周興平教授
新加坡理工學(xué)院
2019年7月11日

1.介紹
2.關(guān)鍵設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
3.模塊制作與施工管理
4.其他的考慮
5.相關(guān)規(guī)范的總結(jié)

為制造和裝配而設(shè)計(jì)(DfMA)

·是提高施工生產(chǎn)率的關(guān)鍵戰(zhàn)略方向,。

·在設(shè)計(jì)和詳圖設(shè)計(jì)中，建造的大部分工作需要在受控的生產(chǎn)環(huán)境下進(jìn)行,。

PPVC是支持DfMA的革命性技術(shù)
PPVC由多個內(nèi)部飾面,、固定裝置和配件組成的完整模塊在工廠生產(chǎn)，然后以類似樂高的方式運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行安裝,。

·與常規(guī)施工相比,，PPVC的施工時間可節(jié)省15% - 20%。

·與傳統(tǒng)建筑相比,，可節(jié)省約25% - 40%的人力,。所有的制造和裝配過程都在工廠外完成，從而減少了勞動密集型的建筑活動,。

·現(xiàn)場施工與場外施工并行進(jìn)行,。

·從常規(guī)施工的14 - 21天縮短了地板施工周期。PPVC現(xiàn)場安裝僅4天,。然而,，施工前的準(zhǔn)備時間更長。

·在受控的工廠制造和裝配環(huán)境下,，建筑工程的質(zhì)量和質(zhì)量保證具有更高的一致性,。

·建筑安全盡量減少建筑地盤高處的勞工密集工程。

·減少現(xiàn)場噪音和粉塵污染,。

·可持續(xù)性可重復(fù)使用的鋼材料,。

新加坡一直積極應(yīng)用PPVC技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)更高的建筑生產(chǎn)率,。

應(yīng)用范圍包括學(xué)生宿舍,、酒店、公寓,、組屋,、養(yǎng)老院,、辦公室等,。

案例學(xué)習(xí)

新加坡南洋理工大學(xué)南洋新月宿舍

2.1 PPVC概念的設(shè)計(jì)考慮

·模塊化

·高重復(fù),，類型變化小

·Fa?ade細(xì)節(jié)應(yīng)在箱高和重量范圍內(nèi)

·箱高4.5米(含卡車高度)，寬度3.4米,，LTA載重80噸,。

·重負(fù)荷，如:屋頂游泳池水箱;環(huán)境甲板有/沒有植物維護(hù)龍門;其他需要

·使用的鋼筋混凝土區(qū)域,，如逃生樓梯,、機(jī)電服務(wù)豎管、垃圾槽,、機(jī)電室,、升降機(jī)核心、整體建筑穩(wěn)定性;

·航空高度限制;

·機(jī)電服務(wù)安置;衛(wèi)生的FT/FW排水管

·內(nèi)置家具加強(qiáng)墻壁和天花板

·雇主/顧問知道你想要什么,，清晰的設(shè)計(jì)簡要

·行業(yè)思維改變

2.2.1模塊化
·模塊化很大程度上受房間尺寸,、柱位置、加強(qiáng)筋位置,、墻體類型和交叉支撐的影響,。
·在單元布局規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段，PPVC模塊化必須盡早與單元布局設(shè)計(jì)同步進(jìn)行,。

2.2.2平面規(guī)劃
·確保平面布置圖設(shè)計(jì)符合法規(guī)要求,。
·確保模塊的尺寸允許從工廠到現(xiàn)場的運(yùn)輸。

2.3.1結(jié)構(gòu)模型
建筑物結(jié)構(gòu)的三維建模應(yīng)使用適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)分析軟件進(jìn)行,。

PPVC設(shè)計(jì)與常規(guī)施工的結(jié)合

·裙樓的常規(guī)施工,，以處理現(xiàn)場的斜坡地形。

·傳統(tǒng)建筑和PPVC(鋼型模塊)之間的轉(zhuǎn)換板,。

·集中常規(guī)施工服務(wù)和PPVC橫向穩(wěn)定性循環(huán)核心,。

2.3.2模塊豎向連接
·豎向模塊連接對結(jié)構(gòu)性能至關(guān)重要，尤其是高層建筑,。
·垂直接縫的偏心或缺陷應(yīng)根據(jù)建筑規(guī)范的要求設(shè)計(jì),。
2.3.3水平模塊連接
·形成樓板的水平模塊連接有助于整體建筑的剛度。
·外圍連接和內(nèi)部連接按照建筑規(guī)范提供要求,。
·鋼制PPVC模塊連接的一個經(jīng)典例子是螺栓系統(tǒng),。

結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì):

柱的設(shè)計(jì)-有效長度應(yīng)仔細(xì)確定

支撐設(shè)計(jì)-壓縮下的屈曲，非線性分析

梁檁條設(shè)計(jì)——采取有效的抗側(cè)扭屈曲方法

柱屈曲行為研究:

結(jié)論:柱底側(cè)開孔對柱的屈曲能力沒有顯著影響,。

振動檢查:

結(jié)論:樓板振動頻率滿足規(guī)范推薦的極限,。

模塊化的標(biāo)準(zhǔn)化將通過規(guī)模經(jīng)濟(jì)提高制造效率和節(jié)約成本。

結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性的規(guī)定包括提供有效的水平和垂直連接,，拆除一根柱子/墻體的標(biāo)稱部分,，或根據(jù)相關(guān)EN 1991- 1-7規(guī)定的建筑物后果類別，將此類元素設(shè)計(jì)為“關(guān)鍵元素”，或進(jìn)行系統(tǒng)性風(fēng)險評估,。

在意外移除底柱的情況下,，系板能夠發(fā)揮懸鏈線作用。

2.4.5結(jié)構(gòu)剪力墻同模塊連接
連接細(xì)節(jié)應(yīng)考慮到剪力墻墻的施工順序,，預(yù)制樓梯段的推出(用于SSS),，樓板的澆筑和PPVC組件的安裝，預(yù)制剪力墻形成的核心筒,，以及在現(xiàn)場的核心筒安裝鋼筋籠,。

·樓層之間的典型隔間地板應(yīng)符合防火規(guī)范要求的耐火等級。
·隔離住宅單元以及隔離住宅單元和消防大廳的隔墻應(yīng)符合防火規(guī)范要求的耐火等級要求,。

模塊制造和施工管理

注意:
平面內(nèi)支撐不用于抵抗垂直載荷

注意:
平面內(nèi)支撐只受拉力作用,。

從海外工廠到當(dāng)?shù)囟褕鲈俚浆F(xiàn)場的物流配送需要研究

海外工廠的工作范圍
·鋼結(jié)構(gòu)框架和底盤
·插銷和肋板結(jié)構(gòu)(船舶分開)
·防火墻，地板和天花板
·內(nèi)部瓷磚工程
·窗戶框架和玻璃
·外觀
·底漆和第一層漆
·機(jī)電產(chǎn)品開放與滲透

當(dāng)?shù)囟褕龅墓ぷ鞣秶?/span>
·鰭和壁架
·Fa?ade在Fin Area
·客房內(nèi)機(jī)電服務(wù)和裝修
·Box-Up和Curtain Pelmet
·晾衣架
·防火閥

現(xiàn)場工作范圍
·模塊之間的防水密封膠
·模塊之間的防火板和Fa?ade
·Fa?ade沿著Linkway
·走廊機(jī)電服務(wù)
·走廊和走廊的防水和鋪磚Linkway
·最后氣喘吁吁
·門板,，F(xiàn)CU和松散家具

4.1交通規(guī)劃
·制定全面的運(yùn)輸計(jì)劃,，分析和緩解運(yùn)輸過程中出現(xiàn)的問題。這是為了避免在長途旅行中對模塊的潛在損壞,。
·運(yùn)輸計(jì)劃應(yīng)符合LTA的交通法規(guī)要求,。
·應(yīng)結(jié)合運(yùn)輸問題研究準(zhǔn)時制(JIT)交貨概念，以確保以下幾點(diǎn):

1.正確的交貨時間

2.準(zhǔn)確的交貨時間管理站點(diǎn)存儲

3.優(yōu)化起重機(jī)的使用

4.最小化PPVC的提升和處理

·包裝
成品PPVC模塊應(yīng)進(jìn)行控制和檢驗(yàn),，以確保符合規(guī)定和/或合同要求,。
·保護(hù)
完工的PPVC模塊應(yīng)提供必要的程度，以防止在項(xiàng)目現(xiàn)場運(yùn)輸或卸載過程中,，已安裝的裝飾組件和/或結(jié)構(gòu)的潛在損壞,、變形或變質(zhì)。

腐蝕保護(hù)
要求:
所有構(gòu)件均采用熱浸鍍鋅,，符合ASTM的要求A123 / A123M,。所有試件的平均涂層厚度應(yīng)符合下表的要求:

·標(biāo)簽
完成的PPVC模塊應(yīng)該有制造商的標(biāo)簽，并安裝用于識別,。

根據(jù)2015年COP, PPVC的最低要求和驗(yàn)收框架
·PPVC的最小使用量-占超級結(jié)構(gòu)總建筑面積或住宅構(gòu)件的65%,。
·最低水平的精加工和配件需要在現(xiàn)場外完成。
·鋼的水密性和防腐蝕,。

·PPVC供應(yīng)商需從建筑創(chuàng)新小組(BIP)獲得原則上驗(yàn)收(IPA),。
·驗(yàn)收框架由兩部分組成(1)BIP對PPVC系統(tǒng)的評估(2)與PPVC制造商會面認(rèn)可計(jì)劃(MAS)的要求。

結(jié)束語-挑戰(zhàn)
·PPVC設(shè)計(jì)和授權(quán)提交時間表
·關(guān)鍵連接的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)

·PPVC模塊的尺寸和重量與起重機(jī)的容量和運(yùn)輸量之間的關(guān)系
·海外工廠,、本地裝修場和項(xiàng)目場地的工程范圍

·監(jiān)督海外工廠和當(dāng)?shù)匮b配廠