式混凝土房屋結構體系技術規程》(DBJ/CT082-2010);同時,主編完成上海市建筑產品推薦性應用圖集《潤泰預制裝配整體式混凝土房屋結構體系應用圖集》。
3.5 調研體會
課題組通過對臺灣地區工業化建筑技術建站的調研,認識到工業化住宅的實施主體包括 “設計 制造 施工” 三部分;和傳統建筑的“設計 施工”模式不同,由此帶來了設計建造模式的挑戰和機遇。另外,工業化建筑不僅僅是將現場現澆改為工廠現澆的空間轉換,而是按工業化要求重新構建產品生產體系;現有的設計和施工要圍繞生產體系的需求進行調整:潤泰集團研發了新型的結構柱箍筋形式和流水線加工形式,用于工業化的技術改造,從而實現了用工業化的理念和思路來造房子。
致謝
本次臺灣地區工業化建筑技術的調研考察得到臺灣潤泰集團的支持幫助,本文發表得到上海市學科帶頭人課題《上海地區住宅工業化關鍵技術研究》(課題編號12XD1422900)的資助,特此致謝。
第一作者簡介:
張樺
上?,F代建筑設計(集團)有限
公司總裁,兼任中國勘察設計協
會副理事長、上海市勘察設計行
業協會會長、上海人居研究會
理事長、中國建筑學會副理事長
等。近年來先后主持完成多項國
家級、省市級工業化住宅課題研
究,包括《保障性住房住宅產業
化建筑技術標準體系研究》、
《上海地區工業化住宅關鍵技術
研究》等。