裝配式建筑設計面臨問題與解決方案研討會美日歐預制混凝土建筑技術及項目案例考察回顧目

錄國建筑工業化考國/丹麥/芬蘭考本裝配式技術考察回顧1.1

美國考察行程的選擇

結合中國國情，為了解美國抗震地區的建筑工業化發展以及預制混凝土建筑技術應用，本次考察專門選擇了環太平洋地震帶的美國西部城市作為考察地

考察行程：洛杉磯鳳凰城圖森薩克拉門托舊金山世界三大地震帶分布圖美國地震烈度分布圖1.2

裝配式混凝土建筑---多層停車場

美國的多層立體停車場是預制混凝土結構應用最廣泛的建筑類型

停車場常采用干法連接的預制剪力墻-梁柱體系，由預制剪力墻承擔全部的水平力，梁柱鉸接形成的排架部分只承擔豎向力

預制墻板的上下和左右均采用預埋件+后焊鋼板連接，預制柱與預制梁普遍采用牛腿擱置的做法（鉸接）

預制雙T板的擱置節點一般采用牛腿擱置或倒T梁擱置的做法（簡支）1.2

裝配式混凝土建筑---多層停車場

干法連接的預制剪力墻-梁柱體系的停車場，常利用樓梯間交通核、分區隔墻和坡道側墻的位置，布置抗側力的預制剪力墻1.2

裝配式混凝土建筑---裝飾混凝土外墻板

南加州大學新校區教學辦公樓，采用PC結構+預制裝飾混凝土外墻板，其高品質的建筑外立面效果，依賴建筑設計+結構設計+工藝設計的緊密配合1.2

裝配式混凝土建筑---裝飾混凝土外墻板

豐富變化的預制混凝土裝飾外墻是美國建筑物的一大特色，預制混凝土外墻板除了在預制混凝土結構中應用外，在鋼結構、現澆混凝土結構、鋼-混凝土混合結構中，也都有廣泛的應用。高層住宅中也普遍采用預制混凝土外墻板

預制混凝土外墻板飾面可采用面磚、石材、彩色混凝土、清水混凝土、露骨料混凝土及圖案混凝土等類型外墻板，為建筑師提供了耐久性好且靈活多變的外墻材質選擇賭場建筑的預制外墻板學校教學樓的預制外墻板辦公樓的預制外墻板1.2

裝配式混凝土建筑---多層酒店建筑

鳳凰城的一棟采用全預制混凝土剪力墻結構+預制空心板+預制外墻板的多層酒店建筑

設計通過橫跨酒店兩單元為一跨，布置無次梁的預制預應力空心板

預制空心板的拼縫外露，拼縫倒角后只在凹口內角打膠進行了封縫處理1.2

裝配式混凝土建筑---高層建筑

美國舊金山的派拉蒙大廈，39層，于2002年建成，是目前在高烈度地震區高度最高的預制混凝土建筑

預制混凝土建筑在低多層甚至高層住居建筑中具有廣泛的市場接受度，主要是其良好的防火和隔聲性能，因此消防保險的費率可以降低

高質量的PC墻板和預應力空心板除了提供良好的防火和隔聲性能，還可減少房屋使用過程中的維修費用1.3

裝配式高層住宅（公寓）建筑

在美國這樣充分市場化競爭的國家，最終采用何種結構體系，取決于該體系在具體項目中的適應性和競爭力，高層建筑的建造成本和施工周期是重要的考量因素

近年來高層住宅中采用全PC結構的比例并不高，主要原因：在60m高度以上的高層建筑中，塔吊的吊裝能力受限且吊裝效率不高，采用全預制混凝土結構體系缺乏市場競爭力1.4

現澆混凝土高層建筑---現澆工業化

高層或超高層的辦公、酒店或豪宅中，現澆混凝土板柱-剪力墻（或核心筒）結構也是美國主要的結構體系之一，具有較強的市場競爭力

在現澆的建造工藝中，爬架、工具式支架和模板、飛模、成型鋼筋等工業化施工技術被廣泛地應用現澆高層辦公樓（一）現澆高層辦公樓（二）飛模現澆工藝1.5

標準化設計體系和標準體系

美國發展裝配式建筑產業化，最可借鑒的發展經驗應該是設計體系標準化

裝配式住宅相對于傳統設計區別在于更加需要建立一套相對完整的標準化設計體系。美國裝配式建筑大多數的標準化設計體系由標準化戶型模塊及標準化交通核模塊共同構成，以統一的建筑模數為基礎，形成標準化的建筑模塊，促進專業化構配件的通用性和互換性

美國盡管有些地方仍在自行制定規范，但大多數美國境內的州、市和縣都選擇采用相關機構制定的行業規范和技術標準。這些規范與標準還作為聯邦地產在美國境外建造建筑時的依據，而且世界上有很多國家也參考使用這些行業規范和技術標準：1）IBC技術標準；2）ASTM技術標準；3）ASCE技術標準；4）ACI技術標準；5）PCI

設計手冊1.6

美國預制混凝土結構的設計標準

美國ACI550為預制混凝土系列標準，通過具有法律地位的IBC標準的引用確定標準地位，是具有國際影響力的團體標準，標準依托堅實的科研工作并緊密結合市場需求，更新周期5~6年，對預制混凝土結構設計的指導性很強

美國PCI協會全稱為“預制預應力混凝土協會”，長期研究預制混凝土與推廣裝配式預制建筑，該協會以“PCI

技術標準”制定頒發的《PCI設計手冊》，不僅在美國，而且在整個國際上也具有非常廣泛的影響力。從1971年的第1版開始，《PCI設計手冊》至今已經編制到第8版ACI

550系列設計標準PCI設計手冊封面PCI設計手冊目錄PCI手冊的相關內容目

錄國建筑工業化考國/丹麥/芬蘭考本裝配式技術考察回顧2.1

德國預制建筑特點體量較小一般為多層建筑風格簡約平面布置規則鋁合金型材窗框內開內倒基本沒有PC陽臺多用涂料外飾面一般沒有窗臺線腳采用成品披水板2.1

德國預制建筑特點2.2

預制公共建筑項目案例2.2

預制公共建筑項目案例---現澆工業化帶外架和爬梯的工具式模板拼裝式大模板成型鋼筋籠成品安全圍擋工具式模板和可調支架2.3

預制工業建筑項目案例（杜塞爾多夫，德國）2.3

預制工業建筑項目案例（杜塞爾多夫，德國）預制工業廠房建造產業鏈細節2.4

哈芬公司總部大樓（杜塞爾多夫，德國）2.5

雙面疊合墻板與疊合樓板2.6

預制裝配式住宅項目（哥本哈根，丹麥）三明治外墻住宅樓施工現場2.7

預制三明治外墻住宅＋鋼陽臺（歐登塞，丹麥）2.8

預制雙面疊合墻多層建筑（哥本哈根，丹麥）密拼雙面疊合剪力墻在建項目2.9

預制雙T板多層停車庫（歐登塞，丹麥）預制鉸接框架-剪力墻結構體系2.10

預制裝配式酒店（米澤爾法特，丹麥）預制框架+預應力空心板2.11

Ambercon預制工廠（奧爾堡，丹麥）預制雙T板工業廠房2.12

預制剪力墻結構公寓樓（赫爾辛基，芬蘭）螺栓連接PC剪力墻+預應力空心板2.13

佩克公司總部大樓（拉赫迪，芬蘭）佩克?鋼-砼組合梁混合框架結構2.14

預制停車庫和訓練場看臺（拉赫迪，芬蘭）雙T板停車場、后張預應力預制看臺目

錄國建筑工業化考國/丹麥/芬蘭考本裝配式技術考察回顧3.1

日本PC技術發展簡介

日本PC技術發展大致經過三個階段：第一階段：1955~1960

萌芽期。年代日本的住宅政策及工業化城市再生機構的歷史1955年為了向中產階級提供高質量的住宅，成立了日本住宅公園1960-日本進入高度成長期，國家推行住宅普及政策工熟在東京和大阪等大都市的郊外建造了很多團地（類似國內的保障房)國內目前的狀況與之類似需要提高生產力來解決這些問題使反復生產成為可能推進建筑工業化3.1

日本PC技術發展簡介3.1

日本PC技術發展簡介

日本PC技術發展大致經過三個階段：第二階段：1960~1990

快速擴張期。年代日本的住宅政策及工業化城市再生機構的歷史1964年~政府推進的工業化保障性住宅，產能爆

工業化住宅占政府投資住宅的發性增長：比例為：1963年

3萬戶1964年

30萬戶1970年

70萬戶1964年

38%1970年

44%1970年代1980年代經濟繼續高速擴張政府開始著手城市再開發事業政府推進的保障性住宅=便宜的住宅得到大量的普及經濟發展進入穩定期，住宅普及之后需

政府再生機構與住宅開發公司求開始多樣化合并成為住宅、城市整備公團，統一開展住宅的研究和開發購買者需求=》高品質住宅開發商需求=》用最快的速度建造出高品質住宅3.1

日本PC技術發展簡介3.1

日本PC技術發展簡介3.1

日本PC技術發展簡介

日本PC技術發展大致經過三個階段：第三階段：1990~至今

高品質成熟期。年代日本的住宅政策及工業化城市再生機構的歷史住宅向城市中心發展，向高層化發展客戶對品質、環境問題關注度提升將城市整備放在比住宅供應更高的位置，因此改組為城市整備公團政府供應住宅占整個住宅市場的比例開始下降：住宅開發關注以下需求：高品質住宅2000年

27%2007年

21%1990年~盡量減少工期減少環境負擔工業化開始向高品質發展3.1

日本PC技術發展簡介

日本PC技術發展大致經過三個階段：第三階段：1980~至今

高品質成熟期。3.2

PC幕墻在辦公建筑中的應用3.3

超高層公共建筑的應用案例

這棟樓目前是全日本最高的全PC建筑（58層的東京塔），由前田建設施工，于2008年竣工交付的

主體結構砼標號為C120，鋼筋強度545ＭＰａ

施工期間構件的供應動用了全日本最大的二十幾家ＰＣ構件廠，部分構件甚至從北海道船運到東京3.4

高層辦公建筑項目案例（東京）3.4

高層辦公建筑項目案例采用隔震技術的混合結構：PC框架柱+現澆核心筒+水平鋼梁+鋼筋桁架樓承板3.4

高層辦公建筑項目案例3.4

高層辦公建筑項目案例3.4

高層辦公建筑項目案例3.4

高層辦公建筑項目案例3.4

高層辦公建筑項目案例

The

prefabrication

of

concretestructures

is

an

industrializedprocess

with

great

potential

for

thefuture

.

Uninitiated

designers

often

see

it

asan

execution

techniquethatis

a

merevariant

of

cast

in-situ

construction

,

where

thenotionof

prefabrication

meansthatparts

of

the

constructionare

precast

in

specialized

plants

,to

be

assembled

afterwardson

site

in

such

a

way

that

theinitialconcept

of

cast

in-situstructures

is

obtained

again

.This

is

incorrect

.

Every

construction

system

has

its

own

characteristics

that,to

a

greater

orlesser

extent

,

influence

structural

layout,span

and

width

,

thestability

system

,

and

so

forth.

Forthebest

results

a

design

should

,

from

the

veryoutset

,

respectthe

specific

and

particulardemands

of