4. 德國(guó)不同類(lèi)型裝配式建筑技術(shù)體系研究 工業(yè)化預(yù)制建造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn): 工業(yè)化預(yù)制建造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是大量建造步驟可以在廠房里進(jìn)行,,不受天氣影響,,現(xiàn)場(chǎng)安裝施工周期大幅縮短,非常適用于每年可以進(jìn)行室外施工時(shí)間較短的嚴(yán)寒地區(qū)。另一方面優(yōu)點(diǎn)是建筑構(gòu)件部品在工廠加工制造,,利用機(jī)械設(shè)備加工制造,,工作效率高,精度和質(zhì)量有保障,。
工業(yè)化預(yù)制建造的缺點(diǎn) 成本高 在預(yù)制建筑出現(xiàn)的初期,,工業(yè)化建筑產(chǎn)品成本低于傳統(tǒng)古典建筑。而今天用預(yù)制混凝土大板形式建造的住宅和辦公大樓的成本通常高于常規(guī)建造技術(shù)建造的建筑物,。原因: 鋼筋混凝土墻是比砌體墻更貴,。預(yù)制梁、板結(jié)構(gòu)上大都是簡(jiǎn)支梁而非連續(xù)梁,,因而需要較多的用鋼量,。此外,預(yù)制件的連接點(diǎn)通常復(fù)雜,,連接元素有些須采用昂貴不銹鋼材料,。如果使用了保溫夾芯板構(gòu)造,節(jié)點(diǎn)更加復(fù)雜,,大板縫隙的密封處理也會(huì)導(dǎo)致額外的費(fèi)用,。大體量的預(yù)制板的運(yùn)輸導(dǎo)致更高的運(yùn)輸成本。
缺少個(gè)性化 工業(yè)化預(yù)制建造技術(shù)的缺點(diǎn)是任何一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目,,包括建筑設(shè)備,、管道、電氣安裝,、預(yù)埋件都必須事先設(shè)計(jì)完成,,并在工廠里安裝在混凝土大板里,只適合大量重復(fù)建造的標(biāo)準(zhǔn)單元,。而標(biāo)準(zhǔn)化的組件導(dǎo)致個(gè)性化設(shè)計(jì)降低,。
德國(guó)現(xiàn)代建筑工業(yè)化建造技術(shù) 主要可分為三大體系 預(yù)制混凝土建造體系 預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)建造體系 預(yù)制木結(jié)構(gòu)建造體系
4.1.1 預(yù)制混凝土大板體系 雖然上世紀(jì)中葉以后德國(guó)有大量混凝土預(yù)制大板建造的居住區(qū)項(xiàng)目,但這類(lèi)項(xiàng)目今天看來(lái)大部分不太受歡迎,,如今預(yù)制混凝土大板建造技術(shù)在德國(guó)已遭拋棄,,從1990年代以后基本沒(méi)有新建項(xiàng)目應(yīng)用。
取而代之的是追求個(gè)性化的設(shè)計(jì),,應(yīng)用現(xiàn)代化的環(huán)保、美觀,、實(shí)用,、耐久的綜合技術(shù)解決方案,滿(mǎn)足使用者的需求,。通過(guò)精細(xì)化的設(shè)計(jì),,模數(shù)化設(shè)計(jì),使大量建筑部品可以在工廠里加工制作,,并且不斷優(yōu)化技術(shù)體系,,如可循環(huán)使用的模板技術(shù),,疊和樓板(免拆模板)技術(shù)、預(yù)制樓梯,、多種復(fù)合預(yù)制外墻板,。因地制宜,不追求高裝配率,。
4.1.2 預(yù)制混凝土疊合板體系 德國(guó)大量的建筑是多層建筑?,F(xiàn)澆混凝土支模、拆模,,表面處理等工作需要人工量大,,費(fèi)用高,而混凝土預(yù)制疊合樓板,、疊合墻體作為樓板,、墻體的模板使用,結(jié)構(gòu)整體性好,,混凝土表面平整度高,,節(jié)省抹灰、打磨工序,,相比預(yù)制混凝土實(shí)體樓板疊合樓板重量輕,,節(jié)約運(yùn)輸和安裝成本,因而有一定市場(chǎng),。有資料顯示混凝土疊合預(yù)制板體系在德國(guó)建筑中占比達(dá)到50%以上,。 采用這種裝配結(jié)構(gòu)體系,外立面形式比較靈活,。由于德國(guó)強(qiáng)制要求的新保溫節(jié)能規(guī)范的實(shí)施,,建筑保溫層厚度在20cm以上。從節(jié)約成本角度考慮,,采用復(fù)合外墻外保溫系統(tǒng)配合涂料面層的建筑居多,。 圖19--21采用預(yù)制混凝土疊合樓板、墻體體系建造住宅項(xiàng)目
圖22-25:由德國(guó)國(guó)家建筑技術(shù)研究院審核批準(zhǔn)的一種混凝土疊合板建造體系的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖,。 4.1.3 預(yù)制混凝土外墻體系 2012年在柏林落成的Tour Total大廈,,代表德國(guó)預(yù)制混凝土裝配式建筑的一個(gè)發(fā)展方向。 建筑面積約28000平米,,高度68米,。外墻面積約10000平米,由1395個(gè),、200多個(gè)不同種類(lèi),、三維方向變化的混凝土預(yù)制構(gòu)件裝配而成。每個(gè)構(gòu)件高度7.35米,構(gòu)件誤差小于3mm,,安裝縫誤差小于1.5mm,。構(gòu)件由白色混凝土加入石材粉末顆粒澆鑄而成, 精確,、細(xì)致地構(gòu)件,、三維方向微妙變化富有雕塑感的預(yù)制件,使建筑顯得光影豐富,、精致耐看,。 圖26-33柏林Tour Total大廈,預(yù)制混凝土裝配式建筑
4.2 預(yù)制剛結(jié)構(gòu)建造體系 4.2.1預(yù)制高層鋼結(jié)構(gòu)建造體系 高層,、超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在德國(guó)建造量有限,,大規(guī)模批量生產(chǎn)的技術(shù)體系幾乎沒(méi)有應(yīng)用市場(chǎng)。同時(shí)高層建筑多為商業(yè)或企業(yè)總部類(lèi)建筑,,業(yè)主對(duì)個(gè)性化和審美要求高,,不接受同質(zhì)化、批量化,、缺少個(gè)性的裝配式建筑,。另一方面,近年來(lái)高層,、超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的承重鋼結(jié)構(gòu),、以及為每個(gè)項(xiàng)目專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的復(fù)雜精致的幕墻體系,都是采用工業(yè)化生產(chǎn),、到現(xiàn)場(chǎng)安裝的建造形式,。因此可以歸納到個(gè)性定制化裝配式建筑。
法蘭克福德國(guó)商業(yè)銀行總部大樓是德國(guó)為數(shù)不多的高層鋼結(jié)構(gòu)建筑,。鋼制構(gòu)件和金屬玻璃幕墻采用工業(yè)化加工,、現(xiàn)場(chǎng)安裝方式建造。 圖34-37法蘭克福商業(yè)銀行塔樓
獲得德國(guó)2012年鋼結(jié)構(gòu)建筑獎(jiǎng)的帝森克虜伯總部大樓,,代表德國(guó)近年來(lái)鋼結(jié)構(gòu)建筑的一個(gè)發(fā)展方向,。由于混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)異的防火、隔聲,、耐久,、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等性能,以及現(xiàn)代建筑技術(shù)能夠成熟地利用混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)異的蓄熱性能,,來(lái)滿(mǎn)足愈來(lái)愈高的建筑節(jié)能和室內(nèi)舒適度要求,,使混凝土或鋼混結(jié)構(gòu)成為德國(guó)高層建筑最主要的結(jié)構(gòu)形式。建筑核心筒和樓板通常采用現(xiàn)澆混凝土形式,、梁和柱采用鋼材、鋼混或混凝土形式,以滿(mǎn)足承載,、防火,、隔聲、熱惰性等綜合技術(shù)要求,;建筑外墻,、隔墻地面、天花等部品則大量采用預(yù)制裝配系統(tǒng),。
圖38-42帝森克虜伯總部大樓,,鋼混和鋼結(jié)構(gòu)建筑,樓板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土,,以滿(mǎn)足防火,、隔聲、熱惰性等綜合技術(shù)要求,,外墻,、隔墻、樓面,、天花等采用預(yù)制裝配系統(tǒng),。
2014年落成的歐洲央行總部大樓,一定程度上代表了德國(guó)高層辦公建筑發(fā)展的特點(diǎn),。項(xiàng)目位于法蘭克福,,建筑高度185米。采用雙塔形式,,兩棟塔樓之間形成一個(gè)巨大的室內(nèi)中庭,,中間用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置多層連接平臺(tái),布置綠化和交往空間,。建筑結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土,,以滿(mǎn)足承載、防火,、隔聲,、熱惰性等綜合技術(shù)要求;高性能的全玻璃幕墻,、隔墻,、樓面、天花等采用預(yù)制裝配系統(tǒng),。 圖43-46 法蘭克福歐洲央行總部大樓,,建筑結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土,以滿(mǎn)足承載,、防火,、隔聲,、熱惰性等綜合技術(shù)要求;高性能的全玻璃幕墻,、隔墻,、樓面、天花等采用預(yù)制裝配系統(tǒng),。
4.2.2預(yù)制多層鋼結(jié)構(gòu)建造體系 漢諾威VGH保險(xiǎn)大樓采用一種模塊化,、多層鋼結(jié)構(gòu)裝配式體系建造。由承重結(jié)構(gòu),、外墻,、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和建筑設(shè)備組成?;緲?gòu)件:樓板5.00x2.50m,,厚度20cm(可加長(zhǎng)到10.00),墻板3.00x1.25m,,厚度15cm,。樓板和墻板由U型鋼框架和梯形鋼板構(gòu)成,表面防火板,。樓面地面可采用架空雙層地面構(gòu)造,。樓板和承重墻板之間采用螺栓固定,并用柔性材料隔絕固體傳聲,。墻板之間可作為窗,、門(mén)、百葉等,。非承重隔墻采用輕鋼龍骨石膏板墻體,。 圖47-55漢諾威VGH保險(xiǎn)大樓,采用一種模塊化,、多層鋼結(jié)構(gòu)裝配式體系建造
有特殊要求的多層建筑項(xiàng)目亦有采用預(yù)制裝配形式建造,。法蘭克福SQUAIRE商業(yè)綜合體,內(nèi)部功能包括商業(yè)零售,、餐飲,、酒店、辦公等,。建筑位于法蘭克福機(jī)場(chǎng)高鐵站上方,,因?yàn)樾枰獧M跨鐵路線,因而建筑整體坐落在鋼絎架之上,,為減輕重量,,建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多方面優(yōu)化設(shè)計(jì)。鋼結(jié)構(gòu)和幕墻體系采用工業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝形式建造,。 圖56-59德國(guó)法蘭克福機(jī)場(chǎng)高鐵站SQUAIRE商業(yè)綜合體
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來(lái)自: 蘭狐貍 > 《建筑工業(yè)化》