王喆  中國建筑標準設(shè)計研究院鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計研究所所長
 

近年來,，我國積極探索發(fā)展不同結(jié)構(gòu)形式的裝配式建筑，裝配式建筑代表新一輪建筑業(yè)的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方向,，既是建造方式的重大變革,，也是推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的重要舉措。但建造方式的技術(shù)規(guī)范與標準的頂層設(shè)計在支撐保障方面還存在許多亟待解決的課題,，與國際上發(fā)展裝配式建筑及其先進建造方式相比還有很大差距,。為此《國務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)〔2016〕71號）在第一項重點任務(wù)中就提出要“健全標準規(guī)范體系”,。
2016年，由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部負責(zé)管理,，中國建筑標準設(shè)計研究院牽頭編制了國家標準《裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)標準》GB/T 51232-2016（以下簡稱《標準》）,。全國裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域40余家研究、設(shè)計,、生產(chǎn),、安裝和管理單位部門參加了編制,。在編制過程中,，我們認真總結(jié)并吸收了國內(nèi)外裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑集成的相關(guān)技術(shù)和成熟實踐經(jīng)驗，參考國內(nèi)已有標準和國外先進標準,，結(jié)合全國各地區(qū)實際情況并吸收了近年來裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的最新研究成果,，編制完成了這本《標準》。現(xiàn)《標準》已經(jīng)頒布,，將于2017年6月1日正式實施,。
在《標準》編制過程中，我們堅持國際視野與全面創(chuàng)新,，完善標準內(nèi)容和技術(shù)措施相結(jié)合的同時,，注重長遠并提質(zhì)增效來提高裝配式建筑的標準水平，貫徹了“四個基礎(chǔ),、五個方向和六個原則”（見《標準》主編人劉東衛(wèi)《裝配式建筑標準規(guī)范的“四五六”特色——《裝配式混凝土建筑技術(shù)標準》和《裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)標準》編制解讀》）,，同時針對傳統(tǒng)1.0時代的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)不足，有針對性地進行了引導(dǎo),。下面,，結(jié)合《標準》，就幾個大家關(guān)心的問題進行解讀,。

1 鋼結(jié)構(gòu)一定是裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑,？
提起裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，有人第一反應(yīng)是“鋼結(jié)構(gòu)還有非裝配的,？”
的確,，無論鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點采用焊接連接或是螺栓連接，主流觀點都認為鋼結(jié)構(gòu)是裝配的,。
但是,，我們現(xiàn)在談?wù)摰难b配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，“裝配式”修飾的是“建筑”,，也即裝配式的鋼結(jié)構(gòu)建筑,，這從《標準》的英文名稱Technical code for assembled buildings with steel structure能看得很清楚。
這次《標準》的編制,，提出了裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是由結(jié)構(gòu)系統(tǒng),、外圍護系統(tǒng),、設(shè)備管線系統(tǒng)和內(nèi)裝系統(tǒng)四個大系統(tǒng)集成為的整體，單純的一個系統(tǒng)裝配——例如只有結(jié)構(gòu)系統(tǒng)裝配——不能稱作裝配式建筑,，也不能參與裝配式建筑的評價,。這樣強調(diào)，是為了扭轉(zhuǎn)目前在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域重結(jié)構(gòu),、輕建筑,、無內(nèi)裝的錯誤做法。

2原有標準規(guī)范無法設(shè)計裝配式建筑嗎,？　
 有人提出疑問,，在傳統(tǒng)建筑時代，我們依靠各類標準,、規(guī)范可以完成設(shè)計,，在裝配式建筑時代，建筑還是同樣的功能,，結(jié)構(gòu)也是同樣的結(jié)構(gòu),，為什么再用以前的哪些標準，就感覺不夠用了呢,？
 傳統(tǒng)建筑,，無論是在設(shè)計階段的建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè),、設(shè)備專業(yè)等之間,，還是在策劃、設(shè)計,、加工,、施工等實施建造環(huán)節(jié)之間，相互之間的交叉,、協(xié)調(diào)相對簡單,，工藝（工法）也很明確。
 而裝配式建筑的建造,，是基于部品部件進行系統(tǒng)集成實現(xiàn)建筑功能并滿足用戶需求的過程,。這個集成的過程，各系統(tǒng)之間的交叉和影響要復(fù)雜的多,。我們從思維,、理念，到技術(shù),、經(jīng)驗都需要有一個根本的轉(zhuǎn)變,，必須用產(chǎn)品化思維，站在建筑系統(tǒng)集成的層面上,，去思考問題,。
 在裝配式建筑的集成設(shè)計中,，要做到以建筑功能為核心，以結(jié)構(gòu)布置為基礎(chǔ),，以工業(yè)化的圍護,、內(nèi)裝和設(shè)備管線部品為支撐，綜合考慮建筑戶型,、外立面,、結(jié)構(gòu)體系、圍護系統(tǒng),、設(shè)備管線,、構(gòu)件防護、內(nèi)裝等各方面的協(xié)同與集成,，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng),、外圍護系統(tǒng),、設(shè)備管線系統(tǒng)和內(nèi)裝系統(tǒng)的協(xié)同,。否則就會出現(xiàn)例如結(jié)構(gòu)的用鋼量優(yōu)化了，但鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸過多,，加工不便,，同時構(gòu)件高度不一，嵌入式圍護系統(tǒng)的墻板安裝時需要裁剪,，現(xiàn)場工作量的擴大等種種問題,。而《標準》在系統(tǒng)內(nèi)部依托行業(yè)已有的各專項標準指導(dǎo)技術(shù)工作并少量調(diào)整，在系統(tǒng)之間,，將四大系統(tǒng)集成統(tǒng)一考慮,，主要在解決系統(tǒng)之間的問題。

3《標準》強調(diào)了哪些和傳統(tǒng)建筑技術(shù)不同的要求,？

 前文提到,，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑各專業(yè)設(shè)計仍依托原有標準規(guī)范，但《標準》針對裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點,，對部分規(guī)定進行了強調(diào)或調(diào)整,，使之更能符合裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展現(xiàn)狀，同時覆蓋了建筑的全建造期,。在設(shè)計階段,，具體強調(diào)的內(nèi)容摘錄如下：

3.1 建筑設(shè)計
（1）著重強調(diào)了模數(shù)協(xié)調(diào)、標準化設(shè)計,、提升鋼結(jié)構(gòu)建筑性能和裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的平面空間特點,。前兩者主要針對裝配式建筑的特點確定，只有標準化設(shè)計的構(gòu)件才能最大化實現(xiàn)工廠化的生產(chǎn)和現(xiàn)場裝配,，提升質(zhì)量降低造價,。不同主系統(tǒng)之間和系統(tǒng)內(nèi)的不同子系統(tǒng)之間的裝配（組裝,、安裝）則還要符合尺寸模數(shù)協(xié)調(diào)的相關(guān)要求。裝配式建筑的基礎(chǔ)就是有大量的部品可供建筑在裝配時選擇,，遵守模數(shù)要求無疑方便了裝配,。

（2）鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑當(dāng)前最需要解決的問題主要是建筑性能問題，也就是使用者的感受,，《標準》針對結(jié)構(gòu)構(gòu)件防護（防腐防火）,、隔聲、保溫以及結(jié)構(gòu)舒適度等使用者對裝配式鋼結(jié)構(gòu)最關(guān)心的部分進行了強調(diào),。

（3）由于裝配式建筑更需要不同系統(tǒng)之間的整合集成,，建筑信息模型技術(shù)會有更大的應(yīng)用空間，它是裝配式建筑實現(xiàn)集成設(shè)計,、智能制造的重要實現(xiàn)手段,，能更好地實現(xiàn)裝配式建筑全流程全專業(yè)全產(chǎn)業(yè)的一體化集成?！稑藴省穼ㄖ畔⒛Ｐ图夹g(shù)的使用也進行了一般性規(guī)定,。

3.2 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
（1）現(xiàn)有標準規(guī)范能滿足絕大多數(shù)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的需求，《標準》對結(jié)構(gòu)體系選擇,、結(jié)構(gòu)最大高度確定,、設(shè)計方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計指標都與現(xiàn)行國家《標準》和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》等行業(yè)標準的要求相同，并增加了適合鋼結(jié)構(gòu)住宅使用的鋼框架內(nèi)填剪力墻板結(jié)構(gòu)和交錯桁架鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)要求,。標準對結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件推薦采用鋼管混凝土柱,，有利于減小構(gòu)件截面并減輕空心構(gòu)件豎向傳聲效應(yīng)，同時該做法可計入裝配率,。

（2）為保證住宅居住者的舒適感受,，《標準》對要求裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅在風(fēng)荷載標準值作用下的層間位移角不應(yīng)大于1/300，屋頂水平位移與建筑高度之比不宜大于1/450,。同時提出高度不小于80m的裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅以及高度不小于150m的其他裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)進行風(fēng)振舒適度驗算,。這些要求比其他行業(yè)標準的要求更為嚴格。

（3）鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點連接主要有兩種做法,，栓接和焊接,，現(xiàn)場栓接比焊接更容易操作。這次《標準》制訂時增加了帶懸臂梁段翼緣焊接-栓接組合形式,，同時增加了梁柱節(jié)點外伸端板連接這類全栓連接的方式,。

（4）樓屋蓋是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的重要組成，可以采用壓型鋼板組合樓板,、鋼筋桁架樓承板組合樓板,、預(yù)制混凝土疊合樓板及預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心樓板以及免支撐支模現(xiàn)澆樓板等，《標準》都給與了確認,。
不同樓板的選擇和使用要求（如是否有吊頂,，板底的處理方式）、造價,、施工便利性有關(guān),，也和裝配率有關(guān)。
為保證結(jié)構(gòu)整體性,，《標準》對非全現(xiàn)澆樓板進行了限制：“抗震設(shè)防烈度為6,、7度且房屋高度不超過50m時，可采用裝配式樓板（全預(yù)制樓板）或其它輕型樓蓋,，但應(yīng)采取下列措施之一保證樓板的整體性……”和“裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑可采用裝配整體式樓板,，但應(yīng)適當(dāng)降低最大高度?！边@與其他標準相比更為嚴格,。

（5）目前裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域出現(xiàn)了很多新技術(shù)，《標準》對這些新技術(shù)給與了開放的原則,，但采用時應(yīng)有可靠依據(jù),。

3.3 外圍護系統(tǒng)
外圍護是裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑重要的系統(tǒng)，也是當(dāng)前推廣裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的瓶頸之一,。從《標準》提出外圍護系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮到的五大內(nèi)容：　
　?。?）外圍護系統(tǒng)的性能要求
　　（2）外墻板及屋面板的模數(shù)協(xié)調(diào)要求
　?。?）屋面結(jié)構(gòu)支承構(gòu)造節(jié)點
　　（4）外墻板連接,、接縫及外門窗洞口等構(gòu)造節(jié)點
　?。?）陽臺、空調(diào)板,、裝飾件等連接構(gòu)造節(jié)點——即可知道外圍護系統(tǒng)的復(fù)雜性,。
對于鋼結(jié)構(gòu)住宅，外圍護系統(tǒng)設(shè)計還應(yīng)關(guān)注居住者的使用習(xí)慣（即梁,、柱等構(gòu)件的隱蔽）,。因此《標準》按外墻系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的連接形式將墻板分為內(nèi)嵌式、外掛式,、嵌掛結(jié)合式三類,；按施工方式分為預(yù)制外墻、現(xiàn)場（或工廠）組裝骨架外墻,、建筑幕墻等三類,。
《標準》還要求各類墻板均應(yīng)在50年重現(xiàn)期的風(fēng)荷載或多遇地震作用下，不得因主體結(jié)構(gòu)的彈性層間位移而發(fā)生塑性變形、板面開裂,、零件脫落等損壞,；當(dāng)主體結(jié)構(gòu)的層間位移角達到1/100時，外墻板不得掉落,。除此之外,，各類墻板還應(yīng)遵守各自的技術(shù)《標準》。
外圍護系統(tǒng)沒有涉及到現(xiàn)場砌筑類外墻,，這是因現(xiàn)場砌筑外墻很難適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)變形,，容易開裂形成貫通裂縫，影響使用,。也因為現(xiàn)場砌筑外墻不符合裝配式的施工方式,，故外墻非砌筑成為鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑的基礎(chǔ)要求。

4 建筑設(shè)備與管線系統(tǒng)
《標準》對建筑設(shè)備與管線系統(tǒng)重點強調(diào)管線與主體結(jié)構(gòu)分離和設(shè)備全專業(yè)集成化設(shè)計,。

5 內(nèi)裝系統(tǒng)
內(nèi)裝系統(tǒng)是裝配式建筑四大系統(tǒng)之一,，是目前最易被忽略的系統(tǒng)，但卻是裝配式建筑與使用者最密切相關(guān)的系統(tǒng),。
在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中,，內(nèi)裝系統(tǒng)更是必不可少：由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要和外部包裹隔絕，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑最適合與內(nèi)裝相結(jié)合,。
《標準》提出梁柱包覆應(yīng)與防火防腐構(gòu)造結(jié)合,，實現(xiàn)防火防腐包覆與內(nèi)裝系統(tǒng)的一體化。
鋼結(jié)構(gòu)住宅不易處理的室內(nèi)露梁,、露柱問題,，也可以通過內(nèi)裝部品是布置加以隱藏。
《標準》規(guī)定,，內(nèi)裝系統(tǒng)各組成部分如隔墻,、墻面、吊頂,、地面宜選用裝配式部品,，廚房和衛(wèi)生間宜選用集成式產(chǎn)品。

?來源：《工程建設(shè)標準化》2017 年第 5 期