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装配式住宅建筑设计十篇

发布时间:2024-04-29 11:33:37

装配式住宅建筑设计篇1

摘要:根据国家有关产业政策和发展规划,国家将加快推进预制装配式住宅发展。本文从国内外工业化住宅发展现状,着重提出装配式住宅的设计研究工作和示范工程的推广应用。笔者通过中兴建设有限公司(国家房屋建筑工程总承包特级资质)从事预制装配式住宅研究的经典实例,较为详细的向读者介绍了当前国内工业化住宅设计研究的现状。

关键词:工业化住宅、装配式、预制构件、住宅产业化

中图分类号:F287文献标识码:a

近年来,我国住宅建筑飞速发展,其建造和使用对资源占用和消耗都非常巨大。与国外发达国家相比存在住宅建造周期长、施工质量差、能源及原材料消耗大、产业化程度尤其工业化程度低等问题,迫切需要采取工业化手段来提高住宅建设的质量和效率。开发符合产业化发展要求,工厂化、标准化程度高,施工速度快,节能省地、经济性好的新型工业化住宅体系,已经成为我国目前推进建筑工业化发展的一项重要工作。 一 、工业化住宅建造关键技术研究课题背景 1、立项必要性 我国“十五”以来,对住宅产业化问题进行过研究和推广,取得了一定成效。但对预制装配整体式混凝土住宅建筑的关键技术没有进行过系统、深入的研究,至今没有形成配套的工业化技术政策和标准规范体系,已建成的示范小区工程多是现浇混凝土结构,不具有高效环保的工业化节能减排特征。研究实施装配整体式工业化住宅建筑体系,符合目前我国正在推行实施的住宅产业化政策要求,不但可以提高住宅工程质量和装修品质;而且可以最大限度满足我国倡导地“四节一环保”的绿色建筑设计与施工要求。 2、目前存在问题分析 我国二十世纪七八十年代开发建设的预制装配式住宅建筑存在许多问题,照搬过去的经验已经不适应现时期我国住宅建设的实际需求。目前开始进行的新型工业化住宅建筑的基础性研究工作和工程试点,主要从性能和功能两方面完善提高工业化住宅的技术经济性。由于多年来我国缺乏工业化住宅的研究积累和工程实践,结构构件和部品的工业化率仍然很低。 3、主要研究内容:1)预制装配式混凝土住宅建筑的结构性能、抗震性能等关键技术研究。2)建筑配套部品的系统研究、产品开发、设计配套技术研究。3)构配件生产、施工安装关键技术研究与开发。4)技术标准的研究与编制。5)较大规模的示范工程。 二 、住宅工业化关键技术研究 1、基础理论与试验研究:1)装配式混凝土建筑结构体系研究:包括框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构等;主要研究装配式叠合楼盖结构性能;装配式框架节点受力性能、抗震性能;装配式剪力墙节点受力性能、抗震性能;构件承载与变形性能,装配节点大直径钢筋浆锚连接构造的承载及连接整体性能等。2)装配式混凝土工业化住宅的建筑性能研究:包括墙体保温隔热性能、接缝防水性能、建筑防火性能、外墙装饰性能、墙体耐久性能及隔声性能等。3)装配式混凝土工业化住宅经济性能研究:包括设计与施工总体策划管理,标准化设计与施工技术,项目实施的时效性与规模效应对比等。 2、工业化建筑设计技术 重点研究开发三点技术:1)结构体系选择与模数化、标准化设计:我国的住宅建筑工业化结构体系还没有完全确立,通用结构体系和专用结构体系的协调配合还没有解决,标准化概念和设计技术还没有得到足够重视。导致目前工业化住宅设计方案实施成本高、周期长,最大的原因是缺乏有经验的设计咨询人员。2)构件及装配节点的深化设计:工业化住宅的关键是要解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计。3)工业化专用三维设计软件开发:由于装配式混凝土结构设计构造的自身特点,要求设计方案必须在施工前检查复核,确保各专业的交叉重复在设计阶段解决,提高工业化设计的准确性。 3、构配件优质高效加工制作技术应制定采用机械化水平较高、具有一定规模的专业预制工厂取代目前无质量保证的分散的小厂认证管理办法,鼓励预制工厂采用先进的生产工艺和流水线、提高生产效率和产品质量、完善运输安装过程服务。实现节能减排和清洁生产。主要研究开发三点关键技术:1)构配件高效生产技术:采用机械化生产线可以减少工人劳动强度,提高产品质量和生产效率。2)构配件清洁生产技术:采用工厂化定点批量生产,最大限度减少建筑垃圾及废弃物排放,满足国家环境保护政策对建筑业推广绿色施工要求。3)构配件节能生产技术:采用自动控温的节能养护窑可有效降低能耗,加速模板周转,缩短工期,降低成本。 4、专业化施工安装技术:1)工业化施工安装软件管理系统开发:应针对工业化住宅结构体系开发施工安装管理软件,规范指导预制构件的施工装配。2)安装设备及配套机具开发:结合具体工程示范开发标准化定型化住宅配套设备安装机具。3)工业化定型模板配件及支撑系统开发:配套模板及支撑固定用脚手架的开发与完善。4)装配节点专业化施工及配套材料开发:连接套筒及高强无收缩灌浆材料的开发与应用。  三、住宅工业化实施方案1、政策引导与行业管理 充分发挥政府的指导作用,研究、建立或完善有关技术经济政策;针对装配式工业化建筑的特点,建立推广装配式建筑体系的构配件工业化生产、专业化施工安装的管理体系;建立设计研究、构配件生产、安装施工队伍的培训体系;走专业化、集成化、标准化、产业化发展道路。 2、预制工程标准规范体系建立与完善 建立以科研院所、高校、设计单位、大型房地产开发企业、构配件生产企业、施工企业组成的“产学研”团队;建立符合受力性能和抗震性能要求的预制装配式混凝土住宅结构体系,并建立相关技术标准体系;建立适用于装配式住宅建筑体系的节能配套技术,保证装配式建筑的能耗低于现浇混凝土结构。 3、设计、制作与施工的专业一体化公司模式 确立以企业为中心,形成一套完整的建筑产业化链条,建立“研究―设计―预制―施工”一体化的专业化房屋工厂模式,带动一批传统建筑企业向专业化房屋工厂企业的转型,长期从事住宅工业化的设计与施工业务。进而推动我国住宅产业化整体水平的提升。通过大规模试点工程的推广应用,形成专业一体化管理模式为主,预制构件专业化加工为辅的管理模式和运作方式,培训出一批新型建筑工业化企业,为新农村建设、城镇化建设和政府保障性住房建设提供良好的住宅体系。 

结束语目前,根据我公司对于工业化住宅的研究,一方面预制装配式住宅的设计节点控制、抗震性能已有很大改善,并且我单位也参与编制了《预制装配式混凝土技术规程》和预制构件相关的标准规范,从技术体系上具备了推广的基础。随着国家鼓励政策日益明朗,工业化住宅建筑的法规和规程逐步健全和完善,政府也积极的推广工业化住宅的房屋,大面积搞试点工程,工业化住宅设计作为产业化的重要环节,仍然需要在实践中不断的积累经验,总结提高,为推动工业化住宅更快,更好的发展持续助力。参考文献[1]纪颖波.建筑工业化发展研究.中国建筑工业出版社社.2011.[2]吴东航、小见康夫.日本住宅建设与产业化.中国建筑工业出版社社.2011.[3]李忠富.工业化住宅及其生产过程.住宅科技.1999.[4]钱志峰.对我国建筑工业化发展的思考.江苏建筑.2008.

装配式住宅建筑设计篇2

【关键词】装配式住宅;预制构件;整体

1.装配式结构体系

装配式结构(prefabricatedConcrete,简称pC),是以预制构件为主要受力构件,经装配连接而成的混凝土结构。装配式结构体系在国外已经发展成熟并得到很好的推广,而目前在国内,处于大力倡导和积极探索阶段,形成了具有中国特色的装配式住宅,即形成了以轻钢结构为主,以木结构、轻钢―木结构、轻钢―钢筋混凝土结构和轻钢―钢结构为补充的装配式住宅结构体系(见图1)。但经过一系列有益的实践,并未得到规模性的推广。主要原因是理论实践受技术水平和经济条件的约束,机具设备和运输工具落后,无法满足工艺的要求,加之推广力度不大等客观条件遏制了装配式结构体系的发展。目前,钢筋混凝土工程施工中,现浇体系处于主导地位。这一体系在国内发展成熟,并得到广泛认可和使用,但由于需要现场进行支模,钢筋绑扎连接,混凝土振捣养护等一系列手工操作,因此现浇体系存在诸多弊端:工程施工工期长;工程成本不易有效控制;工程质量难以可靠保证;全面工业化生产难以实现。

图1装配式结构建筑

2.装配式结构体系巨大的优势

1)住宅建造由工地化向工厂化转变,使影响住宅质量和性能的不可控环节纳入到可控制的体系下;2)采用预制钢筋混凝土外墙及梁、柱,在工厂进行产业化生产,再运至现场直接装配连接,安全快捷,节能环保;3)各预制构件机械化程度高,提高构件尺寸的精确度,减少材料浪费;4)现场作业人员减少,劳动量降低,作业时间减少,提高效率;5)节水、节电、节材、保护环境,社会效益提高。因而,建筑业应打破目前的建筑体系格局,积极引入住宅产业化的先进技术,扬长避短,大力发展装配式结构住宅。

3.装配式住宅现状

近年来,工业化在中国逐步发展起来,随着政策驱动,越来越多的企业不断加入,工业化建筑产品也开始在地产开发、建筑等领域广泛使用。得益于国家政策的指引,我国的建筑产业转型升级迎来了新曙光,而装配式住宅则是产业转型的主要方向之一,发展装配式住宅,可以改善结构精度、渗漏、开裂等质量通病,提高隔声、保温、防火等性能,便于系统维护、更新。装配式住宅有着巨大的节能减排作用,提升了住宅品质和效能,大大提高了施工效率,缩短了施工周期,并充分体现了绿色建筑“四节一环保”的特点。可见,装配式住宅是中国绿色建筑的发展方向。

中国装配式住宅的发展趋势和国际上先进国家的发展趋势是一致的。我国目前装配式绿色住宅还存在发展瓶颈,包括以下方面:一是装配式住宅的设计、生产、安装施工验收评定等技术标准尚未建立,试点成果无法大规模推广。二是装配式住宅的建造成本比传统方式每平方米高500元左右。住房和城乡建设部副部长仇保兴说“原因是未形成大规模生产,规模效益无法体现;同时,工业化生产属生产企业,构件工业化生产产品要交纳的17%增值税,增加了生产成本”。三是具备总承包资质的企业目前不具备专业化生产能力,尤其是装配式住宅生产、安装的能力不足,少数具备能力的企业又无承包项目资格,造成专业化公司还要挂靠,增加管理成本。尽管装配式住宅尚存在发展瓶颈,但我国已有些城市和地区实现了突破。以深圳为例,深圳市的一些保障房住宅,目前实现了图纸标准化、施工工厂化、管理可视化、现场整洁化,达到绿色建筑二星以上的评价标准,同时建筑质量得到提升,施工周期得到缩短。作为钢材生产大国,钢结构住宅和钢木结构混合住宅也是未来装配式住宅的一大方向,而且其施工方式和建造成本更具优势。

4.新时期装配式住宅的发展

国务院办公厅关于转发国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部绿色建筑行动方案的通知(〔2013〕1号文)中第(八)项为推动建筑工业化:住房城乡建设等部门要加快建立促进建筑工业化的设计、施工、部品生产等环节的标准体系,推动结构构件、部品、部件的标准化,丰富标准件的种类,提高通用性和可置换性。推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系,加快发展建设工程的预制和装配技术,提高建筑工业化技术集成水平。支持集设计、生产、施工于一体的工业化基地建设,开展工业化建筑示范试点。积极推行住宅全装修,鼓励新建住宅一次装修到位或菜单式装修,促进个性化装修和产业化装修相统一。2014年1月,住房和城乡建设部通知要求各地积极推进绿色保障房工作,并同时了《绿色保障性住房技术导则》(试行)(以下简称《导则》),明确各地依此研究制定本地区的绿色保障性住房技术政策,做好技术指导工作《导则》共有项,其中强调了绿色保障性住房应遵循的基本原则,研究和制定了绿色保障性住房的指标体系,提出了绿色保障性住房的规划设计、建造施工和产业化等技术要点。此外,《导则》还专项设置了产业化技术指标和体系化技术。为大量、快速的住宅建设提供切实有效的保障,从根本上全面推进绿色建筑行动。

目前国内装配式建筑发展较好的城市

沈阳:标准配套齐全,引进的技术论证严谨,结构类型品种较多,构件厂设备自动化程度高。完成了《预制混凝土构件制作与验收规程》等9部省级和市级地方技术标准。

北京、上海:有政府出台配套优惠政策作保证,标准配套基本齐全,部分装配的剪力墙结构的技术成熟。北京出台了混凝土结构产业化住宅的设计、质量验收等11项标准和技术管理文件;上海已出台5项且正在编制4项地方标准和技术管理文件。

深圳:工作开展的较早,装配式建筑面积较多,构件质量高,编制了产业化住宅模数协调等11项标准和规范。

江苏:结构体系品种齐全,部品的工业化工作同时开展。

合肥:近年来政府推动力度较大。

总结

综上所述,装配式住宅我是国建筑的发展趋势。从环境问题和社会效益等多方面考虑,它也将成为房地产业的引领者,目前我国装配式住宅发展潜力巨大,节能效果好,对减少pm2.5空气污染可发挥很大的作用,同时我国还要建大的住宅,依靠大量劳动力已不再可行,建筑质量无法保证,成本也在上升,所以,我国现在发展装配式住宅正当其时。

参考文献

装配式住宅建筑设计篇3

关键词:住宅电气设计供电系统电气保护

随着社会的进步和人们生活水平的提高,住宅的作用越来越重要,并且随着我国住宅制度的改革,住房将全部作为商品面向市场。作为商品其质量以及其布局是否合理将直接影响住户的使用和开发商的利益,因此住宅的电气设计应引起设计人员的注意。为此,笔者结合多项大中型住宅小区的电气设计工作的经验,将阐述对住宅小区电气设计的一些体会。

一、住宅建筑配电设计:

住宅配电设计要求:住宅配电设计必须满足居民的安全、方便和美观的基本要求,即应做到供电可靠并保证电源质量,尽可能做到系统接线简单且有一定灵活性,保证操作安全、维修方便、保证电源质量。住宅配电设计,首先考虑住宅的用电负荷等级、每户用电量和用电计量方式,然后,确定配电系统方式,合理选择线路保护电器,完成配电系统和电气平面图的施工图设计。

1.住宅用电负荷等级:

根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008和《高层民用建筑设计防火规范》GB50054-95(2005年版)的规定,现将住宅建筑用电负荷等级和对电源配置简要地叙述如下:

住宅用电负荷分级表

序号住宅类别电力负荷名称负荷等级

2高层住宅、19层及以上普通住宅消防用电设备、应急照明、消防电梯一级

生活水泵电力、公共场所照明二级

29~18层

普通住宅1.消防用电设备、客梯二级

2.生活水泵电力、公共场所照明二级

39层以下

普通住宅1.生活水泵电力三级

2.其他三级

2.住宅供电电源的配置:

2.1一级负荷对供电电源的要求:

一级负荷应有两个独立电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不至于同时受到损坏,以维持继续供电,供给一级负荷的两个电源宜在最末一级配电箱处自投切换。一级负荷别重要的负荷,除上述两个电源外,还必须增设应急电源,为保证对特别重要负荷的供电,严禁将其他负荷接入应急供电系统。

2.2二级负荷对供电电源的要求:

二级负荷应有两电源供电,即应有两回路供电,应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时不至于中断电源(或中断后能立即恢复)。

2.3三级负荷对供电电源无特殊要求:当以三级负荷为主,但有少量一级负荷供电时,其第二电源可采用自备应急发电机组或逆变器作为一级负荷的备用电源。

3.户内用电负荷:参照《住宅设计规范》GB50096-1999(2003年版)的相关规定及目前各地住宅建筑的发展情况,住宅用电负荷标准可参照下表要求设计。

住宅每户用电负荷标准及电度表规格

户型建筑面积()用电负荷标准(Kw)电度表规格(a)

a50以下35(20)

B50~90410(40)

C90~150610(40)

D150~2001015(60)

e200~30050w/20(80)

当以B户型作为负荷计算的基本户型,需要系数可按《住宅建筑用电负荷需要系数表》选取。住宅公用照明及公用电力负荷需要系数,一般可按0.8选取,当每户用电负荷标准大于4Kw时,可按二者之间的比值计算户数。如某户用电负荷为8Kw时,则该户可折算成2个基本户进行计算。

4.负荷计算:

住宅建筑负荷计算通常采用需要系数法。确定了住宅用电的需要系数,就能计算该座住宅的实际用电量,以此来确定供电容量。需要系数法是利用一个需要系数乘以设备容量即可求得用电建筑物的有功计算负荷。

5.户内配电箱系统:

住宅户内一般情况下可安装一台配电箱。配电箱的安装位置,宜选择在进户的户门附近,不大明显的承重墙上,一般安装高度为1.8米。每套住宅进户线截面不应小于10平方毫米,分支回路截面不应小于2.5平方毫米。每套住宅的空调电源插座、电源插座与照明,应分路设计;厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置独立回路,除壁挂式空调回路外其余插座回路均应装设漏电断路器。每套住宅应设置电源总断路器,并应采用可同时断开相线和中性线的开关电器。

6.用电计量方式:

目前,住宅用电计量,采用一户一表制的分户计量方式,一般不装楼内照明总计量表,公共用电应单独计量。每户电度表箱宜集中设置,多层或户数较少的高层可考虑设置在单元电表间内,户数较多的高层可考虑设置在每层电气竖井内。

7.配电方式:

多层住宅配电系统的配电方式以放射式和树干式为主。高层住宅配电方式照明系统采用树干式配电,而消防设备、客梯等设备配电采用放射式。

二、住宅建筑的电气安全:

1.等电位联结:

一般住宅采用以低压供电时可采用tn-S或tn-C-S系统,在电源引入处作重复接地;其工作零线和保护地线在接地点后要严格分开。和其他建筑物一样,不论采用哪种接地系统住宅楼内都应设置总等电位联结,以降低住宅楼内的电位差,减少电气事故的发生。但对于tn系统,总等电位联结的设置尤为重要。一般住宅楼均采用总等电位联结,总等电位板由紫铜板制成,将建筑物内保护干线、设备进线总管、建筑物金属构件进行联结。总等电位联结线采用BV-1X25m-pC32,总等电位联结均采用等电位卡子,禁止在金属管道上焊接。可燃气体管道进出建筑物时与总等电位箱可靠联接,采用卡接方式,设洗浴设备的卫生间应作局部等电位联结,弱电机房、电梯机房等处设局部等电位连接。

2.防接触电击的防范:

一般插座采用安全型电气插座,插座回路设置漏电断路器。

2.2凡正常不带电而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均应可靠接地。

浴室内电击的防范:住宅内设洗浴设备的卫生间应作局部等电位联结,即将浴室范围内的金属管道、结构以及电气回路中的pe线通过一个局部等电位联结端子板互相导通,使浴室内所有导电部分处于同一电位水平即可。

3.为保证检修时人员安全,户内配电箱总开关应采用可同时断开相线和中性线的开关电器。

4.为防浪涌电压的侵入,对各种设备造成破坏,在各级配电箱内加装浪涌保护器。

5.垂直敷设的金属管道每三层与圈梁的钢筋连接一次,且金属管道的底端及顶端应与防雷装置连接。

三、住宅建筑的防雷与接地:

1.根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)住宅建筑的防雷方法分:防直击雷、防雷电感应及防雷电波侵入,以及在无法隔离的情况下应采取等电位联结。

2.根据《建筑物防雷设计规范》规定,通常需要防雷的住宅建筑划分为第二或第三类防雷建筑物,无第一类防雷建筑物。

3.第二和第三类住宅防雷建筑物应有防直击雷和防雷电波侵入的措施。

具体措施参见《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第三章。

4.防雷装置:包括接闪器、引下线、断接卡、接地极等。

4.1接闪器:可采用避雷针、避雷带(避雷网)和建筑物永久性金属物作接闪器。

4.1.1避雷针:避雷针宜采用圆钢或焊接钢管制成,具体尺寸参见《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第四章第一节。

4.1.2避雷网和避雷带:避雷网和避雷带宜采用圆钢或扁钢,优先采用圆钢,具体尺寸参见《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第四章第一节。

4.1.3利用屋顶上永久性金属物作接闪器:屋顶上永久性金属物宜作为接闪器,但其各部件之间均应连成电气贯通。具体尺寸参见《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第四章第一节。

4.2引下线:分明敷引下线、暗敷引下线和利用金属物作引下线。

4.2.1明敷引下线:专设引下线应沿建筑物外墙明敷,并经最短路径接地。引下线宜采用圆钢或扁钢,宜优先采用圆钢。具体尺寸参见《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第四章第二节

4.2.2暗敷引下线:建筑艺术要求较高者,专设引下线可暗敷。具体尺寸参见《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第四章第二节

4.2.3利用金属物作引下线:

4.2.3.1建筑物的消防梯、钢柱等金属构件宜作为引下线,但其各部分之间均应连成电气通路。(这些金属构件可悲覆有绝缘材料)

4.2.3.2利用建筑物构件内钢筋作引下线。具体尺寸参见《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第四章第二节.

4.3断接卡:

采用多根引下线时,宜在各引下线上于距地面0.3-1.8m之间装设断接卡。

当利用混凝土内钢筋、钢柱作为自然引下线并同时采用基础接地体时,可不设断接卡,但利用钢筋作引下线时应在室内外的适当地点设若干连接板,该连接板可供测量、接人工接地体和作等电位连接用。

4.4接地装置:

可采用人工接地体或利用建筑物基础钢筋通长焊接形成的基础接地网。一般住宅建筑物接地极为综合接地体,即防雷接地、电气设备的保护接地、电梯机房等的接地共用统一的接地极,要求接地电阻不大于1欧姆,实测不满足要求时,增设人工接地极。具体尺寸参见《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)第四章第三节

5.防雷击电磁脉冲:

5.1电气系统的电涌保护:当建筑物安装有防雷装置时,低压供电的每栋建筑物的进线处(通常在总配电箱处)由于要做防雷等电位连接,都应安装电涌保护器。

5.2电子系统的电涌保护:通常,住宅都有电话线、宽带线和有线电视线引入。若它们为光纤电缆引入,当其有金属部件时应在整栋建筑物的引入处对其做等电位连接。若它们为金属线引入,对那些不能直接连接作等电位连接者,均应加装SpD。

综上所述时只是笔者在多年设计工作中的一些小结。建筑电气随着科技的发展和人们生活水平的不断提高,向更加完善的自动化、节能化、信息化和智能化方向发展,并且多种学科互相渗透、交融,使建筑电气不单单包含电气专业的知识,这样,对电气设计人员提出了更高的要求。现今,建筑电气在和人们的生活息息相关,国家也在不断完善各种各样建筑电气相关的规范和标准,更进一步推动了建筑电气的发展。身为电气设计人员,要紧跟时代步伐,努力接受和掌握新知识、新规范,力争做最优秀的设计。

参考文献

[1]朱林根.,现代住宅建筑电气设计,中国建筑工业出版社,2004.

[2]全国民用建筑工程设计技术措施-电气分册,中国建筑标准设计研究院,2009

[3]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008,中国标准出版社,2008

[4]《高层民用建筑设计防火规范》GB50054-95(2005年版),中国标准出版社,2005

装配式住宅建筑设计篇4

一、编制工作原则

1.1强化“成品住宅”设计理念,促进装修设计与建筑设计协调同步本标准在编制过程中强调“成品住宅”的设计理念,促使住宅装饰装修一步到位,并对住宅设计相关专业及产业链条上的相关环节进行整合,强调装修设计贯穿和协调建筑设计全流程的重要性,促进装修设计与建筑设计协调同步,从而提高装修设计的完整度和完成度,使住宅工程建设链条趋向合理。1.2提倡采用模数化、系列化的设计手段,提高建造过程的“绿色度”标准化是住宅产业化的基础,而模数化、系列化是标准化的重要内容。上世纪50年代末,我国已经对模数展开了详细的研究,但由于住宅产业化发展水平的制约,模数化的应用和实践,至今也主要局限在建筑的结构构件及配件的预制与安装方面,对住宅内装修产品、设备和设施安装等方面仍然缺少应用和指导。以目前的卫浴产品制造企业为例,每家企业仅铸铁浴缸的型号就多达30多种,少的也有10多种,但每家企业之间的产品规格还都不同。由于产品规格尺寸多,但又缺乏互换性,造成建筑设计难以协调,部品与建筑主体、部品之间的衔接和配合缺少科学合理的规则。如果设计中标准化本身做得不好,那会在建造过程中出现很多“定制品”,成本、工期、质量及安装的难易度等方面必然大打折扣,从而使材料采购、安装等方面的成本难以控制,建造过程中的材料浪费现象较为普遍,建造过程的“绿色度”不高。采用模数化、系列化的设计手段,能够提高部材、部品的标准化程度,可以以较少种类的标准化构件和部品进行有机的集成,实现丰富的功能。同时提高部件和部品的互换性,这样可以减少装修材料的切割和浪费,从而提高建造过程中的“绿色度”。在本标准中,提倡上述设计手段,减少装修工程中出现大量“定制品”的问题,节约材料,从而提高住宅装修工程的“绿色度”。1.3采用室内声、光、热综合环境指标改善室内环境随着人民生活水平不断提高,大家对居住健康,以至居住环境问题越来越关注,从装修异味到对室内甲醛等污染物水平的关注,一直到近年来引起社会热议的pm2.5。如果说标准需要从设计环节对全装修的设计质量进行把控,促进采用较为先进的技术提升住宅装修的品质,对建筑声、光、空气品质等方面指标也需要有较为详尽的约束和规定。“室内装修选材得当,就可以控制室内污染物指标”,虽然绝大多数开发单位会按照国家要求使用环保的材料和施工工艺,但全装修住宅是由诸多种上述材料有机地集成而来,目前也存在全部材料均符合国家标准,而经过各种材料组合集成、各种建造工艺的加工、各类化学粘接剂的使用,容易出现室内污染物累积叠加而引起新的室内环境问题,这方面也需要科学合理的考虑和约定;另外,如墙体大量的安装线盒、强弱电箱、穿各类管线,这样容易形成“声桥”,导致住宅建成后室内隔声、户间隔声性能出现下降,甚至有时连隔壁的说话、咳嗽声音都能清楚的听得到,而这方面的问题引起的投诉和纠纷也日渐增多。本标准在编制过程中也会考虑加入一些现场检测环节的要求,以保证住宅成品的环境指标达到要求。1.4兼顾全年龄人群居住需求,增加住宅全生命期适应性结婚生子、在宅养老,随着家庭成员年龄不断增长或者人口数量的变化,人们对住宅的需求也会随之变化。本标准突出“以人为本”、“人人适用”的理念,考虑通用设计和适老设计,保证住宅对特殊人群的适用性,增强建筑全生命期适应性,提倡装修设计中对相关设施等的排布位置、加固件的预留预埋等加以设计和考虑。例如,目前的住宅中大量的采用轻质墙体,这不但实现了部分废材的回用,也一定程度上实现了建筑的轻量化,减轻了结构设计的负担,但一般来讲,加气块、轻质隔墙条板等墙体存在一定的吊挂力不足的情况,而建筑设计、装修设计环节对住宅未来安装功能型辅助设施、挂墙电视、画框等加固条件的关注不够,造成了在需要安装上述设施电器时,墙体性能无法满足安装条件,一定程度上降低了住宅的适应性。本标准也会在应对住宅未来改造、增加相应设施等需求的前提下,适当规定与之相应的建筑条件的预留,以增加住宅全生命期适应性。1.5引入先进的设计手段、建造工法和新产品,提高住宅全装修工业化水平兼顾目前市场发展水平和产业化程度,提出科学合理的设计技术和适度超前的装配式建造技术和工法,做到适度引领本市全装修住宅产业发展。传统的装修工艺存在一定的不足,装修时必须剔凿墙体安装各类管线,给墙体带来“硬伤”,甚至出现结构安全隐患,这样的例子近年来并不少见。本标准兼顾目前市场发展水平和产业化程度,提倡装配式建造,促进新技术、新产品的应用,推荐使用科学合理的设计技术和适度超前的装配式建造理念和工法。比如,装配式的贴面墙可以在建筑墙体与饰面板间留出足够各类管线穿越的空间,使管线“不入墙”。这样,揭开面板即可对其进行处理,给未来的检修提供了良好的空间,也避免了墙体再遭剔凿造成安全隐患;而装配式的住宅地暖系统,能够实现快速施工安装的同时,避免地暖盘管“埋地”,使后期维修、维护和更替更加方便。上述工业化装配式施工,工期能提高70%以上。拿隔墙的建造来说,如果说传统工法抹灰、刮腻子找平等工作需要一周的话,这种装配式墙板的安装只需要一天。这种工业化的建造方式也能够大量减少现场工人的劳动强度,极大的提高效率,避免作业场地扬尘、噪声等对工人健康的影响,并且满足绿色建造中干式作业的要求。适当引入工业化建造方法,使手工作业所占比例降至最低,也能使建造精准度得到提高,保证品质均一。装配式的建造方式是一种新型的,集成化的,更加科学的建造手段,由于其具有大量减少人力、大幅节约工期、大量节约材料等特点,特别适合于需要大量、快速建设的,一次装修到位的公共租赁住房、廉租房等保障性住房类型,本标准的应用前景也较为广阔。另外,考虑70年产权内若干次的装修和改造成本,先进的装配式建造技术和产品的使用,能够大量节约住宅全生命期的维护和改造费用,大大降低了带有租赁性质的保障性住房的维护管理费用,变相实现政府持有财产的保值增值。而对于商品房持有者来讲,在不增加装修成本的前提下,减少了未来对住房使用过程中的经济投入。

二、结语

现在北京市70%以上的保障性住房项目中都在推进住宅产业化。在这些项目中,已经实现了住宅主体结构中的外墙、楼梯、隔墙共计30%的产业化率。本标准预计2014年内编制完成,这也将在一定程度上提高北京市成品住宅的设计水平,推进北京市住宅产业化发展。

作者:姜中天庄彤娄霓王贺韩亚非单位:中国建筑设计研究院国家住宅与居住环境工程技术研究中心

装配式住宅建筑设计篇5

关键字:住宅建筑,强电设计施工,设计施工现状,设计施工建议。

住宅建筑的强电设计和施工,应符合国家现行有关规范、标准的规定,并满足安全、节能、布线合理、使用和维修方便等基本要求。目前我国城镇及新农村建设中住宅建筑的设计施工还有很多不规范的地方,本文针对这一问题专门进行探讨和分析,并提出了改善建议。

一、关于目前住宅建筑强电设计施工的现状

1.住宅(小区)的变配电系统设计施工方面:

住宅(小区)的变配电系统设计,很大一部分建筑设计院设计的施工图中一般不对变配电室进行设计,只在设计说明中要求由当地供电部门设计,这样给建设单位带来很大不便,致使建设单位必须进行二次设计;特别是一类和二类高层住宅中,消防负荷要求按一级负荷和二级负荷标准供电,很多设计、施工达不到规范要求,有的只在工程说明中要求两路供电,还有的只在工程说明中要求设两台变压器供电。因此,就目前大多数县乡级供电部门供电条件来说,85%的工程满足不了两路供电的要求,仅此要求给建筑工程在今后使用中留有很大安全隐患。

2.住宅建筑用电负荷标准设计施工方面:

目前住宅建筑用电负荷标准,市区范围内的住宅楼基本都能满足一、二类住宅每套不小于4Kw,三、四类住宅每套不小于6Kw的用电设计标准,现在有的要求高一些的住宅楼每套用电负荷已达到8Kw。但有些设计不对变配电室和小区内每幢住宅楼的总配线进行设计,这样有的开发小区和新农村建设中就有些采用非正规设计施工图,为了减少投资,把每幢住宅楼和每套用电负荷计算的很小,致使一幢住宅楼或一个小区经常跳闸断电。这样一是不满足规范要求,二是给住户使用带来极大地不方便。

3.住宅建筑供电系统设计施工方面:

目前住宅建筑用电系统中的配电箱安装高度还有的不规范,漏电开关动作不灵敏。有的住宅楼没有在每幢住宅楼设总电源进线断路器,而是只在每个单元设单元总断路器,而且还不具有漏电保护功能,致使一套有问题,可能把一幢楼或一个小区都跳闸断电。

4.住宅建筑照明系统设计施工方面:

目前住宅建筑的电气干线(管),新建住宅楼基本都能按规范要求设管道井(设备和电气分设),但也有极个别的只设了水暖设备管道井,而没有给电气(包括强电和弱电)预留管道井,致使电气设计人员只有把电气管线从墙体中暗敷设;照明灯具设计方面,基本都能选用节能型灯具,但施工方为了减少投资,工程施工中把节能灯换成白炽灯头的还存在。

5.住宅建筑电源插座系统设计施工方面:

目前住宅建筑施工图电源插座数量的设置基本能达到规范要求设置的标准,但在住宅建筑施工中,还存在施工不到位,有的相序接的与插座上标注的相序不一致。有的电线导管出现扁折、断开、不通,金属线管断口处有毛刺导致无法穿线或穿线困难,造成导线绝缘层损坏,造成电气不通或跳闸。

6.住宅建筑防雷系统设计施工方面:

住宅建筑防雷设计施工中,基本能达到规范要求。但防雷引下线间距仅做到了距离满足要求,但引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置做的还不够;当利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋作为引下线时,建筑物外廓易受雷击的几个“凸”角上的柱筋没有被充分利用。

为了防雷电波侵入,当供电系统采用电缆进出建筑物时,应在进出端将电缆的金属外皮、敷设保护电缆的钢管等与电气设备接地相连接的设计要求有的与供电系统进线线路上设置浪涌保护器(SpD)混淆。

在除利用混凝土构件内钢筋做接闪器外,对其他接闪器应热镀锌或涂漆的设计要求,大部分没有采用热镀锌,只是要求防雷金属体要求镀锌。

7.住宅建筑接地及安全系统设计施工方面:

住宅建筑电气装置应采用总等电位联结和卫生间内要做局部等电位连接的设计要求,大部分设计施工图都没有设计详细的施工图纸,只是在说明中进行了说明或在平面图中标注了引用图集,致使等电位联结做法不正确或局部漏做,不能起到等电位保护作用。

8.节能和环保设计施工方面:

住宅建筑电气设计中,往往为了减少投资,把线路导线截面选的很小,保护穿管选的管径偏小,这样大大增加了线路的损耗,造成电线电缆宜发热,加快老化程度;有的供配电系统设计选用的功率因数过低,不利于节能;住宅内电气管线穿过楼板和墙体时,孔洞周边密封隔声措施不到位。

二、关于住宅建筑强电设计的基本内容和基本要求

1.住宅建筑强电设计的基本内容:

住宅建筑的强电设计,主要包括变配电系统、住宅用电负荷标准及计量、住宅供电系统、照明系统、电源插座系统、防雷系统、接地及安全系统、电气节能和环保等。

2.住宅(小区)的变配电系统设计基本要求:

(一).住宅(小区)的10KV变配电系统宜采用环网方式。变配电系统根据负荷容量和分布,宜使配变电所及变压器靠近建筑物用电负荷中心布置。

(二).一类高层住宅中的消防负荷应按一级负荷要求供电,二类高层住宅中的消防负荷应按二级负荷要求供电;

3.住宅建筑用电负荷标准及计量设计基本要求:

(一).每套住宅的用电负荷应符合如下规定:

(1).一、二类住宅不应小于4Kw;

(2).三、四类住宅不应小于6Kw。

(二).每套住宅应设电度表计量,户外集中设置。电度表宜采用10(40)a电流数值的宽载电度表规格。

(三).住宅单元未设置总电度表时,应设公共部分用电计量电度表。

4.住宅建筑供电系统设计基本要求:

(一).住宅建筑低压配电电压应采用220/380V;系统接地型式应采用tt系统、tn-C-S系统或tn-S系统,并进行总等电位联结。

(二).住宅建筑进户线宜采用电缆埋地敷设方式。电源进户后应设总电源保护(具有短路、过负荷和过、欠电压保护功能)装置。

(三).每幢住宅楼的总电源进线断路器,应具有漏电保护功能。每套住宅应设置电源总断路器,并应采用可同时断开相线和中性线的断路器。

(四).电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线,每套住宅内电气线路应采用穿管暗敷方式配线,导线应采用铜芯绝缘线。

(五).每套住宅内应设置户内配电箱,应配置有照明、一般电源插座、空调电源插座、电热水器等专用回路;厨房及卫生间的电源插座宜各成独立回路。每分支回路应设置过电流保护的断路器。电源插座底边距地1.8m及低于1.8m时,应采用安全型插座。

(六).除壁挂式空调器的电源插座回路外,其他电源插座回路均应设置漏电保护装置。

(七).卫生间宜进行局部等电位联结。

5.住宅建筑照明系统设计基本要求:

(1).住宅照明宜选用细管径直管荧光灯或紧凑型荧光灯。当因装饰需要选用白炽灯时,宜选用双螺旋白炽灯;

(2).灯具的选择应根据具体房间的功能而定,宜采用直接照明或开启式灯具,并宜选用节能型灯具;

(3).起居室的照明宜满足多功能使用要求,除应设置一般照明外,还宜设置装饰台灯、落地灯等;

(4).住宅的公共走道、走廊、楼梯间应设人工照明,除高层住宅的电梯厅和火灾应急照明外,均应安装节能型自熄开关或带指示灯的双控延时开关;当住宅楼梯间的应急照明采用节能自熄开关控制时,必须采取应急时自动点亮的措施;

(5).卫生间、浴室等潮湿且易污场所,宜采用防潮易清洁的灯具;

(6).卫生间的灯具位置应避免安装在便器或浴缸的上面及其背后。开关宜设于卫生间门外。

(7).每套住宅除设常规照明外,阳台及储藏室宜设照明装置。

6.住宅建筑电源插座系统设计基本要求:

每套住宅内各部位设置电源插座的数量不应少于规范规定的数量,特别是阳台宜设置1组电源插座或有露台的露台处易设置1组电源插座。

7.住宅建筑防雷系统设计的基本要求:

(一).住宅建筑应采取防直击雷、防侧击雷和防雷电波侵入的措施。

(二).住宅建筑的配电系统供电线路穿过各防雷区界面处,宜设置浪涌保护器(SpD)加以保护。

8.住宅建筑接地及安全系统设计的基本要求:

(一)建筑物内电气装置应采用总等电位联结。

(二)住宅建筑内卫生间内要做局部等电位连接。

(三)住宅建筑的避雷引下线冲击接地电阻每根不宜大于30欧姆。带有弱电设备的住宅建筑,弱电设备接地系统宜与防雷接地系统共用接地网,采用联合接地形式冲击接地电阻不宜大于1欧姆。

9.节能和环保设计基本要求:

(一)合理选择变配电室的位置,正确选择导线截面、线路的敷设方案,降低配电线路的损耗;提高供电系统的功率因数。

(二)住宅公共部位的照明应采用高效光源、高效灯具和节能控制措施。

(三)住宅内使用的电梯、水泵、风机等设备应采取节电措施。

(四)住宅内电气管线穿过楼板和墙体时,孔洞周边应采用密封隔声措施。

(五)住宅内管道井、水泵房、风机房等应采取有效的隔声措施,水泵、风机应采取减振措施。

(六)住宅楼楼梯间等公共照明应兼用太阳能光伏发电技术。

三、关于对住宅建筑强电设计及施工现状方面的建议

1.住宅(小区)的变配电系统方面:

住宅(小区)的变配电系统设计,建筑设计院设计的施工图应对变配电室配电配线进行设计(给供电部门安装变压器提供依据),只在设计说明中要求由当地供电部门设计是不符合设计规范要求的。特别是一类和二类高层住宅中,消防负荷要求按一级负荷和二级负荷标准供电,就目前大多数县乡级供电部门供电条件来说,多数工程满足不了两路供电的要求,设计中应明确要求建设单位上备用柴油发电机作为备用电源。

2.住宅建筑用电负荷标准方面:

住宅建筑用电负荷标准,应做到“满足当前,立足长远”的指导原则,因为住宅建筑使用年限都是几十年,随着家用电器的不断推陈出新,家里用电负荷只会越来越大,因此每套住宅应达到不小于4Kw或6Kw的用电设计标准,每幢住宅楼的总配线和总断路器也要满足规范设计要求,只有这样,到了夏天都用空调时才不至于一幢住宅楼或一个小区经常跳闸断电。

3.住宅建筑供电系统方面:

住宅建筑供电系统应在每幢住宅楼设具有漏电保护功能的总电源进线断路器,而在每个单元也设具有漏电保护功能的单元总断路器,且两级要考虑具有选择性,这样一套有问题,只会一套或一个单元跳闸断电,不会把整幢楼或整个小区都跳闸断电。

4.住宅建筑照明系统设计施工方面:

住宅建筑中,照明灯具均应选用节能型灯具,质量监督部门加强监督,杜绝工程施工中把节能灯换成白炽灯头的现象发生;楼梯等公共部位应大力推广太阳能光伏发电技术,做好节能减排工作。同时建议公共部位照明应大力推广耗电少、使用寿命长等优点的LeD灯具,可能当前LeD灯具价格要比节能灯要高一些,投资相对要多一些,但发展前景还是看好的。

5.住宅建筑强电设计施工中存在的其他问题:

(一).住宅建筑预留管道井的问题。在进行住宅建筑设计时一定要考虑水暖和电气干线管道井分设,这样电气设计人员就可以把电气管线从管道井中明敷设,能有效地避免电气管线在墙体中暗敷设,以方便今后电气线路因老化后的更换,避免更换时被迫采取的割墙破洞等麻烦。

(二).住宅建筑的电气管线穿过楼板和墙体时,孔洞周边要密封严密,否则声音会通过缝隙传递,大大降低楼板和墙体的隔声性能,致使住户内部相互串音,造成噪音污染。

(三).住宅建筑的等电位联结做法设计单位应明确住宅卫生间局部等电位联结所选用的标准图集。

(四).住宅建筑的电线导管杜绝出现扁折、断开、不通,金属线管断口处有毛刺导致无法穿线或穿线困难,造成导线绝缘层损坏,造成电气不通或跳闸的问题。

(五).住宅建筑的箱、盘内配线杜绝出现压接不牢固;多股线随意剪芯线、搪锡处理差;回路标识不清;漏电开关动作不灵敏的问题。

(六).由于建设单位投资等原因,电气配电施工中电气设备以次充好的问题。在施工中需要监理、监督部门加大监督力度,尽量杜绝此类现象发生。

装配式住宅建筑设计篇6

1.1标准化程度低

装配式建造最大优势在于标准化、规模化生产施工,特别是类似于数量大、标准相对统一的保障房项目,更能体现其优势。从目前的住宅建筑市场来看,建筑个性化程度大,不同开发商各有各的建筑风格,房型平面千变万化,立面造型更是纷繁复杂,无论是商品房还是保障房,模数化、标准化程度都还比较低,通用化构件使用较少。特别是大量的保障房工程,目前上海市还没有相应可组合拼接的设计选用图集,造成装配式建筑的建造效率还较低,成本较高,无法充分发挥产业化的优势。

1.2产业链不成熟

目前国内的pC住宅产业,由于市场尚处于培育期,对预制构件的需求较少,尚未形成足够大的市场规模,因此,上下游配套产业链还远不成熟,满足预制住宅需求的产品、部品(如pC构件、钢筋连接套筒、防水胶条、密封胶等)的生产厂家还比较少,可供选择的产品范围还不大。产业链上设计、pC深化、构件制作、配套材料生产、施工企业等资源跟不上市场扩容的步伐,产业链需要不断完善。设和管理委员会等六部门制订的《上海市绿色建筑发展三年行动计划(2014—2016)》,修改了各区县政府在本区域供地面积总量中落实的装配式建筑比例,2014年不少于25%,2015年不少于50%;到2016年,外环线以内符合条件的新建民用建筑原则上全部采用装配式建筑,装配式建筑比例进一步提高。文件的出台意味着上海市装配式建筑的推广使用已从政府鼓励方式转向了政府强制性推行方式。根据上海市6年来的开发规模统计数据,预测上海每年的预制装配式建筑面积(表2),建筑产业化市场将迎来一个爆发性增长期。3目前预制装配式建筑产业存在的问题上海地区从2006年起,由万科、上海城建开始推行装配式住宅,至今已完成100万m2的建筑,总体来讲,无论从建筑质量、建造工期、还是从现场节能、环境影响等方面都较传统方式具有较大的优越性。目前,上海已经在土地招拍挂或出让时纳入了装配式住宅要求的评价条件,并对符合绿色建筑标准的示范项目给予经济上的政策奖励,一些具有社会责任感和市场敏感度的企业迅速跟进,但也有一些设计、施工和构件生产企业,不管是否具备条件,也以装配式住宅为噱头,大有一哄而起之势。

1.3装配式建筑总体成本高

目前预制构件大多数没有模数化、标准化设计,且生产厂家较少,还未形成充分的市场竞争,达不到规模化生产,造成相应产品、部品的价格较高。再加上构件蒸养、运输以及pC构件因生产、施工、构造要求而增加了钢材用量,造成建设成本有一定增加。这也是目前影响市场开发商积极推进装配式住宅的主要因素。

1.4产品质量良莠不齐

从建筑预制构件生产情况来看,上世纪60~80年代是发展的黄金期,当时上海两大住宅建设主体单位建工局和住宅总公司分别建设了7个和4个预制构件生产厂,最大的占地约20hm2,生产构件供不应求,后来不少乡镇企业通过和国营大厂联营,也加入到构件加工行列,工厂总数在200家左右。到90年代初期开始,由于住宅建设由预制+现浇逐步向全现浇转变,构件加工行业急剧萎缩,住宅构件订单减少,迫使构件加工单位逐步转向商品混凝土加工和市政构件加工,能够延续至今的住宅构件加工单位已屈指可数,这些工厂之所以能够延续至今,主要还是靠依附于工厂其它主业产品,如商品混凝土、地铁管片、桥梁构件等,目前全国较有代表性的构件生产企业有:北京榆构(原北京第二构件厂)、上海城建物资(原住宅构件四厂)、上海建工三厂(原建工第三构件厂)、深圳海龙构件厂等。近年来,由于鼓励政策的陆续出台,上海开始涌现不少构件生产厂家,但质量参差不齐。一些具有多年生产经验的企业构件产品质量较好、产品质量较为稳定。也有一些企业起步较晚,技术积累和管理经验的缺乏,造成构件质量相对较差。

1.5还未形成充足的产品供给

目前上海市有上海城建物资公司、上海建工、远大、城业管桩等企业,从事预制构件的生产,年供应量约为250万m2左右,未来随着各家企业自动化生产线的上马和产能的扩大,将能实现约1000~1500万m2左右的产能规模。但生产线的上马、技术工人的培训、产品质量的稳定都需要一个过程,还不能满足2015年上海市50%预制比例的需求(表3)。

1.6管理制度和运营模式相对落后

装配式建筑方式是生产方式的变革,是传统生产方式向现代工业化生产方式转变的过程。目前很多企业自发地开展产业化技术的研发和应用,但忽视了企业的现代化管理制度和运行模式的建立。管理制度和方式无法跟上,也阻碍了产业化的发展。

1.7人才缺乏

在技术推广初期对人才的需求非常旺盛,而目前,预制技术领域面临的人才问题比较大。预制技术涉及到的人才涵盖面比较广,不光有设计、深化设计、预制生产、施工管理和操作,而且项目管理者也需要更新知识。而人才的培养需要一个过程,目前上海市涉及到预制产业链的人才资源还远远不能满足现实需求。

1.8配套政策滞后

目前上海市已经出台了一系列关于装配式建筑的鼓励政策,对上海装配式建筑产业的发展产生了巨大的推动作用,走在全国的前列。但前阶段的政策更多着眼于落实装配式建筑比例,明确鼓励措施等,项目进入建设阶段后的一些配套政策还未出台,亟需补充或修改。同时,新的鼓励政策在实践中也出现一些新问题。

1.8.1标准、规程缺乏

目前已经出台的预制设计规程,只有2010年颁发的《装配整体式混凝土住宅设计体系规程》,以及2014年10月1日出台的行业标准《预制混凝土结构技术规程》;另外还有构件制作和施工方面的规程。2010年颁发的规程由于当时建成实例还不够多,规程覆盖的范围比较少,装配式住宅的生产、安装施工、验收评定等技术标准还尚未建立,亟需修订。上海市政府还鼓励在学校、医院、养老院、商业办公楼等建筑中推广预制技术,这方面的针对性规程目前还在制定中。目前上海预制规范的广度和深度落后于北京地区。北京市目前已出台的预制规程有《装配式剪力墙结构设计规程》(DB11/1003—2013)、《装配式混凝土结构工程施工与质量验收规程》(DB11/t1030—2013)、《装配式剪力墙住宅建筑设计规程》(DB11/t970—2013)、《预制混凝土构件质量检验标准》(DB11/t968—2013)。虽然北京市预制规程的数量不多,但其针对住宅市场的预制技术规程的深度和针对性较好。

1.8.2与传统验收程序存在矛盾

国外主流的框剪预制装配式建筑,多为上部结构施工的同时,下部结构进行二次结构或安装装修工程施工。日本施工速度最快的pC住宅,施工到第四层时,第一层已可以交钥匙。但根据国内目前验收规程要求,需待结构封顶后进行整体验收。因此在主体结构施工上还无法发挥建设周期短的优势。

1.8.3与传统安全措施存在矛盾

按照传统的安全管理规定,工地现场需在建筑物外侧满布脚手架并搭设安全网,但有些预制建筑的施工工艺已可取消外脚手架的搭设,另外在取消脚手架后,在施工现场临时安全围护、外墙涂料吊篮吊绳作业方式上,都与上海现有的安全管理规定产生了矛盾。

1.8.4配套政策带来的新问题

1.8.4.1机械地执行装配式面积比例

上海市新的激励政策出台后,逐渐暴露出一些新的问题,比如各区土地出让环节建筑面积不少于20%的装配式住宅的规定,造成政府在土地出让时,将此比例落实到单个地块中,上海大多地块只有5~10万m2的建筑面积,但有1~2万m2的建筑面积需采用预制技术进行建造,而这种小规模的建造要求和现浇与预制两种作业方式在现场并存的状况,势必造成成本上升,难以管理等问题。

1.8.4.2奖励政策的局限性

现有的鼓励政策,对在土地出让时已经明确采用装配式技术的地块,不再给予面积奖励,例如一个10万m2建筑面积的地块,装配式比例25%,即有2.5万m2需采用预制技术,则剩余的7.5万m2即使开发商自愿采用预制技术进行建造,也无法享受面积奖励,这既打击了开发企业将预制技术扩大到整个地块的积极性,也与鼓励政策的初衷不符,而且在某种程度上限制了上海市预制建筑面积总量目标的落实。

1.8.4.3高预制率体系无法推广的问题

目前的鼓励政策中,仅在文件中提出了鼓励企业提高预制率的说法,但如何鼓励并没有提出相应的配套措施,实际上造成企业从成本角度出发,只愿意贴着政策规定的预制率下限进行开发。而低预制率与高预制率的技术并不相同,为达到将来预制率不断提高的目的,势必需要采取一定的鼓励政策,鼓励企业开发高预制率建筑,做好相应技术储备。

1.9技术体系方面

国外预制装配式建筑基本采用框剪结构体系,现在国内除了应用装配式框剪结构体系,还在对预制剪力墙结构等各种装配式建造体系进行不断的探索完善,全面推广应用还有待总结提高。国内目前的pC预制技术尚未成熟,主要包括以下三个方面。

1.9.1预制框架和框架剪力墙体系该体系在国际上已经完全成熟,但由于结构体系本身的特点,室内具有凸出的梁柱,在中小套型住宅中使用时,凸出梁柱会有一些不利影响,需通过装修予以弱化。

1.9.2pCF体系或剪力墙内浇外挂体系由于结构体系本身的限制,未来在预制率方面没有较大的提升空间,而且在现浇部分外部增加一层预制外皮的做法,并没有对传统作业方式发生革命性改变。

1.9.3预制剪力墙结构体系该体系较适合国内中小套型室内规整的需求,但由于之前没有规范的支持,目前还在不断完善和扩大规模应用。

1.9.4社会认知度方面整个社会层面对预制装配式建筑的认识不足,很多人依然存在以往预制建筑抗震性差、易渗漏的旧观念,用户对于装配式建筑的认识和评价才是市场接受度提高的关键,需要在政策顶层设计和市场客户端(小业主)两方面双管齐下,pC产业才能顺利和迅速地得到发展。

2对策

基于以上因素,上海有必要考虑制定装配式住宅建筑发展的顶层规划,加强管理,正确引导。优化建筑企业结构,淘汰技术力量薄弱、挂靠分包小队伍,促进建筑业结构调整。将致力于工业化住宅研究的企业、科研院校进行资源整合,健康发展,建立研究开发、建筑设计、技术推广与运营管理一体化的生产模式。建议在以下几方面加大统筹规划。

2.1建筑产业方面

2.1.1建立标准化、模数化建造方式,完善预制装配式建造体系(1)对数量大、标准相对统一的保障房,征集汇编可组合拼接的保障房设计选用图集,通过标准化规范、模数化协调,既可以加快设计施工进度,又可以降低预制构件生产成本。(2)在推进预制装配式商品房建造的近几年中,建议采用区域总量控制的方式,按照预制装配式项目相对集中建设模式进行,避免所有商品房在项目全面快速推进过程中,因设计、构件制作、施工等一系列质量问题而留下遗憾。(3)除了将国外主要应用的预制装配式框剪结构体系技术进一步落地外,对预制装配式剪力墙结构各种体系不断总结完善,择优甄选。

2.1.2标准化体系建设与推广(1)鼓励产业链上各大型龙头企业针对市场需求,研发标准化产品系列并推广使用。可以从标准化构件角度出发,慢慢形成自身标准化预制户型体系。(2)政府倡导,学习香港及新加坡等地的成功经验,率先在保障性住房和政府投资项目使用标准化装配式建筑。(3)对标准化产品采取适当的知识产权保护措施。(4)在土地出让、审图、工业化建筑评定等环节中优先考虑标准化产品。(5)在标准化体系建设与推广同时,结合运用Bim技术,为传统建筑施工来一次真正意义上的革命,这也是符合创新驱动、转型建筑发展的时代需求。

2.1.3对预制构件生产进行规划与扶持要加强对预制构件生产行业的产业规划,一方面要合理规划预制生产厂家地域分布,满足上海预制建筑需求的同时,辐射上海周边地带;另一方面应合理规划全市产能,防止一拥而上造成产能过剩,从而陷入恶性竞争的局面。

2.1.4加大人才的培养和引进亟需开展相应的技术培训、加大人才引进力度和做好内部培养工作。(1)技术培训。建议经常由主管部门组织相关的技术培训,组织相互参观交流学习、标准宣贯工作,将预制装配式相关的标准让更多的企业掌握,让预制技术在更多的企业生根发芽。(2)人才引进。加强外省市相关人才的引进力度,促进本市相关产业的快速发展。例如将本领域作为人才引进重点领域,制定相应的5年人才引进计划,满足本市中长期对本领域人才的需求。(3)重视人才培养,加强产学研合作。加强本市相关产业链企事业单位人才培养力度,制定人才培养计划,必要时可以给予外地户籍人才加快落户的优惠措施,促进人才稳定发展。建议在院校开设相关专业,聘请具有实践经验的工程师担任讲师,同时企业可作为院校的实习基地,重点培养理论和实践相结合的专业人才。

2.2配套政策与法规

2.2.1适时调整鼓励政策在大力推广预制装配式建筑的近几年,对土地出让时有要求做装配式建筑而面积比例较少的地块,开发商自愿在同一地块内,对剩余面积也采用预制技术的,给予一定的面积奖励;在土地出让时,已明确预制率的项目,开发企业自愿提高预制率的,根据预制率的高低,给予一定的面积或费用奖励;对土地出让时,未明确采用预制技术而开发企业自愿采用预制技术进行建造的,可在目前3%面积奖励的基础上,根据预制率的不同,额外给予一定的面积或费用奖励。以上鼓励政策可以推动企业在走向预制装配式道路的基础上继续进行研究和探索,提高预制建筑的工业化水平。

2.2.2金融政策支持充分发挥金融支持作用,对装配式建筑产业实施鼓励性税收政策。政府通过税收工具,降低开发环节成本,可以充分调动房地产开发企业的积极性。比如日本建设省和通产省在上世纪70年代推广工业化住宅时,采取了一系列财政金融方面的鼓励政策,包括“住宅生产工业化促进补贴制度”,对新技术、新部品的使用,给予长期低息贷款等。对符合条件的预制建筑项目优先提供开发贷款、适度放宽负债率限制或降低开发贷款利率,对购买该类型住宅的购房者降低首付要求或降低按揭贷款利率。

2.2.3加快调整审批体系和验收、安全制度管理制度创新应匹配技术进步发展的需要。针对装配式这种新工艺,各监管部门可根据装配式工艺的特点,调整原有的监管程序和监管要点。另外由于装配式建筑在管理体制上与传统建筑(设计、产品、施工相脱节)完全不同,属于有机、全过程的管理,因此原有的“串联审批”建议优化为“并联审批”。考虑到装配式建筑的特性,采用住宅产业化的工程验收可以考虑采用分批多次验收的方式,可以使项目开发周期大大缩短,发挥装配式建筑的优势,同时减少开发企业管理成本和时间成本。在安全制度方面加快制定与预制建筑体系相配套的管理规定,适应预制装配式建筑生产方式的特点。

2.2.4技术规程加快相关技术规程的修订和编制,促进标准规程与市场需求的统一。同时,预制建筑技术发展是百花齐放的,各个企业可能有自己独特的体系,一本规程包打天下的做法不太现实,应鼓励各个先行企业将自己的企业标准提升为上海市标准。

2.2.5质量保证体系开发商和建筑商对质量的责任建议上升到立法高度,并贯彻建筑全生命周期,如延长保修期等。开发企业在构件产品的选择上,应慎重选择生产厂家。pC建筑的起步阶段,需以优良的质量赢得口碑、培育市场,避免因产品质量问题影响pC建筑产品形象和开发企业形象。建立优良住宅部品认定制度,由专业的住宅部品认定中心对部品的外观、质量、安全性、耐久性、使用性、易施工安装性、价格等进行综合审查,公布合格的部品,并贴“优良部品”标签,设定一定的有效期。经过认定的住宅部品,政府可强制要求在保障性住宅中使用。优良住宅部品认定制度建立,可逐渐形成住宅部品优胜劣汰的机制,是提高部品质量和建筑产品质量,推动住宅产业和住宅部品发展的一项重要措施。

2.2.6对传统作业方式加以限制采取措施,有步骤、有计划、有区域地对传统建造方式加以限制,例如在一定阶段,一定区域内,仿照香港的做法,采用征收建筑废物处置费的形式促使减少建筑垃圾的产生,提高使用预制构件的积极性。在此基础上,渐进式、逐步地加以推进。另外在装配式建筑的产业化生产方式中,应大力推广信息化技术,推进住宅工业化建造与信息化的深度融合,以保障性住房建设材料部品采购信息平台为基础,建立住宅工业化信息技术与管理系统,包括建立建筑部品部件的编码标识规范与体系等,逐步实现对建筑部品部件全生产过程、全寿命周期的跟踪监测,完善质量追溯机制。

2.3社会宣传方面

需要加大预制装配式建筑以及示范项目的宣传,如打造公益性教育宣传基地,让老百姓实实在在感受到pC建筑带来的成效,感受到建筑质量提升、科技含量提升、住宅保值增值带来的实惠。

3结语

装配式住宅建筑设计篇7

[关键词]装配式建筑;法律法规;对比

[Doi]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.38.160

由于环保、节能等要求,我国的建筑与房地产行业正处在一个重要的转折点,在这个转折点上,装配式工程成为了一个合适的选择。相对比而言,许多发达国家相对应的相关法律法规也较为完善[1]。因此,就我国装配式建筑相关法律法规中体现出的装配式建筑存在的问题,可适当借鉴装配式建筑较为发达的国家的相关经验。

1我国装配式建筑的现状及存在的问题

1.1我国装配式建筑的现状

我国从20世纪五六十年代开始研究装配式建筑的设计施工技术,发展至今形成了一系列装配式建筑体系。由于我国的装配式混凝土建筑设计和施工技术研发水平跟不上社会的需求以及建筑技术发展的需求,因此20世纪九十年代中期装配式混凝土建筑逐渐被全现浇混凝土建筑体系取代。[2]“十三五”期间装配式混凝土建筑将重回重要的地位,国家将大力加快发展建设工程的预制和装配技术,提高建筑工业化技术集成水平。

在发展的过程中,国内随之制定了部分关于预制装配式建筑的规范,如:《CL设计规程》(2006年)、《预制装配整体式钢筋混凝土技术规范》(2009年)、《装配式混凝土结构技术规程》(2010年)、《装配混凝土住宅体系设计规程》(2010年)、《装配整体式混凝土结构技术规程》(2011年)、《装配式混凝土结构技术规程》(2014年)等,与此同时,一些法律法规也在筹备建设当中。[3]

1.2我国装配式建筑存在的问题

1.2.1缺乏统一的专业标准

标准在建筑预制装配化发展的初级阶段有着相当的重要性。在我国,由于缺乏装配式建筑技术标准的基础性研究和工程实践,致使许多技术标准仍处于空白,因此导致装配式建筑市场混乱、难以管理的现象。

1.2.2缺乏完善的质量评估体系

与传统式现浇建筑相比,装配式建筑有许多特点,如:装配式建筑需要在工厂生产预制构件,因此构件的质量需要纳入评估当中;装配式建筑中含有一些非定量因素,必须考虑到相关数据的不确定性和随机性。因此相关规定中传统的评估方式并不能很好地适应装配式现浇建筑的评估。

2相关发达国家装配式建筑及其法律法规

2.1美国装配式建筑及其相关法律法规

美国的装配式建筑主要包括建筑预制外墙和结构预制构件两类。美国的装配式住宅起源于20世纪30年代,20世纪70年代能源危机期间开始实施配件化施工和机械化生产。现在美国每16个人中就有1个人居住装配式住宅,装配式住宅成为非政府补贴的经济适用房的主要形式。

1976年美国国会通过了国家工业化住宅建造及安全法案,同年开始出台一系列严格的行业规范标准,逐渐与美国建筑体系相融合、趋于完善。由于预制/预应力混凝土协会(pCi)的长期推广,美国的装配式住宅的相关标准规范已逐渐完善,其编制的《pCi设计手册》及一系列技术文件保证了美国装配式建筑的发展。

2.2日本装配式建筑及其相关法律法规

日本1968年提出装配式住宅的概念,1990年推出了采用部件化、工业化生产方式、高生产效率、住宅内部结构可变、适应居民多种不同需求的“中高层住宅生产体系”,经历了从标准化、多样化、工业化到集约化、信息化的不断演变和完善过程。在此期间建造的预制混凝土结构经受了1998年阪神7.3级大地震的考验。

日本的相关标准包括建筑标准法、建筑标准法实施令、协会标准、企业标准等,其中日本建筑学会(aiJ)制定的装配式结构相关技术标准和指南为日本的装配式发展起到了重要作用。日本的主要法律法规有《预制建筑技术集成》丛书、《预制混凝土工程》(JaSS10)、《混凝土幕墙》(JaSS14)等。

2.3丹麦装配式建筑及其相关法律法规

丹麦自20世纪50年代就开始有大量企业开发了装配式建筑的相关部件。目前丹麦的新建住宅中通用部件达到了80%,既满足了多样性的需求,又达到了50%以上的节能率。丹麦推行装配式建筑工业化的途径是开发以采用“产品目录设计”为中心的通用体系,同时比较注意在通用化的基础上实现多样化。

丹麦是一个将模数法制化应用在装配式住宅中的国家,国际标准化组织iSo模数协调标准即以丹麦的标准为蓝本编制。丹麦地处欧洲,欧洲的《欧洲规范》《预制混凝土构件质量统一标准》(en13369)、《模式规范》(mC2010)等均为丹麦预制混凝土建筑行业的标准化发展提供了助力。

3我国装配式建筑发展的思路

3.1确定并落实相关的标准规范

标准规范是群体所确立的行为标准,作为行业准则,能使装配式建筑工程的相关流程保持健康、高效,促进其发展。在标准规范的实施过程中需要及时根据实际情况修订原有规范、制定新的标准规范。

国家行业主管部门应组织国内外骨干企业、国内外相关专家,对我国装配式建筑的实际情况进行基础性调查,并根据我国的现状,结合装配式建筑较发达的国家的相关标准规范,提出和落实我国的装配式建筑设计、施工、技术等标准规范,为我国的装配式建筑发展提供相关依据。此外,还需结合新的政策等,根据实际情况修订原有规范、制定新的标准规范。

3.2确定并实施装配式建筑施工质量评估体系

一个良好的质量评估体系,能解决装配式建筑市场混乱、难以管理的现象,能进一步保证相关标准规范的落实,并保证建筑行业及其他相关行业对装配式建筑的重视,以促进装配式建筑工程的发展。

确定一个良好的质量评估体系,对于我国装配式建筑的发展来说刻不容缓。根据装配式建筑较发达的国家的质量评估体系,装配式建筑质量评估应充分考虑不确定因素以及随机性影响,从装配式的各相关阶段(设计、预制件制作、施工、验收等)进行质量考核,并符合系统性、客观性、全面性的原则。

3.3完成装配式建筑规范与我国建筑体系的融合

完善的建筑体系对于一个国家建筑行业的发展,以及建筑行业的协调性、统一性、可持续性有着重要的作用。对于我国的装配式建筑工程,将会陆续有一些规范出台,而在实践中不断地改进,令这些规范与我国现有的建筑体系相融合至关重要。

所谓融合,首先要保证装配式建筑相关的法律法规与我国建筑体系不冲突,二者需在原则、实施、监督等方面协调一致。这就要求建设单位、设计单位、勘察单位、施工单位、监理单位以及政府相关部门在实际操作过程中不断思考并提出建议,保证最基本的协调。

装配式住宅建筑设计篇8

(华南理工大学建筑设计研究院,广州510000)

摘要院进入二十一世纪,“安全高效、绿色环保”越来越成为衡量建筑设计水平高低的重要指标,随着全国建设工作会议上“建筑产业现代化”的明确提出,新型建筑工业化以其迫切的需要和可持续发展的潜力重新走入国内建筑界的视野。在建筑产业化的革命中,预制装配这种建造方式重新进入到工程实践中,因此,针对这种新型建筑技术所对应的建筑作适应性的探讨,是文章关注的问题。

关键词院可持续发展;建筑产业现代化;新型建筑工业化;预制装配式建筑;适应性

中图分类号院tU111.3文献标识码院a文章编号院1006-4311(2015)27-0078-05

0引言

这是建筑产业现代化的时代,“安全高效、绿色环保”的目标已经成为全社会发展的共识,传统的混凝土全现浇结构无法适应时代的发展,不久的将来,必将被新型建筑工业化所取代。过去,由于材料技术水平的限制,人们对预制装配式建筑的质量和适应性存在疑虑和误解,但是,随着新材料新技术的运用以及管理水平的显著提高,我国现阶段的预制装配式建筑又重新迈出发展的步伐。因此,在这个历史性的机遇面前,笔者希望通过对新时期预制装配式建筑的特点总结及其适应性探究,为建筑产业化进程提供理论性的支持。

1概念解析

建筑产业现代化,是以绿色发展为理念,技术进步为基础,信息技术和工业化深度融合为手段,运用先进适用的建造技术和科学的管理方法,对建筑全产业链更新、改造和升级,实现传统建造方式向现代工业化生产方式转变,从而全面提升建筑工程的质量、效率和效益。

新型建筑工业化是建筑产业现代化的基础和核心,它是指采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理的生产方式。新型建筑工业化并不只是装配化,而是现代科学技术和现代企业管理的融合叠加,即“新型建筑工业化(生产方式)=现代科学技术(生产力)+现代企业管理(生产关系)”。

预制装配式建筑,是指建筑的全部或部分构件在工厂进行预制,运输到施工现场,通过可靠的安装方法建造而成,具备一定使用功能的建筑物。发展预制装配式建筑是新型建筑工业化的重要环节。

2国内外发展状况

17世纪,英法等国家开始了建筑工业化道路的最初探索,20世纪50年代,二战客观上促进了欧洲国家建筑工业化的大力发展,积累了大量实践经验,并针对预制装配技术研制了成熟的行业规范和技术准则。美国在20世纪初成立了预制混凝土协会(pCi),长期致力于装配式建筑规范和标准的制定,一直推动着建筑工业化的发展,取得长足的进步。日本的建筑工业化水平世界领先,在预制装配式住宅的建设上取得了空前的发展,它结合自己的实际建筑环境,将装配式建筑的理念成功引用至高层和超高层建筑的防震设计中,取得了卓越的成绩。

相比之下,国内建筑工业化水平比较落后,行业规范和技术标准还处于匮乏阶段。我国开展工业化建筑的探索时间并不晚,从20世纪50年代开始到80年代,各种预制屋面板、空心楼板、屋面梁已经在住宅的建设中得到广泛应用(据不完全统计,到1985年全国预制装配式建筑比例已占所有建筑量的35%),但是进入90年代,我国在预制装配这个领域的研究和实践几乎为零,预制装配逐渐被全现浇结构所取代。直到21世纪,现浇施工方式所造成的环境污染、噪声影响、资源浪费、施工危险等弊端逐步显露,中国建筑业界和相关部门才重新开始重视预制装配式建筑的发展。

3新时期预制装配式建筑的特点

3.1技术创新

预制装配式建筑的技术创新并不是单一技术的创新,而是集成建造技术的系统创新,它包含了主体结构的创新、装饰装修的创新和设施设备系统的创新,并综合体现在建筑设计、工程质量、工期控制、经济效益和环保节能等方面:

3.1.1建筑设计方面

设计理念先进,兼容性强。建筑构件在工厂进行预制并运输到施工现场进行装配,可以最大程度实现钢结构、混凝土、新型材料的复合化施工,是一种符合现代建筑设计理念的生产方式。

结构体系灵活,可变性强。实现支撑结构和填充体系的彻底分离,保证支撑体的耐久性和填充体的可变性,有利于使用者在实际使用时进行改动和调整,一改以往建筑承重墙多、分隔死、开间小、空间无法灵活分割的缺点。

模数控制生产,工业化强。将建筑分离成支撑体系和填充体系,两种体系又各自拆分成不同部品构件进行标准化设计生产,这种方式有利于标准化的建筑空间和建筑立面的大规模重复性生产建造。

设施设备系统一体化设计。在设计过程中,水、空调、新风、暖气、电气等设备管道预设同步进行,从而减少设计缺陷和返工次数,极大提高设计效率,同时保证设备管道的质量控制水平更高,有利于房屋舒适度和洁净度的营造。

实例分析:中粮万科长阳半岛五裕地块项目,位于北京市长阳镇,地上部分采用预制混凝土装配整体式剪力墙结构,产业化楼建筑面积约9万平方米。项目工业化预制率达到61%,外墙、内墙、阳台、叠合、挑板、防火隔墙、外挂板、楼梯、梯梁、女儿墙等十种构件都采用预制方式;建筑设计采用业内先进的设计理念,如24小时新风负压系统、横向排烟系统等内装部品化集成技术、Si内装分离与线管几成技术等;深化设计阶段更是采用三维手段协同设计,以确保准确快速落实设计方案,并最终保证此预制项目的实施质量。

3.1.2工程质量方面

材料性能和构造水平提高,抗震性强。采用新型轻质材料,在隔声耐火、保温隔热、防腐防潮等方面具有优越的物理性能,同时由于构造水平提高和自重减轻,建筑的抗震性能也显著增强。

工业化生产建造,整体性强。预制手段机械生产的建筑构件,通过一体化的控制方式,在专业指导下使用可靠的连接方式进行安装,能够最大程度保证建筑整体性能。装饰效果优良。预制外墙板使用各种饰面进行预先处理,配合建筑设计预嵌瓷砖、石材、清水模等;预制内墙质量控制更加方便且外观优良,无需经过再粉刷的程序即可做装饰工程,从而保证了质量和效果。

3.1.3生产效率方面

预制构件采用机械化方式进行生产加工,现场只须对构件节点进行浇注,这样的施工方式大大减少了现场工作量和施工难度,可同时进行交叉作业,遇到雨雪天气也可不用停工,节约工期,保证施工进度,节省投资,降低施工成本。

实例分析:位于北京回龙观019地块的住宅及商业金融项目2号楼,是北京住宅产业化基地的实验点。在全装配环节,每层楼的用工人数从42人降低到28人,综合测算节省了33%的用工量,其中混浆工这个工种已经完全不再需要,钢筋工的人数降低了53%,最终完成精装修的时间比运用传统工法的楼栋快了一个月。

3.1.4经济效益方面

在西欧、北美和日本,预制装配的生产方式与传统建筑方法相比,可节约人工约25%-30%,降低造价约15%-20%。现在国内由于预制装配建筑仍处于摸索阶段,受生产技术、生产规模等因素的影响,预制率较低(仅为15%-20%),其建设成本仍略高于传统现浇建筑。但是,从住宅全生命周期角度来分析,装配式住宅由于其能耗、管理、维修成本的降低,能有效节省消费者后期费用支出。因此,综合来看,预制装配式建造方式在建筑经济性上拥有更广阔的发展潜力。

实例分析:万科集团在上海所开发的新里程项目、金色里程项目、四季花城项目、金色城市项目以及北京假日风景项目都采用了工业化生产的方式,根据这五个项目的成本估测数据,可得到建安成本和使用成本的工业化增长率。根据此工业化增长率对南京某一处传统住宅(103m2)进行工业化假设,将工业化住宅与传统住宅建造成本进行对比(详见附表1和附表二)。传统住宅建安总成本为528390元,使用费用50年为306231元;工业化住宅建安总成本为580302元,使用费用50年为254833元。现阶段成本总和两者相近,但是未来工业化住宅经济效益还有非常大的提升空间。

3.1.5环保节能方面

预制装配所产生的噪音、烟尘和垃圾远低于现场施工,对周围环境的影响降到最小。工业化的设计和施工节省了大量现场的模板和脚手架,减少了木材使用量,在降低造价的同时也保护了我国宝贵的森林资源。此外预制外墙和屋面板已经将保温隔水等防护层统一处理完毕,避免现场施工易破坏的情况发生,有效实现建筑使用阶段的节能。

实例分析:“小天城项目”位于长沙远大三路与远大城交汇处东北角,建筑面积18万平方米,是全国第一幢以工厂化装配式方式建造的超高层钢结构可持续建筑。小天城的工厂化率超过90%,据项目工程测算,相比传统建造方式,节能80%,节水85%,节省混凝土60%,建筑垃圾甚至只有传统建造方式的1%。

3.2管理创新

新型建筑工业化的目标是建立专业化、协作化的工程总承包队伍,在研发设计-构件生产-施工装配-运营管理等环节实行一体化的现代化的企业运营管理模式,从而可以整合优化整个产业链上的优质资源,使效率和效益最大化。(图1)

4现阶段预制装配式建筑的适应性分析

综上所述,预制装配式建筑具有平立面规律性强、构件重复率高、多工种一体化施工可行性强、标准化快速生产、整体安全性能佳、综合效益高等突出特点,笔者根据预制装配生产方式在国内的现实应用情况,对其适应性建筑类型进行研究比对,总结如下:

4.1住宅类建筑

从需求上分析:住宅是中国社会上需求量最大的建筑物类型,2010年以来全国新建住宅年平均成交量维持在2.25亿平方米水平,这需要一种快速、安全、可靠的生产方式来完成,以最大限度节约社会的劳动力成本和资源环境成本,运用预制装配技术可以实现这样的目标。

从实施条件上分析:建筑设计上,现代住宅趋向工业化的生产,住区楼栋标准化,户型单元模数化,公共交通核心模块化,内外墙部品构件工厂化,还要保证室内大开间和灵活分割的可能性;结构设计上,预制装配式框架、剪力墙结构体系和钢结构体系已经非常成熟,可以实现与现有结构的平稳衔接过渡;设备系统设计上,住宅内部设备管道单一重复,给水系统、排水系统、电气系统、通风系统和供暖系统等都可以使用部品生产和集成技术应用;这些都是住宅类建筑使用预制装配生产方式的有利条件。(图2)

4.2车间厂房类建筑

从需求上分析:现今国内工业正处在快速发展的转型阶段,车间厂房类建筑应用广泛,需求量大,需要体现出工业建筑“快速施工,提高投资回报效率”的特点,很适合用预制装配的方式进行生产建造。从实施条件上分析:建筑设计上,车间厂房类建筑根据使用对象的不同,其跨度、进深和层高都有严格的等级和模数要求,其外立面风格简洁统一,无特殊性要求,非常适合进行模式化的预制部品生产;结构设计上,车间厂房主要采用排架结构体系和门式钢架体系等,其屋架梁、行车梁、天沟、屋面板均适合使用预制手段生产,在现场吊装就位后焊接将其连成整体结构便可快速安装,体现环保节能高效的现代化需求。(图3)

4.3办公酒店类建筑

从需求上分析:现代酒店和办公楼是城市商务区中最常见的建筑类型,伴随信息时代的到来,智能化的建筑环境、人性化的建筑空间、可持续发展的建筑环境越来越成为社会一致的追求。因此,在这种建筑类型上运用新型工业化的生产方式,势必能极大促进现代城市商务区的规划和建设。

从实施条件上分析:建筑设计上,它以现代办公和居住功能为主,其房间开间、进深、层高需求以及外墙、门窗等部品尺寸都相对统一,而且这类建筑后期使用过程中房间大小或格局变动的可能性很大,使用工业化生产的预制装配轻质构件通过灵活的分隔方式可以轻松地实现;结构设计上,无论是普通框架结构或框架———核心筒结构,都属于预制装配施工方式的适用范围;设备系统设计上,预制装配技术在设计阶段就已预设完善设备管道,适合实现这类建筑中集成化的中央空调和新风循环系统。(图4)

4.4医院类建筑

从需求上分析:现代医院作为延续生命、保护健康的重要场所,其整体医疗环境正日益受到人们的重视。医院需要洁净无污染的就医和治疗环境,预制装配建筑使用的各种新型材料有质量保证,可以确保建筑物安全无毒,对人体和环境无害,符合人类健康与环境再创造的综合利益。因此,在医院类建筑上应用预制装配技术,不仅有利于建筑微环境的营造,更有助于全社会节能环保事业的推进。

从实施条件上分析:建筑设计上,医院类建筑以诊室、病房、办公室等集中性的使用功能为主,尺寸固定,便于实现标准化控制;结构设计上,由于没有大跨度空间的特殊要求,普通预制结构体系便可基本满足使用需求;设备系统设计上,集成化的设备管道保证各系统的安全高效运行,有助于营造舒适的建筑内部环境。(图5)

4.5学校类建筑

从需求上分析:学校是师生进行教学的重要场所,需要一个稳定、安全、舒适的建筑环境。装配整体式混凝土结构具有与现浇结构完全同等的整体性和安全性,同时由于建筑整体质量更轻,在抗震设防上处于更有利位置,现代化的管理方式也使它的质量监控也更加直观有效,因而适合运用在校园建筑上。

从实施条件上分析:学校类建筑结构简单,以普通课室、实验室、办公室、宿舍等使用功能为主,空间重复率高,立面构件统一,便于实现标准化的建筑设计。

近年来有一种特殊的学校类型吸引越来越多的社会关注,那就是在灾区或偏远地区建设的低成本学校。这类学校因客观原因的限制,只能用尽可能少的资金成本完成功能齐备、质量优良的建筑,同时还必须应对后期随时可能出现的功能置换甚至是异地重建状况。使用工业化预制装配技术进行建设,既能节约时间和成本完成设计施工,又能保证房屋质量,更能轻松解决使用功能变化或建造场地变化带来的问题,一举三得。以香港中文大学朱竞翔教授为代表的建筑师已经在这个领域取得了喜人的成绩,他的“轻质建筑”实践便属于新型建筑工业化的一种尝试。(图6)

装配式住宅建筑设计篇9

关键词:钢结构;住宅产业化;标准化建造

1.序言

钢筋混凝土作为传统的建造方法,由于其建筑形式、建筑材料成型方式及防水、施工的要求,很难全部采用预制构件的形式来完成建造行为。因此为实现我国建筑业的产业化发展,民用建筑中钢结构的推广已成为不可逆的趋势。钢结构住宅的优点包括:节能环保、建筑可用面积大,且钢结构最重要的节能方面体现在钢构件的制作环节以及钢材的回收利用方面,钢结构建筑比钢筋混凝土建筑采用的材料在制作阶段的能源节约率达到40%左右[1]。而真正在建筑物使用阶段钢结构住宅的能源节约效果相对于传统钢筋混凝土结构则并不明显,其能源节约的效果主要还是来自于围护结构和门窗气密性等因素,和钢结构住宅结构主体无关。

而在现有研究过程中却较少关注到钢结构构件的标准化制造所带来的对工期的缩短、对施工场地的节省。在研究钢结构住宅建造模式时,可以将现代制造业的集成制造思想引入到钢结构住宅建造过程当中去,通过钢构件的工厂化制造和现场装配一体化建造思想来实现钢结构住宅的产业化建造模式。将项目现场的构件制作转移到生产基地,并且通过生产基地的工业化生产模式,提高构件的制造效率,实现项目工期的节省;此外,由于钢构件生产的转移,将大大节约项目现场钢构件制造所占用的施工场地,也更符合现代城市发展对施工现场空间狭小的限制。而在考虑钢结构住宅产业化实施的过程中结合精益化制造、供应链管理和信息化管理的制造业管理思想。考虑钢结构住宅项目实施过程中各阶段界面的搭接,把握中间产品成品化和工序前移和对设计水平优化及合同、施工方案的深化设计,而不仅仅是传统建筑形式各阶段的前后承接。

2.钢结构住宅产业化特点

2.1钢构件的标准化生产

此部分包括部品标准化设计的前移和部品部件的标准化制造。前者是指设计单位在生产基地对钢构件进行制造之前,即进行深化设计,通过虚拟建造等技术手段,在设计阶段规划好项目所需要采用的钢构件形式和种类,以及施工装配方式,在钢构件制造阶段可以计划好项目所需的钢构件,以及装配所需要的螺栓孔等安装节点位置。

当然并不能因为住宅产业化而追求钢构件制造基地的加工深度,而应该在充分考虑项目企业的核心资源的情况出发,考虑项目所在区域的配套资源和企业所能筹措到的社会资源;以降低成本、缩短项目建设周期为目标,考虑项目经济性,通过外包或专业分工的形式将钢构件的制造任务分配出去,提高企业的生产能力和专业化水平。

2.2钢构件的模块化设计

标准化并不是钢结构产品的单一化。标准化是为了提高建造效率而对建筑实施阶段所需的差异性不大的钢构件,按照一定得规则(包括:构件的使用功能、构件制造工艺、构件的物流运输限制、构件安装的便易性),而对钢构件进行分类并按照一定的范围对钢构件产品进行合并简化,从而减少构件产品类型数量,实现钢构件产品的产业化生产制造。

但标准化并不是对建筑形式的限制和单一化,并且消费市场不会满足简单规则的矩形式建筑形式,因此不同的建筑形式必然要求钢构件产品的多样化,以满足现代建筑外形多样性的需求。而建筑模块化则是解决建筑构件标准化和建筑形式多样化矛盾的最佳途径,通过特殊性分解为“普通加特殊”的思路,将钢构件分为主体部分、连接部分和装饰部分。其中运用连接部分和主体部分来实现建筑的标准化,运用装饰部分来完成建筑物的多样化,从而实现标准化元素和非标准元素的结合。

2.3施工方案设计的前移

通过施工方案设计的前移即将施工方案的设计选取由传统的项目施工阶段前移至建筑设计阶段,在设计阶段运用虚拟建造等技术模拟钢结构建筑装配安装的全过程[2],分析施工过程中可能会出现的问题,根据施工模拟结果,改进构件的设计形式和节点设计,合理调整优化施工方案,在整个项目的设计阶段就实现建筑设计、钢构件及节点形式、施工方案的统一协调设计优化,减少施工过程中的变更及其所带来的工期延误和成本增加等问题。

2.4钢构件住宅的标准化施工工艺

传统钢筋混凝土结构住宅的建造流程复杂,包括了支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土等工艺。而钢结构住宅的装配化施工则由于工厂钢构件制作的原因,简化了施工流程和工艺。但同时也由于钢构件的工厂预制和现场的装配化施工也造成了一下的高要求:对生产工人和现场施工工人能力的要求,施工场地的限制对钢构件物流配送的要求,装配施工的施工组织的要求。

总体来说钢结构住宅的工厂化制造在为项目工期和项目场地布置带来优势的同时,也同时增加了项目建造管理的复杂性,但这些都是可以通过钢构件的标准化生产、模块化生产、施工方案设计的前移来降低和解决的。

3.钢结构住宅的生产模式

现有钢结构住宅建造模式主要有钢构件在项目现场加工制造安装的传统项目模式,以及民用建筑中采用较少而工业建筑中采用较多的生产基地模式——钢构件在生产基地生产加工,通过物流运至项目现场,在项目现场进行安装施工,减少钢构件在施工现场加工制造对项目场地的占用。后者生产基地则更适宜于工业化生产,但其对生产和物流的要求也相应较高,其优劣势主要存在以下几点:

3.1对项目施工现场的占用

传统项目模式由于项目内部交通、预制构件的制作场地和相应的大量混凝土、钢筋、钢构件等建筑材料的制作以及其所带来的环保要求对施工的限制,使得项目场地的要求极大,与现在由于城市发展带来项目施工场地的限制形成巨大矛盾,对施工场地布置和施工组织设计,造成极大困难。而作为钢结构的生产基地模式由于钢构件的制作在项目以外的生产基地,制作完成直接运输到项目现场进行装配安装,据统计可以节省20%的施工场地[3],而且不会在项目现场不会构件制作的水污染、光污染、固体污染,也节约了环保所需付出的现场所占处理空间,也便于有害物质的处理回收。

3.2对项目进度控制的影响

生产基地模式对于项目进度控制的要求更高,其不仅仅只是传统项目模式的项目施工过程中的进度管理,而是贯穿整个从建筑设计到建筑施工各个阶段的全过程的进度控制,包括了建筑设计阶段设计与钢构件制造过程的协调,钢构件制造的进度管理,钢构件成品物流与项目现场施工的协调,以及钢结构装配阶段的进度管理等。其都直接的关系着整个项目的顺利开展和有效衔接,如果物流与项目现场施工的不协调,可能造成施工现场的钢构件的大量堆置,造成而外管理保护费用,也可能造成现场装配等待物流而形成的项目被迫停工。因此项目的进度控制是项目全过程的进度控制。

3.3对设计精度要求

模数是一种度量单位,它在工程项目中的基本作用是对建筑物尺寸进行量化和精确化,以确定建筑物构件、预埋件和安装预留孔等的位置和大小。模数的大小和精确程度决定了钢结构工程中构件生产和施工的精准性。因此在设计阶段即应考虑钢结构项目中模数的大小以实现构件生产和施工流程的精确性。在钢构件生产制造过程中借助模数体系可以实现构件精度的提高,准确实现钢构件预埋空和安装孔的位置,做到精确施工,减少二次施工,实现构件和半成品的有效利用,减小损耗;而在现场装配安装过程中,运用模数来控制施工安装过程有利于施工现场的钢构件装配安装;有效地模数体系,可以使钢结构项目的结构主体、建筑辅助等部分的尺寸都以此模数体系为基准,使得项目结构和户型设计、原料加工、钢构件生产和物流、现场的装配安装、竣工的验收检验有一个统一有序的规则来实施,从而使得生产加工装配实现规格化、简单化、精准化[4]。

3.4对项目施工工艺的要求

而项目施工工艺的要求与设计精度的要求是息息相关的,例如钢结构形式中柱脚螺栓的预埋位置对精度的要求特别高,如果螺栓预埋孔的位置不对可能需要重新打孔甚至灌注混凝土,而如果不顾预埋孔位置强行装配安装,则可能因为轴心距对主体结构带来严重危害。且焊接工艺也是影响钢结构建筑质量的重要因素,钢结构设计中采用了大量的斜撑等形式,造成立焊较多而不是焊接质量最容易得到保证的俯焊[5],且由于钢构件采用生产基地制作的形式,而非施工现场制作,很难构件制作实时与装配施工的沟通,因此要求设计、制造阶段与施工阶段的协调,对施工方案设计前移,提高了对施工工艺的要求。

4.案例分析

以武汉市的典型钢结构住宅项目和普通钢筋混凝土住宅项目为数据来源,在充分了解和计算其相关指标的基础上,结合对其经济性分析,兼顾考虑施工方案和施工过程,在仅考虑项目施工阶段为前提,提出以下几个考察指标。其中输入指标包括:项目成本(元/m2)、施工工期、人工时投入(工日/m2)、施工工艺要求、设计深度要求;输出指标:节能效率、施工场地占用、环保效果。并利用Dea(数据包络分析)方法构造综合评价模型(C2R),运用无量纲的指标评价思想,对传统钢筋混凝土结构、项目模式的钢结构、生产基地模式的钢结构三种住宅结构建造形式的优劣性进行分析。

通过对数据的收集分析和专家问卷调查法,得出输入和输出指标集数据。其中施工工期、施工工艺要求、设计深度要求、节能效率、施工场地占用、环保效果以传统钢筋混凝土结构为基准进行评分。

即:输入指标集=

{1342,1,6.9,1,1;1478,0.8,4.3,1.1,1.2;1593,0.5,2.3,1.4,1.5};

输出指标集={0,0,0;0.2,0.231,0.2;0.5,0.523,0.6}

运用matLaB软件编程计算,检查决策单元中θ是否为1。输入数据后计算结果如下:

从Dea的分析计算结果来看,传统钢筋混凝土结构住宅和项目模式的钢结构住宅为非有效,而生产基地模式的钢结构住宅为相对有效,可以带来良好的经济效益,最大程度节约工期和实现节能目的。

5.结论

以生产基地模式建设的钢结构住宅相对于项目模式而言,有着对项目工期的缩短和生产钢构件的工业化的优势,但由于项目与钢构件生产基地的分离,也使得其存在着对钢构件模数,钢结构节点施工、设计精度和物流运输要求高的难点,但是这些问题并不是不可以克服的,例如提高模数精度、深化设计、钢构件的标准化和施工方案设计的前移等方法。而解决这些难点,可以很顺利的实现建筑业的节能减排,最终推进我国住宅产业化的发展。

参考文献

[1]龙恩深.建筑能耗基因理论与建筑节能实践[m].科学出版社,2009

[2]张宏胜.虚拟建造在钢结构工程施工中的研究与应用[D].重庆大学.2004

[3]李英攀.我国钢结构住宅建筑及其产业化研究[D].武汉理工大学,2003

装配式住宅建筑设计篇10

关键词:住宅建筑;设计依据;电气设计;节能环保

中图分类号:te08文献标识码:a

随着我国社会经济的发展,城市住宅小区建筑逐渐从多层住宅向高层住宅发展转变,高层住宅在现代城市住宅建筑中所占的比例逐渐增大。再加上,由于人民生活水平不断提高,家用电器越来越多,使住宅电气设计由原来的纯照明向多功能的方向发展。因此,现代住宅楼建筑电气设计显得尤为重要,其科学合理与否直接影响着居民电气供应的质量,且是保证居民生产生活和学习的关键。本文结合近年来的一些工作实例对现代住宅建筑电气设计的主要内容、出现的一些问题及能源节约方面作一些探讨,报道如下。

1、现代住宅建筑电气设计依据

根据GB50045-1995(2005)《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称为“高规”)第3.0.1条规定,高层住宅楼是指十层及十层以上的住宅建筑。分为超高层住宅(100米以上或35层以上住宅),一类高层住宅(十九层及以上三十四层以下或50米以上100米以下商住楼);二类高层住宅(十至十八层为二类高层住宅)。

现代住宅建筑是有着住宅性质的高层建筑。在电气设计中首先应遵守国家的一系列规范(GB50045-2005《高层建筑防火规范》、GB50368-2005《住宅建筑规范》和GB50096-2011《住宅设计规范》、JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》和《建筑物防雷规范》等)。此外,涉及到照明方面应遵守GB50034-2004《建筑照明设计标准》,涉及到火灾自动报警系统时应遵守GB50116-1998《火灾自动报警系统设计规范》等。

2、现代住宅建筑电气设计内容分析

2.1负荷分类

高层住宅建筑中消防泵、喷淋泵、防排烟风机、消防控制室电源等消防负荷超高层或一类高层为一级负荷,二类高层为二级负荷,另外潜污泵、普通客梯、生活泵等重要负荷虽然不是消防负荷但也根据高层以住宅分类超高层或一类高层此类负荷为一级负荷,二类高层此类负荷为二级负荷,其余的住宅内普通照明、地下室一般照明(非应急和备用照明)住宅内家用电器等用电均为三级负荷。

2.2负荷的计算

电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否,对合理选择设备及设备的安全可靠与经济运行均起决定性作用。现代住宅建筑由于层数较多,高度较高,因此在电力负荷计算方面对于整个建筑设备和配电方式的选择及后期使用的安全性都是非常重要的,住宅建筑的负荷计算,方案设计阶段可采用单位指标法和单位面积负荷密度法;初步设计及施工图设计阶段,采用单位指标法与需要系数法相结合的算法。其中高层住宅地下室除考虑照明用电外另预留一定动力和插座用电,地下室负荷一般按单位面积法进行计算,住宅用电60平方以下(含60平方)每户考虑3Kw,60平方至90平方(含90平方)每户考虑4Kw,90平方至150平方每户考虑6Kw,超过150平方的超出面积可按40w每平方至50w每平方计算。一栋高层住宅用电负荷按各类负荷考虑各自负荷性质的需要系数后求和,再考虑一定的同时系数后计算而得。

2.3供电电源

高层住宅的供电电源应按住宅建筑的负荷性质、用电容量、发展规划以及当地供电条件等进行合理设计和考虑。

为了保证供电可靠性,一类高层住宅的一类负荷至少应有两个独立电源,当一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏。二类负荷的供电系统,最好由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时,二级负荷可由一回6路kV及以上专用的架空线路供电,在实际设计过程中我们经常无法从市电取得两路独立电源,就常常考虑设置自备电源,自备电源有柴油发电组及epS电池等方式,我们较常采用的是自备柴油发电机组做为一、二类高层建筑一类级负荷的第二电源,机组应处于常备启动状态。一类高层建筑及火灾自动报警系统保护对象分级为一级的建筑物的发电机组,应设有自动启动装置,当市电中断时,机组应立即启动,并应在30s内供电。当采用自动启动有困难时,二类高层建筑及二级保护对象建筑物的发电机组,可采用手动启动装置。

2.4高层住宅配电方式

住宅建筑低压配电系统的设计应根据住宅建筑的类别、规模、供电负荷等级、电价计量分类、物业管理及可发展性等因素综合确定。

对于消防泵、喷洒泵、防排烟风机等负荷采用放射式配电,两路电源引至各消防设备末端进行切换;除消防水泵、消防电梯、防烟及排烟风机等消防设备外,各防火分区的消防用电设备,由消防电源中的双电源或双回线路电源供电,末端配电箱设置双电源自动切换装置,该箱安装于所在防火分区内;由末端配电箱配出引至相应设备,采用放射式供电。对于作用相同、性质相同且容量较小的消防设备,可视为一组设备并采用一个分支回路供电。每个分支回路所供设备不超过5台,总计容量不宜超过10kw。

高层住宅住户用电采用树干式与放射式相结合的配电方式,各层电表箱树干式引自配电干线再放射式引至各住宅户内。

2.5高层住宅应急照明及供电要求

高层住宅火灾应急照明应包括备用照明、疏散照明两种,供消防作业及救援人员继续工作的场所如消防泵房、防排烟机房等处设置备用照明;供人员疏散,并为消防人员撤离火灾现场的场所如楼梯间、门厅等处设置疏散指示标志灯和疏散通道照明。

高层住宅的疏散楼梯间、长度超过20m的内走道、消防电梯间及其前室、合用前室设置疏散照明,二类高层居住建筑的疏散楼梯间可不设疏散指示标志。

应急照明中的疏散照明持续供电时间不应低于30分钟,一般疏散区域的疏散照明照度不低于0.5LX,竖向疏散及人员密集场所的疏散照明照度不低于5LX;航空疏散场所,避难疏散区域的备用照明的持续供电时间不低于60分钟,照明不低于正常照明照度;配电房、水泵房等火灾时需继续坚持工作的场所备用照明的持续供电时间不低于180分钟,备用照明照度不低于正常照度水平。

当建筑物消防用电负荷为一级,采用交流电源供电时,由主电源和应急电源提供双电源,并以树干式或放射式供电。按防火分区设置末端双电源自动切换应急照明配电箱,提供该分区内的备用照明和疏散照明电源。

当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时,由双电源中的应急电源提供专用回路采用树干式供电,并按防火分区设置应急照明配电箱。消防用电负荷为二级并采用交流电源供电时,采用双回线路树干式供电,并按防火分区设置自动切换应急照明配电箱。采用集中蓄电池或灯具内附电池组时,由单回线路树干式供电,并按防火分区设置应急照明配电箱。

2.6电缆选择与敷设。

超高层住宅的,其消防设备供电干线及分支干线,应采用矿物绝缘电缆;

一类高层住宅,其消防设备供电干线及分支干线,采用矿物绝缘电缆;当线路的敷设保护措施符合防火要求时,也采用有机绝缘耐火类电缆。

二类高层住宅,消防设备供电干线及分支干线,采用有机绝缘耐火类电缆。

超高层住宅及一类高层住宅采用矿物绝缘电缆时,采用明敷设或在吊顶内敷设;当采用难燃型电缆或有机绝缘耐火电缆时,在电气竖井内或电缆沟内敷设时可不穿导管保护,但应采取与非消防用电电缆隔离措施;当采用有机绝缘耐火电缆为消防设备供电的线路,采用明敷设、吊顶内敷设或架空地板内敷设时,应穿金属导管或封闭式金属线槽保护;所穿金属导管或封闭式金属线槽应采取涂防火涂料等防火保护措施;线路暗敷设时,应穿金属导管或难燃型刚性塑料导管保护,并应敷设在不燃烧结构内,保护层厚度不应小于30mm;

消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及应急广播等线路暗敷设时,采用穿导管保护,并暗敷在不燃烧体结构内,其保护层厚度不小于30mm;当明敷时,穿金属导管或封闭式金属线槽保护,并应在金属导管或金属线槽上采取防火保护措施;采用绝缘和护套为难燃性材料的电缆,不穿金属导管保护,但应敷设在电缆竖井内;

2.6火灾报警系统设计

高层火灾自动报警系统的设计,应根据保护对象的特点,做到安全适用、技术先进、经济合理、管理维护方便。

高层住宅的火灾报警系统尚应根据火灾的扑救难度、火灾的危险性分为特级、一级、二级保护等级。

建筑高度超过100米或层数超35层的高层住宅的火灾报警系统应按特级保护对象考虑,一类高层住宅的火灾报警系统按一级保护对象考虑,二类高层住宅的火灾报警系统按二级保护对象考虑。

高层住宅级保护对象的火灾报警系统形式应采用控制中心报警系统,一级保护对象的火灾报警形式采用集中报警系统,二级保护对象的火灾报警形式采用集中报警系统或区域报警系统。

高层住宅的地下停车库选用感温探测器,商业、电梯前室等处选择感烟探测器,配电房、风机房等处选择感烟探测器,柴油机房采用烟温同感的探测器,电气竖井,电缆隧道等处选择线型定温探测器。

通过合理科学的火灾报警系统的设计可更早的发现火灾隐患,采取合理的处理和消防灭火措施以达到防止和减少火灾危害,保护人身和财产安全的目的。

2.7防雷与接地设计

高层住宅应根据建筑物高度、体型及所处区域的雷爆情况综合计算年雷击次数,根据年雷击次数把高层住宅防雷等级分为二类防雷建筑物和三类防雷建筑物,年预计雷击次数n>0.25次/a的住宅按二类防雷建筑物考虑,预计雷击次数0.25次/a≥n≥0.05次/a的住宅按三类防雷建筑物考虑。

二类防雷建筑物外部防雷的措施,采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆,也采用由接闪网、接闪带或接闪杆混合组成的接闪器。接闪网、接闪带应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,并在整个屋面组成不大于10m×10m或12m×8m的网格。

第三类防雷建筑物外部防雷的措施采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆,也可采用由接闪网、接闪带或接闪杆混合组成的接闪器。接闪网、接闪带沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,并在整个屋面组成不大于20m×20m或24m×16m的网格。

3、节能设计

现代高层住宅建筑的大发展也伴随着能源的浪费和消耗,所以高层住宅建筑的节能显得至关重要,它直接关系到国家的能源供应,经济浪费和环境保护,对于高层住宅建筑的节能主要采取以下几方面的措施:

采用能耗低的变压器、电气设备和用电设备。

采用设备就地补偿与变配电所集中补偿相结合的补偿方式以达到更低的无功功率损耗。

住宅建筑的门厅、前室、公共走道、楼梯间等设人工照明及节能控制。除电梯前室外的其它公共区域设置声光控制开关控制。

采用节能LeD照明灯具及带节能型电子镇流设备荧光照明灯具等节能型灯具。

4、高层住宅电气设计中尚应注意的问题

4.1双电源末端切换应注意以下问题。

消防水泵、消防电梯、防烟及排烟风机等的两个供电回路,应在最末一级配电箱处自动切换;除消防水泵、消防电梯、防烟及排烟风机等消防设备外,各防火分区的消防用电设备,可由消防电源中的双电源或双回线路电源供电,末端配电箱设置双电源自动切换装置,该箱安装于所在防火分区内。

4.2火灾报警系统线路选择与敷设应注意以下问题

(1)横向敷设的火灾自动报警系统传输线路如采用穿导管布线时,不同防火分区的线路不应穿人同一根导管内;探测器报警线路采用总线制布设时不受此限;

(2)火灾自动报警系统用的电缆竖井,宜与电力、照明用的电缆竖井分别设置;当受条件限制必须合用时,两类电缆宜分别布置在竖井的两侧。

(3)火灾广播线路与火灾报警控制总线不应敷设在同一线槽或桥架内。

4.3树干式配电,在树干分支处应注意以下问题。

在树干分支处(回路导体载流量减小处)。应加设短路保护,当短路保护设备不能设置在回路导体载流量减小的地方时,应采用下列措施:

(1)短路保护电器至回路导体载流量减小处的这一段线路长度,不应超过3m;

(2)应采取将该段线路的短路危险减至最小的措施;

(3)该段线路不应靠近可燃物。

5.结束语

由于现代住宅建筑的特殊性,使得其电气设计越加复杂,存在着一些争议及问题。然而,住宅建筑电气设计的好坏直接关系到居民的切身利益,科学合理的住宅建筑电气设计有利于保证居民的生命和财产安全、节约能源、环境保护等。因此,相关工作者应努力探索,积极创新,提高建筑电气设计的社会效益和经济效益。

参考文献:

[1]JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》

[2]JGJ242-2011《住宅建筑电气设计规范》

[3]GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》

[4]GB50116-1998《火灾自动报警系统设计规范》

[5]戴瑜兴,黄铁兵.《民用建筑电气设计数据手册》[m].北京:中国建筑工业出版社,2003.