房屋建筑學（第3版）課件 第3章裝配式建筑

第3章裝配式建筑3.1概述3.2裝配式鋼結構建筑3.3裝配式混凝土PC結構建筑3.4裝配式木結構建筑3.5裝配式模塊化建筑3.6裝配式內裝3.7裝配式外墻3.8裝配式建造的技術要點主要內容《房屋建筑學》（第三版）3.1.1概念

裝配式建筑是實現(xiàn)建筑工業(yè)化的重要手段，是用工業(yè)化方式在工廠預制生產建筑的構配件（如樓板、墻板、樓梯、陽臺等），運送至施工現(xiàn)場，通過可靠的連接方式裝配安裝而成的建筑。裝配式建筑是未來建筑業(yè)的發(fā)展方向，鋼結構和木結構本身就是裝配式建筑，實現(xiàn)我國主流建筑形式——混凝土建筑的工業(yè)化成為轉型關鍵。3.1裝配式建筑概述《房屋建筑學》（第三版）3.1.2分類與構成

裝配式建筑按材料分裝配式鋼結構、裝配式混凝土結構、裝配式木結構、裝配式模塊化結構；按照系統(tǒng)工程學理論，可將裝配式建筑的系統(tǒng)構成和分類為若干子系統(tǒng)“集成”的“復雜”系統(tǒng)，包括主體結構系統(tǒng)、外圍護系統(tǒng)、內裝修系統(tǒng)、機電設備系統(tǒng)。3.1裝配式建筑概述《房屋建筑學》（第三版）3.1.3裝配式建筑特征裝配式建筑在生產資料、生產技術、組織管理、信息資源等生產要素上充分體現(xiàn)了專業(yè)化、集約化和社會化。包括五部分特征：（1）

標準化設計：標準化是裝配式建筑的基礎。采用統(tǒng)一的模數(shù)協(xié)調和模塊化組合方式，使得建筑單元、構配件具有少規(guī)格、多組合、通用性和互換性原則，體現(xiàn)適用、經濟、高效的要求。（2）

工業(yè)化生產：采用現(xiàn)代工業(yè)化手段,實現(xiàn)施工現(xiàn)場作業(yè)向工廠生產作業(yè)的轉化,形成標準化、系列化的預制構件和部品,完成預制構件、部品精細制造的過程。（3）

裝配化施工:

在現(xiàn)場施工過程中,使用現(xiàn)代機具和設備,以構件、部品裝配施工代替?zhèn)鹘y(tǒng)現(xiàn)澆或手工作業(yè),實現(xiàn)工程建設裝配化施工的過程。（4）

一體化裝修:

建筑室內外裝修工程與主體結構工程一體化設計,采用定制化部品部件實現(xiàn)技術集成化、施工裝配化,施工組織穿插作業(yè)。《房屋建筑學》（第三版）3.1裝配式建筑概述《房屋建筑學》（第三版）（5）

信息化管理:

建筑信息化管理是建筑業(yè)實現(xiàn)技術升級、生產方式轉變和管理模式變革的有效手段。BIM信息化模型和信息化技術為設計、生產、施工、運營各環(huán)節(jié)全產業(yè)鏈的信息暢通和協(xié)同提供保障。3.1.3裝配式建筑特征3.1裝配式建筑概述3.1.4

名詞釋義

（1）裝配率：裝配式建筑中預制構件、建筑部品的數(shù)量（或面積）占同類構件或部品總數(shù)量（或面積）的比率。用于表征裝配式建筑的主體結構、圍護結構和室內裝修的構件部品裝配化程度。

（2）預制率：裝配式建筑土0.000標高以上主體結構中預制部分的混凝土用量占對應構件混凝土用量的體積比。用于表征裝配式建筑主體結構的裝配化程度。

（3）部品：由工廠生產，構成外圍護系統(tǒng)、設備與管線系統(tǒng)、內裝系統(tǒng)的建筑單一產品或復合產品組裝而成的功能單元的統(tǒng)稱。

（4）部件：在工廠或現(xiàn)場預先生產制作完成，構成建筑結構系統(tǒng)的結構構件及其他構件的統(tǒng)稱。

（5）模數(shù)：選定的尺寸單位，作為尺度協(xié)調中的增值單位。

（6）模數(shù)協(xié)調：模數(shù)是裝配式建筑實現(xiàn)標準化的基礎，用于建造過程的各個環(huán)節(jié)。設計應按照建筑模數(shù)制要求，采用基本模數(shù)或擴大模數(shù)的設計方法實現(xiàn)實現(xiàn)建筑構配件、建筑組合件、建筑制品等的尺寸的協(xié)調。模數(shù)協(xié)同還有助于在預制構件的構成要素（如鋼筋網、預埋管線、點位等）之間形成合理的空間關系,避免交叉和碰撞。通過模數(shù)協(xié)調可以優(yōu)化部品部件的尺寸,使設計、制造、安裝等環(huán)節(jié)的配合趨于簡單、精確，使得土建、機電設備和裝修的“一體化集成”和裝修部品部件的工廠化制造成為可能。

《房屋建筑學》（第三版）3.1裝配式建筑概述3.2.1裝配式鋼結構的定義、特點和適用范圍

3.2裝配式鋼結構建筑

定義：

裝配式鋼結構建筑是指結構系統(tǒng)鋼部(構)件構成的裝配式建筑。

特點：

其鋼構（部）件在工廠生產制作，在工地現(xiàn)場通過可靠的連接方式組成結構承重系統(tǒng)，鋼結構“先天”就是裝配式的。裝配式鋼結構建筑因其安全、高效、綠色、環(huán)保、可重復利用的特點，具有抗震性能好、裝配化程度高、施工安裝速度快、施工精度高、布局靈活、使用率高等優(yōu)勢。

適應范圍：

鋼結構建筑早已廣泛應用于機場、會展等大跨度建筑、超高層公共建筑及大跨度廠房、單多層廠房等工業(yè)建筑。近年來，隨著我國建筑工業(yè)化的發(fā)展，鋼結構越來越多地應用到各類型的住宅建筑中，以助力鋼結構更廣泛地應用。

3.2.1裝配式鋼結構的定義、特點和適用范圍

3.2裝配式鋼結構建筑

住建部發(fā)布了國家標準《裝配式鋼結構建筑技術標準》GB/T51232-2016，規(guī)范針對低層、多高層住宅建筑，根據(jù)建筑功能、建筑高度以及抗震設防烈度等因素，將鋼結構體系分為：低層冷彎薄壁型鋼結構、鋼框架結構、鋼框架-支撐結構、鋼框架-延性墻板結構等幾大類。3.2.2

低層冷彎薄壁型鋼結構

定義：

低層冷彎薄壁型鋼結構主要是以密肋型鋼為支承骨架、復合各種輕型板材所建成的龍骨體系房屋。

特點：構件小，可隱藏在墻內，美觀布局結構輕，減少地基費用工廠拼裝，實現(xiàn)工廠化生產易裝卸，加快施工速度使用輕鋼龍骨，適合管線穿行滿足隔聲要求，樓板采用木結構板材《房屋建筑學》（第三版）3.2裝配式鋼結構建筑構造要點：1）骨架：該體系使用薄壁型鋼為密肋骨架，用鋼量少,可以形成較大跨度，內部空間使用較為靈活。2）覆面板：墻體、樓板及屋面均為復合板，其中不同的材料層具有不同的功能，如保溫、防水、隔氣等，復合板可大幅提升建筑的防水、熱工等綜合性能。3）組裝：密肋龍骨可與結構板等在現(xiàn)場拼裝成類似“板”的形式,或在工廠預制現(xiàn)場組裝，或與結構梁組合等?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.2裝配式鋼結構建筑3.2.2

低層冷彎薄壁型鋼結構

定義：鋼框架結構體系是一種豎向承載體系與水平承載體系均由鋼構件組成的柔性結構體系。

鋼框架結構主要構件包括：鋼柱、鋼管柱、鋼梁、鋼-混凝土組合梁、鋼桁架、預制疊合樓板、外掛墻板。

特點：開間大、使用靈活，滿足建筑布置需求受力清晰，整體剛性和抗震性好結構簡單，安裝容易，施工速度快抗側移僅靠框架，梁柱截面大，用鋼量增大凸柱露梁影響內部美觀和功能《房屋建筑學》（第三版）3.2裝配式鋼結構建筑3.2.3

鋼框架結構

鋼框架結構主要構件包括：鋼柱、鋼管柱、鋼梁、鋼-混凝土組合梁、鋼桁架、預制疊合樓板、外掛墻板。以鋼筋桁架疊合樓板為例，預制板60mm厚，現(xiàn)澆70mm厚鋼筋混凝土，與鋼桁架梁共同形成鋼和混凝土組合樓蓋系統(tǒng)。結構樓蓋之上為50mm建筑墊層+地磚?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.2裝配式鋼結構建筑3.2.3

鋼框架結構

構造要點：

1）連接：裝配式鋼結構建筑連接節(jié)點宜采用（高強度）螺栓連接，盡量避免或減少現(xiàn)場焊接。但由于螺栓連接方式的接頭尺寸較大，用鋼量較焊接稍高。《房屋建筑學》（第三版）3.2裝配式鋼結構建筑3.2.3

鋼框架結構

構造要點

2）疊合梁：通常的型鋼梁之外，鋼-混凝土組合梁是通過在型鋼梁頂設置栓釘或其他抗剪鍵，使得混凝土樓板和鋼梁協(xié)同工作的梁。由于充分利用鋼梁的抗拉性能和混凝土樓板的抗壓性能,使得梁的承載力更高，結構整體性更好。組合梁其優(yōu)勢在于:a)比同跨度、同荷載情況下混凝土梁截面更小、自重輕；b)與混凝土梁同梁高情況下,組合梁跨度更大；c)工廠化生產,制作加工方便，現(xiàn)場施工效率高。《房屋建筑學》（第三版）3.2裝配式鋼結構建筑3.2.3

鋼框架結構

構造要點：3）鋼管柱：箱形截面柱或焊接的H型鋼及鋼管等是最為常采用的鋼柱，但鋼管內部灌注混凝土后構成的鋼管混凝土柱，結合了混凝土抗壓強度高和鋼的抗彎能力強以及良好的彈塑性的優(yōu)勢，因為單純的鋼柱受壓時容易失穩(wěn)而喪失軸向抗壓能力。

鋼管混凝土柱在結構上能夠將二者的優(yōu)點結合在一起，增加鋼管柱的強度和剛度，從而具有承載力高且延性好、抗震性能優(yōu)越、施工方便、工期縮短、利于鋼管抗火和防火、耐腐蝕性能優(yōu)于鋼結構等優(yōu)點。《房屋建筑學》（第三版）3.2裝配式鋼結構建筑3.2.3

鋼框架結構

在鋼框架體系中增設支撐結構或構件，以加強結構的抗側移剛度，以適應高層建筑結構的水平受力，結構更為經濟合理，可依次形成鋼框架—支撐結構、鋼框架—剪力墻結構、鋼框架—核心筒結構等結構體系。（1）鋼框架—支撐結構。在鋼框架體系中設置支撐構件以加強結構的抗側移剛度,形成鋼框架-支撐結構。支撐形式分為中心支撐和偏心支撐。中心支撐根據(jù)斜桿的布置形式可分為十字交叉斜桿、單斜桿,人字形斜桿、K形斜桿體系。與剪力墻結構相比，偏心支撐框架在達到同樣的剛度時的重量要小，用于高層建筑結構的經濟性好?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.2.4

其他高層鋼結構形式

3.2裝配式鋼結構建筑（2）鋼框架—剪力墻結構

鋼框架-剪力墻體系可分為鋼框架-混凝土剪力墻體系、鋼框架-鋼板剪力墻體系。剪力墻體系常在樓梯間、分戶墻等適當部位采用剪力墻作為結構主要抗側力體系，由于剪力墻抗側移剛度較強，可以減少鋼柱的截面尺寸，降低用鋼量。該體系將鋼材的強度高、重量輕、施工速度快與混凝土的抗壓強度高、防火性能好、抗側剛度大的特點相結合，適合用于高層辦公類和住宅。

（3）鋼框架—核心筒結構鋼框架—核心筒體系是由外側的鋼框架和混凝土核心構成。核心筒內部布置電梯、樓梯等公用設施，以擴大核心筒的平面尺寸,減小核心筒的高寬比，增大核心筒的側向剛度。鋼框架柱可采用箱形截面柱或焊接的H型鋼,鋼梁可采用熱軋H型鋼或焊接H型鋼。鋼框架核心筒體系的主要優(yōu)點:1)側向剛度大于鋼框架結構；2)結構造價介于鋼結構和鋼筋混凝土結構之間；3)施工速度比鋼筋混凝土結構有所加快，結構面積小于鋼筋混凝土結構?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.2裝配式鋼結構建筑3.2.4

其他高層鋼結構形式

3.3

裝配式混凝土PC結構建筑3.3.1裝配式混凝土結構的定義、特點及分類

定義：裝配式混凝土結構指由預制混凝土構件通過可靠的連接方式裝配而成的混凝土結構，包括兩大類：裝配式混凝土結構和裝配整體式混凝土結構。

兩者連接方式不同：

（1）前者是由預制混凝土構件通過可靠的連接方式裝配而成的混凝土結構；

（2）后者是由混凝土構件通過可靠的連接方式進行連接并在現(xiàn)場后澆混凝土、水泥基灌漿料等形成整體的裝配式混凝土結構。我國屬于多地震國家，對螺栓、焊接等“干式”連接節(jié)點的研究尚不充分，對于高層建筑的應用以裝配整體式混凝土結構為主。裝配整體式混凝土結構的可靠性、耐久性和整體性等性能要求等同現(xiàn)澆混凝土結構,也稱為“等同現(xiàn)澆”的設計方法。對于高層建筑PC結構,一般要設置現(xiàn)澆混凝土的地下室（可參見5.3部分內容），且底部加強部位宜采用現(xiàn)澆混凝土。

特點：裝配式混凝土結構體系通過工廠化預制，減少了混凝土的現(xiàn)場澆筑量，節(jié)約能源資源，減少人工，縮短施工周期，優(yōu)化施工質量；提高了施工精度，為各建筑部品部件的產業(yè)化運用創(chuàng)造條件；并提高了建筑的保溫、隔熱、安全、防火、防水等性能。《房屋建筑學》（第三版）《房屋建筑學》（第三版）分類：根據(jù)住建部發(fā)布的國家標準《裝配式混凝土建筑技術標準》GB/T51231-2016。裝配式混凝土建筑主要包括裝配整體式混凝土框架結構、裝配整體式混凝土剪力墻結構、裝配整體式框架一現(xiàn)澆剪力墻結構和裝配整體式框架一現(xiàn)澆筒體結構等類型。3.3.1裝配式混凝土結構的定義、特點及分類3.3

裝配式混凝土PC結構建筑

裝配整體式混凝土框架結構（簡稱裝配式框架結構）是指全部或部分框架梁、柱采用預制構件建成的裝配整體式混凝土結構,主要用于學校、辦公、物流、倉儲等公共建筑,在大跨度及居住建筑中也有應用。主要構件包括：

預制柱預制梁疊合板預制樓梯3.3.2

裝配整體式框架結構體系3.3

裝配式混凝土PC結構建筑1.主要構件1）預制柱。

預制混凝土柱是在工廠進行鋼筋綁扎和混凝土澆筑的結構柱。

柱底部通過預留孔洞與樓板上預留鋼筋進行灌漿連接，頂部預留鋼筋與板、梁等構件進行灌漿連接或疊合連接。預制柱分為預制實心柱、預制空心柱。

其安裝施工流程為：進場驗收→定位放樣→標高找平→豎向預留鋼筋校正→預制柱吊裝→安裝及校正→灌漿施工。3.3

裝配式混凝土PC結構建筑3.3.2

裝配整體式框架結構體系2）預制梁。

預制梁是采用工廠預制，再運至施工現(xiàn)場按設計要求位置進行安裝固定的梁。

分為預制實心梁、預制疊合梁、預制U型梁。在裝配整體式框架結構中，常將預制梁做成T形截面，以減少結構所占的高度，增加建筑凈空。

預制疊合梁是分兩次澆搗混凝土的梁，第一次在工廠加工成預制梁；第二次在施工現(xiàn)場預制梁吊裝安放、預制板安裝就位后，再澆搗上部的混凝土使其連成整體，成為疊合梁。

其安裝施工流程為：進場驗收→按圖放線→設置梁底支撐→預制梁起吊→預制梁就位微調→接頭連接?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.3

裝配式混凝土PC結構建筑3.3.2

裝配整體式框架結構體系3）疊合板和預應力疊合肋板

疊合板是一種由預制混凝土板在工地澆筑混凝土形成的整體受彎結構。

預制混凝土板不僅是樓板結構的一部分，還是永久模板，用于與現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土疊合。這種設計允許在疊合層內安裝水平設備管線。因此，疊合樓板具有整體性強、剛度大、表面平整，方便飾面層裝修的優(yōu)勢。通過使用預制的預應力薄板，即預應力薄板疊合樓板，可以顯著增加跨度和承重能力。

安裝施工流程包括：進場驗收、定位放樣、頂板支撐體系施工、疊合板吊裝、安裝和校正、機電線盒、管線安裝、梁、板鋼筋綁扎和驗收、灌漿施工?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.3.2

裝配整體式框架結構體系3.3

裝配式混凝土PC結構建筑3）疊合板和預應力疊合肋板

預應力疊合肋板是一種裝配整體式樓板，采用預制預應力混凝土帶肋底板，與現(xiàn)澆鋼筋混凝土層疊合而成。

這種設計提高了板的承載能力和使用跨度，減少了用鋼量，同時增強了板的剛度，更容易控制反拱值。預制帶肋底板可以是單肋或多肋，板肋通常為矩形、T形或楔形。這種設計有效解決了在生產、運輸和安裝過程中板易產生裂縫的問題?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.3.2

裝配整體式框架結構體系3.3

裝配式混凝土PC結構建筑4）預制樓梯預制樓梯也是常用的預制構件?，F(xiàn)澆樓梯是現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構中工藝較為復雜、質量較不穩(wěn)定的建筑部位，預制樓梯能規(guī)避其上述弊端。預制樓梯與支承構件之間宜采用簡支連接。預制樓梯的兩端上端固定下端鉸接,其轉動及滑動變形能力應滿足結構層間位移的要求。預制樓梯通常采用預制樓梯段+現(xiàn)澆休息平臺的方式，每一梯段為一個預制構件，并預留扶手欄桿的安裝接口。其安裝施工流程為：進場驗收→定位放樣→螺栓校正→支撐點調平→預制樓梯吊裝→預制樓梯校正→節(jié)點連接?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.3.2

裝配整體式框架結構體系3.3

裝配式混凝土PC結構建筑2.節(jié)點連接（1）梁柱節(jié)點連接方式是裝配式框架結構的關鍵技術。裝配整體式框架可分為框架節(jié)點后澆混凝土和框架節(jié)點預制兩大類。

a）框架節(jié)點后澆混凝土的連接方式

主要用于預制構件為一字形的情況下，預制柱豎向受力鋼筋采用套筒灌漿連接，梁采用預制疊合梁。而梁柱節(jié)點處的鋼筋構造與現(xiàn)澆框架結構的要求相同

特點：后澆混凝土連接，實現(xiàn)節(jié)點設計強接縫、弱構件的原則，使裝配整體式混凝土結構的整體性、穩(wěn)定性和延性等結構性能等同現(xiàn)澆混凝土結構。3.3

裝配式混凝土PC結構建筑3.3.2

裝配整體式框架結構體系b）框架節(jié)點為預制方式主要用于預制構件有十字形、T形、一字形等，連接節(jié)點位于框架柱、梁中部,預制柱、梁受力鋼筋采用套筒灌漿連接，在梁、柱的連接節(jié)點處通過后澆混凝土的連接，形成整體的裝配式結構。

特點：預制框架節(jié)點是多維構件，雖然在工廠制作質量可控，但制作、運輸、現(xiàn)場安裝難度較大,施工技術要求高,現(xiàn)階段工程較少采用。3.3

裝配式混凝土PC結構建筑3.3.2

裝配整體式框架結構體系（2）鋼筋連接及錨固是連接設計的關鍵技術。

節(jié)點和接縫處的縱向鋼筋連接宜根據(jù)接頭受力、施工工藝等

連接方式包括：機械連接、套筒灌漿連接、漿錨搭接連接、焊接連接、綁扎搭接連接等連接方式，并應符合國家現(xiàn)行有關標準。套筒灌漿連接是預制構件豎向連接主要形式。3.3

裝配式混凝土PC結構建筑3.3.2

裝配整體式框架結構體系

裝配整體式混凝土剪力墻結構（簡稱裝配式剪力墻結構）是指全部或部分剪力墻采用預制墻板構建成的裝配整體式混凝土結構。

由于該體系對建筑空間的合理利用及較好的抗震性能，在居住建筑中得以廣泛應用?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.3

裝配式混凝土PC結構建筑3.3.3

裝配整體式剪力墻結構體系裝配式剪力墻結構中的主要預制構件類型包括：剪力墻外墻板與剪力墻內墻板內隔墻板外掛墻板梁樓板樓梯等《房屋建筑學》（第三版）3.3

裝配式混凝土PC結構建筑3.3.3

裝配整體式剪力墻結構體系（1）剪力墻結構預制外墻

大部分預制混凝土外墻構件采用鋼筋的膠錨方式和暗柱現(xiàn)澆的方式，通過在水平和垂直方向節(jié)點部位外伸鋼筋的有效連接,與現(xiàn)澆的混凝土墻有效連成一體，等同于現(xiàn)澆的工作原理。

預制外墻板主要包括預制混凝土剪力墻板預制混凝土外掛墻板蒸壓輕質混凝土墻板（ALC板）玻璃纖維增強水泥輕質復合板（GRC板）各種夾芯板3.3

裝配式混凝土PC結構建筑3.3.3

裝配整體式剪力墻結構體系

各類墻板都需要進行模數(shù)化、標準化的設計注：當剪力墻外墻板采用夾芯心墻板時，內葉墻板應按剪力墻進行設計，外葉墻板厚度不應小于50mm，保溫層的厚度不宜大于120mm，外葉墻板與內葉墻板應通過拉結件可靠連接。3.3

裝配式混凝土PC結構建筑3.3.3

裝配整體式剪力墻結構體系（2）剪力墻布置沿兩個水平方向布置剪力墻，剪力墻的截面宜簡單、規(guī)則，預制墻的門窗洞口宜上下對齊。

（3）節(jié)點連接方式

預制剪力墻構件之間水平與豎向接縫的連接技術是裝配式剪力墻結構最重要的內容。其中豎向接縫的構造與現(xiàn)澆剪力墻結構相同，而水平接縫主要采用鋼筋套筒灌漿連接或漿錨搭接連接?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.3.3

裝配整體式剪力墻結構體系3.3

裝配式混凝土PC結構建筑《房屋建筑學》（第三版）3.3.3

裝配整體式剪力墻結構體系3.3

裝配式混凝土PC結構建筑

（4）節(jié)點防水

預制外墻防水對于建筑品質至關重要。板縫等處應采取構造+材料的雙重措施進行封堵。例如水平縫和垂直縫。水平縫采用三道防水反檻構造放水空腔構造防水硅酮膠材料防水垂直縫也采用三道防水現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構自防水空腔構造防水硅酮膠材料防水《房屋建筑學》（第三版）3.3.3

裝配整體式剪力墻結構體系3.3

裝配式混凝土PC結構建筑3.4

裝配式木結構建筑

裝配式木結構建筑是結構系統(tǒng)由木結構承重構件組成的裝配式建筑。

按結構構件采用的材料類型，現(xiàn)代木結構建筑可分為：輕型木結構原木結構膠合木結構木混合結構。其中木混合結構是由木結構構件與鋼結構構件、混凝土結構構件組合而成的混合承重的結構形式。包括上下混合裝配式木結構、水平混合裝配式木結構以及混凝土結構中采用的木骨架組合墻體系統(tǒng)。純木結構《房屋建筑學》（第三版）3.4.1

裝配式木結構的定義、特點和類型3.4

裝配式木結構建筑輕型木結構體系是用規(guī)格材、木基結構板材、石膏板等制作的木構架墻體、樓板和屋蓋系統(tǒng)構成的低層建筑結構。輕型木結構體系特點：結構輕，以小規(guī)格材料均勻連接承載力、剛度由主次結構共同作用經濟、安全、保溫節(jié)能、布置靈活、建造快速輕型木結構適用于三層及以下的低層住宅(包括獨立住宅、聯(lián)體住宅和多層公寓等)

低層商業(yè)建筑小型公共建筑?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.4.2

輕型木結構3.4

裝配式木結構建筑1.

輕型框架和平臺框架

輕型木結構包括輕型框架和平臺框架兩種類型。輕型框架是早期較常用的類型，是將墻骨從一層直通屋蓋。平臺框架是上一層結構的施工作業(yè)直接置于下一層的樓蓋上，將其作為工作平臺建造房屋。由于結構隔熱性良好且居住舒適，自20世紀40年代后期開始，平臺框架成為主流的常規(guī)做法，90%以上的北美和北歐住宅采用平臺框架結構?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.4.2

輕型木結構3.4

裝配式木結構建筑2.

保溫和鋪設管線輕型木的墻體和樓層結構厚度雖小，但為安裝保溫隔熱層、穿越暗埋各種管線提供了空間，不僅管道布置靈活，更增加使用面積。結構自重和外部荷載是由小尺寸密置的樓面擱柵和墻骨柱共同承擔，既是主要受力體系，也是內、外墻面和樓屋面面層的支撐構架，施工簡便、材料成本低，且適宜局部拆改和重新組合。3.

橫縱向受力特點輕型木結構房屋通常由屋蓋、樓蓋與墻體組成。墻體除了將屋蓋、樓蓋傳來的豎向荷載傳遞至基礎外，還可部分承受風荷載或水平地震作用《房屋建筑學》（第三版）3.4.2

輕型木結構3.4

裝配式木結構建筑1.膠合木特性定義：膠合木結構是承重構件主要采用層板膠合木制作的單層或多層建筑結構，也稱層板膠合木結構?，F(xiàn)代膠合木結構是現(xiàn)代木結構建筑中的主要結構形式，克服了輕型木結構在建筑跨度和高度上的使用限制,把木結構的應用拓展到更廣闊的領域，充分體現(xiàn)出木結構建筑的獨特美感。特性：膠合木（也稱集合木）是由較小規(guī)格的天然實木鋸材，按照實際用板的要求重新黏結而成的一種工程木。具有以下優(yōu)勢：相對于傳統(tǒng)木結構，膠合木構件加工對木材材性和尺寸的要求較低，克服天然木材無法控制的缺陷影響，大幅提高了木材利用效率及循環(huán)利用；成品規(guī)格尺寸及形狀靈活，能直接加工成曲線、異型構件；膠合木自重輕、導熱系數(shù)低、變形小、強度高、韌性彈性好、耐火性能好，性能遠超原木；克服原木橫紋順紋等各向異性缺陷，提高木材承壓和抗剪強度?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.4.3

膠合木結構3.4

裝配式木結構建筑《房屋建筑學》（第三版）3.4.2

輕型木結構3.4

裝配式木結構建筑2.膠合木結構形式與適用跨度膠合木結構主要包括：梁柱式結構、空間桁架、拱、門架和空間網殼等結構形式。使用跨度：膠合木直線梁、變截面梁適用于跨度30m以下簡支梁膠合木拱適用范圍廣，跨度20-80m鋼木桁架適用于75m以下跨度木結構強重比大，抗震性能好膠合木空間網殼結構適合大跨度建筑例子：塔科馬穹頂體育館，跨度162m，高45.7m，采用膠合木梁《房屋建筑學》（第三版）3.4.3

膠合木結構3.4

裝配式木結構建筑全部木構件均在可工廠制作，運至工地進行組裝。預制木結構組件和部品在制作、運輸、儲存和施工過程中,應采取防水、防湖、防火、防蟲和防止損壞的保護措施，應在干作業(yè)環(huán)境下施工。1.連接方式

木結構構件的連接方式分為齒連接、螺栓或銷釘連接、齒板連接。齒連接是傳統(tǒng)的木桁架節(jié)點的連接方式螺栓或銷釘連接目前被廣泛使用齒板主要用于輕型木結構中桁架節(jié)點的連接或受拉桿件的加長各類連接節(jié)點應通過計算設計?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.4.3

木結構建筑技術要點3.4

裝配式木結構建筑2.防腐防蟲

暴露于露天、易腐蝕或易遭蟲害等環(huán)境，及直接與砌體或混凝土接觸的木構件需使用天然防腐木材或經防腐處理的木材。

預制木結構組件應在機械加工工序完成后進行防腐處理，在易遭蟲害的地方，木構件底部與室外地坪間的高差不得小于450mm。

《房屋建筑學》（第三版）3.4.3

木結構建筑技術要點3.4

裝配式木結構建筑

3.防潮防水木結構房屋宜采用坡屋面，且屋面坡度1:3-1:4，防水等級Ⅱ級屋檐四周400mm出挑，保護木結構墻體窗臺、陽臺等需做好泛水，減少雨水滲透木結構基礎及外圍護結構設計需保持干燥地下部分采用混凝土或砌體，室外地坪至木構件底部高差不小于300mm設置防潮層、防水層或隔汽層基礎四周通風洞，屋面設置通風層《房屋建筑學》（第三版）3.4.3

木結構建筑技術要點3.5

裝配式模塊化建筑

模塊化建筑是指采用工廠預制的集成模塊在施工現(xiàn)場組合而成的裝配式建筑。

其中的集成模塊是指在工廠預制完成，由主體結構、樓板、吊頂、設備管線、內裝部品組合而成的具有建筑集成功能的三維空間體單元，并滿足各項建筑性能要求和吊裝運輸?shù)男阅芤蟆?.分類：按模塊單元的箱體構造分類：整體澆筑單元體系預制板材組裝單元骨架和預制板組合單元預制板拼裝單元

《房屋建筑學》（第三版）3.5.1

裝配式模塊化建筑的定義、特點和類型3.5

裝配式模塊化建筑按模塊建筑的結構體系分類，疊箱體系最為常見，是全部采用模塊搭接而成的建筑；箱體與傳統(tǒng)的框架結構剪力墻筒體組合而成箱-框體系箱-筒體系箱-筒（剪力墻）體系等體系框架-填箱體系。《房屋建筑學》（第三版）3.5.1

裝配式模塊化建筑的定義、特點和類型3.5

裝配式模塊化建筑3.技術要點1）集成化設計：建筑空間模塊化相比于預制混凝土結構里的預制構件拆分，模塊建筑在做空間模塊化拆分時更需要考慮集成化設計，不僅要考慮建筑功能，還要考慮設備系統(tǒng)設置、運輸條件限值、現(xiàn)場吊裝的場地限制、吊裝順序、吊裝裝置、防水抗?jié)B措施等多種因素。由于模塊化建筑的單元尺寸相對統(tǒng)一和標準，后期的建造速度、成本節(jié)約更易控制。2）模塊組合：模塊化建筑的疊合形式有多種，如疊合組裝、錯開疊合組裝、模塊—板材組合組裝、雙向交錯疊合組裝等。2.案例

1983年建成的北京麗都假日酒店一期是國內最早的模塊化鋼結構建筑，5層共500間客房采用新加坡預制的鋼木拼裝盒子結構，每個單元重約8t，在工廠已預制完成模塊化鋼結構客房的裝修和設備安裝，運至現(xiàn)場進行拼裝?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.5.1

裝配式模塊化建筑的定義、特點和類型3.5

裝配式模塊化建筑3）模塊連接：連接有兩個方面：一個是模塊與地下室和交通核等現(xiàn)場作業(yè)的結構體系之間的連接，需要整體考慮和解決現(xiàn)場的精度如何滿足模塊的安裝精度；低層裝配式模塊化建筑的基礎較為簡單，地基澆筑混凝土條形基礎，與房屋模塊采用膨脹螺絲連接。另一方面是模塊之間的連接，綜合考慮受力性能對抗震性能的影響、的同時，又保證建造速度和建造質量。另外，連接構造還需考慮后期的維修、檢查，甚至更換、拆除的便捷性?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.5.1

裝配式模塊化建筑的定義、特點和類型1.模塊單元構成國際海運對集裝箱尺寸有統(tǒng)一的要求。常見的國際標準普通箱為20GP和40GP，其外尺寸分別為：6.096×2.438×2.591m、12.192×2.438×2.591m。集裝箱的主體框架都是釆用耐候鋼，而箱體材料有四種：鋼制、鋁合金、不銹鋼及玻璃。其中鋼制集裝箱強度大、結構穩(wěn)，但存在自重大易腐蝕的弊端，使用年限約10年，是目前在運輸中應用最多的類型，在集裝箱建筑中也應用廣泛。3.5

裝配式模塊化建筑

集裝箱建筑是以具有建筑使用功能的集裝箱箱體作為一個建筑單元模塊，組合構成的房屋。它是二次利用廢棄集裝箱的建筑形式，能夠快速組裝和拆除，不僅充分利用資源、保護環(huán)境,更適合用作緊急救災或臨時性活動。根據(jù)《集裝箱模塊化組合房屋技術規(guī)程》，集裝箱組合房屋適用于非地震區(qū)或抗震設防烈度為8度及以下的地區(qū)，其層數(shù)不宜超過6層，高度不超過24米?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.5.2

集裝箱式模塊化房屋2.組合方式1）箱體堆疊組合方式包括：廊式組合、錯位組合、不同箱型組合、局部懸挑、支撐體組合等。在堆疊集裝箱的時候,會出現(xiàn)箱體組合形成半圍合空間，豐富了集裝箱建筑的空間形式和造型,形成的“建筑場”通過不同的空間感受給人以精神上的暗示或啟發(fā)。2）箱體+支撐構件當集裝箱房屋首層或局部有較大空間需要時，可采用集裝箱模塊與框架組合，實現(xiàn)局部大空間，滿足建筑的連續(xù)性、整體性和功能需求。3.5

裝配式模塊化建筑《房屋建筑學》（第三版）3.5.2

集裝箱式模塊化房屋3.技術要點1）連接方式：

集裝箱主體結構為鋼結構，可采用焊接、角件連接、高強螺栓等建筑節(jié)點的連接方式。螺栓連接便于裝配和拆卸。2）組合方式：

集裝箱組合應考慮結構合理性，其抗側力構件的平面布置宜規(guī)則對稱，側向剛度沿豎向宜均勻變化，箱體板壁有開孔并引起箱體剛度有較大削弱時，宜采用有孔箱與無孔箱錯列對稱布置等措施。集裝箱表面可切割形成門窗，甚至大面積的落地窗，但應對較大洞口的四周進行加固。3）箱體內飾做法：

箱體室內空間可采用龍骨+膠合板、石膏板等板材對箱體內部裝飾，間隙填充保溫材料以提高室內舒適性，降低對人工制冷或采暖設備的依賴。3.5

裝配式模塊化建筑《房屋建筑學》（第三版）3.5.2

集裝箱式模塊化房屋鋼結構箱式模塊化房屋是指以鋼結構為箱體結構，由圍護與框架組合而成的箱式建筑。所有模塊構件均在工廠進行標準化設計及制作，房屋構件通過標準化連接件在現(xiàn)場進行快速安裝，完成房屋的建造（圖3-50）。該模塊框架受力，墻板可任意拆卸。因此，這種模塊化組合房屋工程的設計與建造符合通用化、模塊化、工業(yè)化和優(yōu)化集成的原則。適用范圍：主要用于三層及三層以下的酒店、住宅、學校、營地、醫(yī)院、辦公等臨時性、有移動要求及永久性建筑，設計使用年限可達50年。例如：武漢火神山醫(yī)院使用的正是模塊化鋼結構建筑。其特點是模數(shù)化標準設計、工廠流水線生產、折疊運輸、現(xiàn)場模塊化組裝、螺栓連接可拆卸，可多次周轉使用。模塊化打包箱式房屋可以認為是鋼結構箱式模塊化房屋的簡配版，常用于臨時建筑，允許做不超過3層、高度不超過12m的建筑，可以整體運輸、打包運輸或者散裝運輸。打包箱多用于工地臨時房屋，可反復組裝10次以上，使用年限為20年。3.5

裝配式模塊化建筑《房屋建筑學》（第三版）3.5.3

鋼結構箱式模塊化房屋3.5

裝配式模塊化建筑《房屋建筑學》（第三版）3.5.3

鋼結構箱式模塊化房屋1.模塊單元構成1）立柱:由角柱、L角、立柱中間件、保溫材料等構件組成2）外墻體:有兩種可選,一種是金屬面絕熱夾芯板,標準墻板的厚度有75mm、100mm可選;另一種是采用輕質條板與保溫材料組合成的保溫墻體,采用50mm和75mm兩種板組合。3）內隔墻:有兩種可選,一種是金屬面絕熱夾芯板,標準墻板的厚度有75mm、100m可選;另一種采用輕質條板組合成的墻體。4）門窗:根據(jù)需要可選鋼質門、斷橋鋁合金門、塑鋼門、鋁鎂合金門、木門,窗戶可選塑鋼窗、斷橋鋁合金窗,5）箱頂:有金屬面絕熱夾芯板坡箱頂和瓦箱頂。6）配套附件包括:室外樓梯、走道、護欄、雨棚等構件。其他零配件包括:電氣配件、裝飾線、組箱配件、拼箱配件等3.5

裝配式模塊化建筑《房屋建筑學》（第三版）3.5.3

鋼結構箱式模塊化房屋3.5

裝配式模塊化建筑《房屋建筑學》（第三版）3.5.3

鋼結構箱式模塊化房屋3.5

裝配式模塊化建筑《房屋建筑學》（第三版）3.5.3

鋼結構箱式模塊化房屋2.技術要點1）鋼結構箱式模塊化房屋的空間劃分靈活。除橫向與豎向的連接，鋼結構箱式模塊化房屋還可重疊放置，并設置樓頂平臺等，連接后的內部空間也可靈活設置室內隔斷、隔墻。2）鋼結構箱式模塊化房屋的建筑設計應與結構設計相協(xié)調。壁板開孔或箱體的大懸臂布置，應符合結構安全性的要求。對組后箱體可能經歷的多種工況，如吊裝、運輸、堆放等，應進行結構驗算，并對各種構件可能產生的相對變形采取措施。3）設備、管線宜利用金屬箱體吊掛與固定,模塊內部的設備和管線宜連同裝修工程預設預裝,并在現(xiàn)場完成系統(tǒng)拼接。3.5

裝配式模塊化建筑《房屋建筑學》（第三版）3.5.3

鋼結構箱式模塊化房屋3.6裝配式內裝

裝配式內裝是指將制造業(yè)的工廠化生產方式引入建筑內裝，將工廠生產的裝修部品部件、設備和管線等在現(xiàn)場進行干式工法組合安裝的一種裝修方式。裝配式裝修為代表的內裝工業(yè)化是建筑內裝行業(yè)的必然趨勢，并將與現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代信息化實現(xiàn)深度融合。

“支撐體——填充體分離體系”（SI體系）是當前內裝工業(yè)化的重要理念，該技術體系將支撐體和填充體分離，并強調內裝系統(tǒng)的部品化設計。內墻、吊頂和地面系統(tǒng)是實現(xiàn)主體與內裝、管線分離的重要載體，目前常用樹脂螺栓貼面墻系統(tǒng)、輕鋼龍骨吊頂系統(tǒng)（可參見8.4相關內容）、地腳螺栓架空地板系統(tǒng)?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.6.1

定義與特點3.6裝配式內裝1.裝配式內裝的構成與協(xié)同

裝配式裝修的部品系統(tǒng)包括裝配式隔墻子系統(tǒng)、裝配式吊頂子系統(tǒng)、裝配式樓地面子系統(tǒng)、集成廚房衛(wèi)系統(tǒng)、集成內門窗子系統(tǒng)。在住宅裝配式內裝中，機電管線子系統(tǒng)常被集成在內裝中。2.裝配式內裝特點裝配式內裝是與裝配式建筑相配合。以鋼結構為例：1）裝配式裝修與主體鋼結構均較多采用螺栓連接，有效避免了抹灰為基層的傳統(tǒng)裝修中的裂縫；2）裝配式裝修中板材墻體、架空地板、吊頂內空腔填充巖棉,能改善裝飾包裹的鋼結構的耐火、隔聲性能。區(qū)別于傳統(tǒng)現(xiàn)場濕作業(yè)的裝修方式，裝配式裝修應綜合考慮與結構、外圍護、機電設備等系統(tǒng)進行一體設計與同步施工。強調管線與結構分離、干式工法施工、部品部件工廠化定制等原則，體現(xiàn)裝配式內裝工程質量易控、提升工效、節(jié)能減排、易于維護等優(yōu)勢。《房屋建筑學》（第三版）3.6.1

定義與特點3.6裝配式內裝

裝配式隔墻系統(tǒng)由內隔墻及墻體飾面材料兩部分組成，兩者宜在工廠整體集成加工，施工現(xiàn)場一次安裝。內隔墻又可分為輕質條板隔墻系統(tǒng)、隔墻大板系統(tǒng)、輕鋼骨架夾芯隔墻板三類。隔墻板共同特征是墻板內均有空腔，利于在空腔內敷設給水、電的分支管線及線盒。1）骨架隔墻：如輕鋼骨架夾芯隔墻板系統(tǒng)，具有輕量化、通用性強、耐火性能好、干法連接、施工簡便等優(yōu)勢，適合各種環(huán)境和區(qū)域。2）條板隔墻：輕質條板隔墻是應用最為廣泛的一類隔墻，包括玻璃纖維增強水泥條板、玻璃纖維増強石膏空心條板、鋼絲(鋼絲網)增強水泥條板、輕混凝土條板、復合夾芯輕質條板等。《房屋建筑學》（第三版）3.6.2

隔墻3.6裝配式內裝技術要點：1）防火隔聲：

在裝配式鋼結構建筑中，由于不宜采用重質的混凝土墻或簡單增加墻體厚度來提高隔墻隔聲性能，可采用雙層或多層復合墻體構造。例如，酒店建筑需達到房間隔墻隔聲量不小于50B的設計目標，僅靠單一材料很難完成，可采取以下兩個措施：a)兩層墻板間留出20mm的空氣間層;b)板兩側用空腔飾面材料裝修，空腔中填充巖棉。2）重物吊掛：

對于有空腔的墻體需采取專用配件、加強背板、在豎向龍骨上預設固定掛點等可靠的固定措施。3）墻板之間預留構造縫,或通過專用連接構造實現(xiàn)精細密拼?！斗课萁ㄖW》（第三版）3.6.2

隔墻3.6裝配式內裝裝配式吊頂是在結構樓板之下,通過與樓板吊掛或墻體支撐的方式預留頂部空層，以便于敷設管線的吊頂施工方式。常用的吊頂連接構造有明、暗龍骨兩種，常用的頂板有穿孔石膏板、礦棉吸聲板、硅酸鈣復合頂板、鋁合金吸聲板、鋁合金格柵及玻璃等。其技術要點：1）裝配式吊頂宜集成燈具、浴霸、排風扇等設備設施。2）頂板符合標準規(guī)格模塊的前提下,盡量減少頂板數(shù)量以便減少拼縫。3）優(yōu)先采用免吊桿、吊件的裝配式吊頂支撐構造。確需安裝吊桿時，應提前在樓板(梁)內預埋孔洞或埋件。《房屋建筑學》（第三版）3.6.3

吊頂

裝配式樓地面系統(tǒng)是指采用工廠預制部品部件進行現(xiàn)場組裝的樓地面系統(tǒng)，摒棄抹灰找平的干式工法地面，實現(xiàn)地面找平與裝飾功能。

架空地面系統(tǒng)包括：地板、支座、防震墊、螺釘組成。地板放置在帶有防震墊、自身高度可調的支座上，并用螺釘穿過地板四周的角鎖孔進行連接。

架空地面系統(tǒng)適合室內環(huán)境使用，且安裝簡單，便于水電布線的檢修和調整。適合辦公、會展等空間功能需要調整的大空間或機房等防靜電用房。在架空地面系統(tǒng)內加裝地暖模塊后可作為采暖地面使用。3.6裝配式內裝《房屋建筑學》（第三版）3.6.4

地面根據(jù)支撐構造不同有：型鋼復合架空模塊體系樹脂螺栓整板架空體系抗靜電地板體系非架空自流平等形式技術要點：1）裝飾材料應具有阻燃、耐臟、防滑、耐磨、耐壓、耐沖擊、耐化學腐蝕品等特點，材料底部采用麻塑噴底，能防止底面生銹，延長壽命。2）地面架空層的高度應根據(jù)管線路由、管線交叉等情況進行綜合計算，并充分考慮未來智能家居的變化需求，同時宜設置架空層檢修口。3）對有采暖需求的空間,宜采用干式工法實施的地面輻射供暖方式；地面輻射供暖宜與裝配式樓地面的連接構造集成。3.6裝配式內裝《房屋建筑學》（第三版）3.6.4

地面

集成廚衛(wèi)系統(tǒng)是指樓地面、吊頂、墻（板）、廚衛(wèi)設備及管線等部品通過設計集成和工廠生產，在現(xiàn)場主要采用干式工法裝配而成的廚房和衛(wèi)生間。

裝配式裝修提倡采用集成式衛(wèi)生間、集成式廚房等高集成度的內裝部品，通過工廠化制作和加工實現(xiàn)現(xiàn)場模塊化拼裝，以實現(xiàn)集成化建造。

集成式廚衛(wèi)與整體廚衛(wèi)的概念是不同的。集成式廚衛(wèi)不受限于具體的長度、寬度，任意規(guī)格、形狀的平面都可集成定制。3.6裝配式內裝《房屋建筑學》（第三版）3.6.5

廚衛(wèi)3.6裝配式內裝技術要點：1）集成式衛(wèi)生間具有可靠的防水設計,樓地面采用可定制尺寸規(guī)格整體防水底盤，門口處應有阻止積水外溢的措施。集成式衛(wèi)生間的整體防水底盤,有熱塑復合、熱固復合等不同材質。2）集成式廚衛(wèi)的各類水、電、暖等設備管線設置在架空層內,并設置檢修口。3）集成式廚衛(wèi)應該與建筑同步設計,協(xié)調預留凈空尺寸、設備及管線的安裝位置,特別是預留標準化接口；集成式櫥柜應與墻體可靠連接。《房屋建筑學》（第三版）3.6.5

廚衛(wèi)

裝配式建筑的外墻系統(tǒng)由外墻板、外門窗、陽臺及裝飾柱、空調百葉、欄桿、遮陽等外裝飾等各類預制構件和部品構成。立面設計的難點是既要體現(xiàn)工廠化生產和裝配式施工的典型特征，也要在堅持標準化設計的基礎上實現(xiàn)多樣化，避免“千樓一面”。