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1、本刊專題26/2016.06德國(guó)裝配式建筑發(fā)展研究盧 求德國(guó)最早的預(yù)制混凝土板式建筑是 1926年 1930 年間在柏林利希藤伯格-弗里德希菲爾德（Berlin-Lichtenberg,Friedrichsfelde）建造的戰(zhàn)爭(zhēng)傷殘軍人住宅區(qū)。該項(xiàng)目共有 138 套住宅，為兩到三層樓建筑。如今該項(xiàng)目的名稱是施普朗曼（Splanemann）居住區(qū)。該項(xiàng)目采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制混凝土多層復(fù)合板材構(gòu)件，構(gòu)件最大重量達(dá)到 7 噸。(二)二次大戰(zhàn)后德國(guó)大規(guī)模裝配式住宅建設(shè)二次大戰(zhàn)結(jié)束以后，由于戰(zhàn)爭(zhēng)破壞和大量戰(zhàn)爭(zhēng)難民回歸本土，德國(guó)住宅嚴(yán)重緊缺。德國(guó)用預(yù)制混凝土大板技術(shù)建造了大量住宅建筑。這些大板建筑為解決當(dāng)年住宅緊2、缺問(wèn)題作出了貢獻(xiàn)，但今天這些大板建筑不受歡迎，不少缺少維護(hù)更新的大板居住區(qū)已成為社會(huì)底層人群聚集地，導(dǎo)致犯罪率高等社會(huì)問(wèn)題，深受人們的詬病，成為城市更新首先要改造和拆除的對(duì)象，有些地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始大面積拆除這些大板建筑。(三)德國(guó)目前裝配式建筑發(fā)展概況預(yù)制混凝土大板技術(shù)相比常規(guī)現(xiàn)澆加砌體建造方式，造價(jià)高，建筑缺少個(gè)性，難于滿足今天的社會(huì)審美要求，1990 年以后基本不再使用?；炷怜B合墻板技術(shù)發(fā)展較快，應(yīng)用較多。德國(guó)今天的公共建筑、商業(yè)建筑、集合住宅項(xiàng)目大都因地制宜、根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，選擇現(xiàn)澆與預(yù)制構(gòu)件混合建造體系、或鋼混結(jié)構(gòu)體系建設(shè)實(shí)施，并不追求高比例裝配率。而是通過(guò)策劃、設(shè)計(jì)、施工各個(gè)環(huán)節(jié)的精細(xì)化3、優(yōu)化過(guò)程，尋求項(xiàng)目的個(gè)性化、經(jīng)濟(jì)性、功能性和生態(tài)環(huán)一、建筑發(fā)展歷程(一)裝配式建筑的起源德國(guó)以及其他歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家建筑工業(yè)化起源于 20 世紀(jì) 20 年代，推動(dòng)因素主要有兩方面：社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素：城市化發(fā)展需要以較低的造價(jià)、迅速建設(shè)大量住宅、辦公和廠房等建筑。建筑審美因素：建筑及設(shè)計(jì)界摒棄古典建筑形式及其復(fù)雜的裝飾，崇尚極簡(jiǎn)的新型建筑美學(xué)，嘗試新建筑材料（混凝土、鋼材、玻璃）的表現(xiàn)力。在雅典憲章所推崇的城市功能分區(qū)思想指導(dǎo)下，建設(shè)大規(guī)模居住區(qū)，促進(jìn)了建筑工業(yè)化的應(yīng)用。在上世紀(jì) 20 年代以前，歐洲建筑通常呈現(xiàn)為傳統(tǒng)建筑形式，套用不同歷史時(shí)期形成的建筑樣式，此類建筑的特點(diǎn)是大量應(yīng)用裝飾構(gòu)件，需要大量人4、工勞動(dòng)和手工藝匠人的高水平技術(shù)。隨著歐洲國(guó)家邁入工業(yè)化和城市化進(jìn)程，農(nóng)村人口大量流向城市，需要在較短時(shí)間內(nèi)建造大量住宅、辦公和廠房等建筑。標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制混凝土大板建造技術(shù)能夠縮短建造時(shí)間、降低造價(jià)因而首先應(yīng)運(yùn)而生。圖 1 德國(guó)最早的預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)柏林施普朗曼居住區(qū)本刊專題272016.06/保性能的綜合平衡。隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，MIB 技術(shù)的應(yīng)用，建筑業(yè)工業(yè)化水平不斷提升，建筑上采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝的建筑部品愈來(lái)愈多，占比愈來(lái)愈大。各種建筑技術(shù)、建筑工具的精細(xì)化不斷發(fā)展進(jìn)步。小范圍有鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)裝配式技術(shù)體系的研發(fā)和實(shí)踐應(yīng)用。小住宅建設(shè)方面裝配式建筑占比最高，2015 年達(dá)5、到 16%。2015 年 1 月至 7 月德國(guó)共有 59752 套獨(dú)棟或雙拼式住宅通過(guò)審批開(kāi)工建設(shè)，其中預(yù)制裝配式建筑為 8934 套。這一期間獨(dú)棟或雙拼式住宅新開(kāi)工建設(shè)總量較去年同期增長(zhǎng) 1.8%；而其中預(yù)制裝配式住宅同比增長(zhǎng)7.5%！顯示出在這一領(lǐng)域裝配式建筑受到市場(chǎng)的認(rèn)可和歡迎。單層工業(yè)廠房采用預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)或預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)在造價(jià)和縮短施工周期方面有明顯優(yōu)勢(shì)，因而一直得到較多應(yīng)用。二、發(fā)展現(xiàn)狀預(yù)制裝配式建筑發(fā)展過(guò)程中，規(guī)模最大、最有影響力的當(dāng)屬預(yù)制混凝土大板建筑。(一)原東德地區(qū)的預(yù)制混凝土大板建造技術(shù)的應(yīng)用由于戰(zhàn)后需要在短期內(nèi)建設(shè)大量住宅，東德地區(qū)1953年在柏林約翰尼斯塔（Johanni6、sthal）進(jìn)行了預(yù)制混凝土大板建造技術(shù)第一次嘗試。1957 年在浩耶斯韋達(dá)市（Hoyerswerda）的建設(shè)中第一次大規(guī)模采用預(yù)制混凝土構(gòu)件施工。此后，東德用預(yù)制混凝土大板技術(shù)，大量建造預(yù)制板式居住區(qū)（Plattenbausiedlungen）。預(yù)制混凝土大板住宅的建筑風(fēng)格深受包豪斯理論影響。圖 2 各州 2015 年預(yù)制裝配式小住宅（獨(dú)棟和雙拼）在新建建筑中所占比例，總體平均達(dá)到 16%左右圖 3 哈勒新城大板住宅，左上是改造更新后的建筑圖 4 柏林亞歷山大廣場(chǎng)大板住宅圖 5 德累斯頓大板住宅圖 6 柏林住宅整體單元吊裝施工圖1972 年 1990 年?yáng)|德地區(qū)開(kāi)展大規(guī)模住宅建設(shè)，并將完成 7、300 萬(wàn)套住宅確定為重要政治目標(biāo)，預(yù)制混凝土大板技術(shù)體系成為最重要的建造方式。這期間用混凝土大板建筑建造了大量大規(guī)模住區(qū)、城區(qū)，如 10 萬(wàn)人口規(guī)模的哈勒新城（Halle-Neustadt）。在 1972 年 1990年大規(guī)模住宅建設(shè)期間，東德地區(qū)新建、改建共 300 萬(wàn)套住宅，其中 180 萬(wàn) 190 萬(wàn)套用混凝土大板建造，占比達(dá)到 60%以上，如果每套建筑按平均 60 平方米計(jì)算，預(yù)制大板住宅面積在 1.1 億平方米以上。東柏林地區(qū) 1963 年 1990 年間共新建住宅 27.3 萬(wàn)套，其中大板式住宅占比達(dá)到 93%（數(shù)據(jù)來(lái)源：Die Lsung 本刊專題28/2016.06造方面，借8、鑒傳統(tǒng)城市空間布局與建筑設(shè)計(jì)，打破單調(diào)的大板建筑風(fēng)格。圖 9-1 為 柏 林 市 中 心 根 達(dá) 曼 市 場(chǎng)（Gendarmenmarkt），用復(fù)雜的預(yù)制大板技術(shù)建造具有傳統(tǒng)風(fēng)格的建筑。圖 9-2 為羅斯托克市中心，帶有傳統(tǒng)紅磚哥特風(fēng)格的預(yù)制大板式建筑。(二)原西德地區(qū)的預(yù)制混凝土大板建造應(yīng)用二次大戰(zhàn)之后，原西德地區(qū)也用混凝土預(yù)制大板技術(shù)建造了大量住宅建筑，主要用于建設(shè)社會(huì)保障性住宅。1957 年西德政府通過(guò)了 第二部住宅建設(shè)法(II.WoBauG)，將短期內(nèi)建設(shè)滿足大部分社會(huì)階層居民需求的、包括具有適當(dāng)面積、設(shè)施、可承受租金的住宅，作為住宅建設(shè)的首要任務(wù)。混凝土預(yù)制大板技術(shù)以其建設(shè)速度快、造9、價(jià)相對(duì)低廉因而也在西德地區(qū)有大面積應(yīng)用。較著名的項(xiàng)目包括：格羅皮烏斯和科布希埃參與的著名的柏林漢莎街區(qū)的住宅項(xiàng)目有 6000 居民。der Wohnungsfrage 作者 DieterHanauske）。住宅建設(shè)工程耗費(fèi)了東德大量財(cái)政收入。為節(jié)約建造成本和快速建設(shè)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出不同系列廠品，如 Q3A,QX,QP,P2 系列。預(yù)制混凝土大板住宅項(xiàng)目大量重復(fù)使用同樣戶型、類似的立面設(shè)計(jì)。大板建筑規(guī)劃形態(tài)僵硬缺少變化，在老城區(qū)通常采用推到重建模式，破壞了原有城市肌理。大板建筑當(dāng)時(shí)受到普遍歡迎，雖然大板建筑今天飽受詬病，但在當(dāng)時(shí)大板住宅符合東德的社會(huì)意識(shí)形態(tài)，人人平等，整齊劃一。預(yù)制混凝土大板技術(shù)建10、造的工業(yè)化住宅，功能基本合理，擁有現(xiàn)代化的采暖和生活熱水系統(tǒng)，獨(dú)立衛(wèi)生間，比沒(méi)有更新改造的 20 世紀(jì)初期建造的老住宅舒適。由于得到東德政府的大量財(cái)政補(bǔ)貼，因而這種工業(yè)化住宅租金不是很高，受到當(dāng)?shù)鼐用竦臍g迎。大量新建居住區(qū)，導(dǎo)致原有歷史街區(qū)中的住宅吸引力下降，出租率低，租金無(wú)法支持建筑的維護(hù)，歷史街區(qū)中的建筑逐漸破敗。這種現(xiàn)象也導(dǎo)致政策制定者重新思考補(bǔ)貼政策，甚至開(kāi)始嘗試用預(yù)制技術(shù)進(jìn)行老城歷史建筑的改造更新。上世紀(jì) 80 年代以后，東德政府開(kāi)始在一些城市的重要地區(qū)，嘗試從規(guī)劃和城市空間塑圖 7 東德裝配式建筑構(gòu)件圖 8 1972 年只新布蘭登堡 伊斯特城，原東德地區(qū)首個(gè)應(yīng)用wb70 預(yù)制大板體11、系建造的項(xiàng)目圖 9-1 柏林市中心根達(dá)曼市場(chǎng)圖 9-2 羅斯托克市中心建筑圖 10 marzahn 居住區(qū)圖 11 柏林科隆克崴勒新城圖圖 12 曼海姆佛格斯唐居住區(qū)圖 13 慕尼黑奧林匹克村本刊專題292016.06/慕尼黑紐帕拉赫居住區(qū)（Neuperlach）有55000 居民。紐倫堡朗瓦薩居住區(qū)（Langwasser）有36000 居民。柏林曼基仕居住區(qū)（Mrkisches Viertel）有 36000 居民。法蘭克福西北新城（Nordweststadt）有23000 居民。漢堡施戴斯胡珀（Steilshoop）有 20000 居民。曼海姆佛格斯唐居住區(qū)（Vogelstang）有13012、00 居民?？坡?克崴勒新城（Chorweiler）有100000 居民。西德地區(qū)有大量預(yù)制大板建筑，雖然在總建設(shè)量中占比不高，但總量估計(jì)也有數(shù)千萬(wàn)平方米。西德地區(qū)居住使用面積 1970 年為人均 22 平方米，1991 年上升到人均 36 平方米。2007 年人均超過(guò) 40 平方米。三、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究 德國(guó)建筑業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系完整全面。在標(biāo)準(zhǔn)編制方面，對(duì)于裝配式建筑首先要求滿足通用建筑綜合性技術(shù)要求，即無(wú)論采用何種裝配式技術(shù)，其產(chǎn)品必須滿足其應(yīng)具備的相關(guān)技術(shù)性能：如結(jié)構(gòu)安全性、防火性能以及防水、防潮、氣密性、透氣性、隔聲、保溫隔熱、耐久性、耐候性、耐腐蝕性、材料強(qiáng)度、環(huán)保無(wú)毒等。同時(shí)要滿足在生產(chǎn)13、安裝方面的要求。企業(yè)的產(chǎn)品（裝配式系統(tǒng)、部品等）需要出具滿足相關(guān)規(guī)范要求的檢測(cè)報(bào)告或產(chǎn)品質(zhì)量聲明。單純結(jié)構(gòu)體系，主要需滿足結(jié)構(gòu)安全、防火性能、允許誤差等規(guī)范要求；而有關(guān)建筑外圍護(hù)體系的裝配式體系與構(gòu)件最復(fù)雜，牽涉的標(biāo)準(zhǔn)最多。裝配式建筑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)非常多，部分標(biāo)準(zhǔn)分列如下：(一)有關(guān)混凝土及砌體預(yù)制構(gòu)件、裝配式體系的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范包括：DIN1045-3 混凝土，鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土機(jī)構(gòu)。第3 部分：建筑施工DIN13670 的應(yīng)用規(guī)則。DIN18203-1 建筑誤差-第 1 部分:混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制件。DIN EN 13369 預(yù)制混凝土產(chǎn)品的一般性規(guī)定。DIN 1045-4 混凝土，鋼14、筋預(yù)應(yīng)力混凝土機(jī)構(gòu)。第 4 部分：預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)及合規(guī)性的補(bǔ)充規(guī)定。DIN EN 13670 混凝土結(jié)構(gòu)的允許誤差根據(jù)DIN 18202 及 DIN18203。DIN EN 14992 預(yù)制混凝土產(chǎn)品-墻體。DIN EN 1520 帶開(kāi)放結(jié)構(gòu)的輕集料混凝土預(yù)制件。DIN EN 13747 預(yù)制混凝土產(chǎn)品樓板系統(tǒng)用板。DIN 1053-4 砌體。第四部分：預(yù)制構(gòu)件。(二)有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)、裝配式體系的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范包括：DIN EN 1993-1-1/NA 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 1-1 部分:建筑物一般性規(guī)定和設(shè)計(jì)規(guī)則，歐盟標(biāo)準(zhǔn)3 國(guó)家參數(shù)。DIN EN 1993-1-2/NA 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 1-2 部分:結(jié)構(gòu)防火15、設(shè)計(jì)一般規(guī)則，歐盟標(biāo)準(zhǔn) 3 國(guó)家參數(shù)。DIN 18800-1 鋼結(jié)構(gòu)建筑-第一部分：設(shè)計(jì)和構(gòu)造。DIN 18800-7 鋼結(jié)構(gòu)建筑-第 7 部分:施工和生產(chǎn)資格。DIN EN ISO 16276-1 鋼結(jié)構(gòu)腐蝕防護(hù)涂層系統(tǒng)，涂層附著性(粘結(jié)強(qiáng)度)的評(píng)估及其驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，第 1 部分：撕裂測(cè)試。DIN EN 10219-2 由非合金和細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼制造的建筑用冷加工的焊接空心型鋼，第 2 部分:限制大小、尺寸和靜態(tài)值。圖 14 慕尼黑奧林匹克村本刊專題30/2016.06DIN 18203-2:建筑公差-第 2 部分，預(yù)制鋼構(gòu)件。BFS-RL 07-101 生產(chǎn)和加工建筑鋼結(jié)構(gòu)。(三)有關(guān)預(yù)制木結(jié)構(gòu)、16、裝配式體系的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范包括：DIN EN 1995-1-1/NA:木結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造，1-1 部分:一般性規(guī)定-一般性規(guī)則和有關(guān)建筑物規(guī)定，歐洲規(guī)范 5-國(guó)家參數(shù)。DIN EN 1995-1-2/NA,木結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造，1-2 部分:一般性規(guī)定-承重構(gòu)件的防火設(shè)計(jì)，歐洲法規(guī) 5-國(guó)家參數(shù)。DIN EN 14250 木結(jié)構(gòu)建筑-對(duì)采用釘片連接的預(yù)制承重構(gòu)件產(chǎn)品的要求。DIN EN 14509 兩側(cè)帶有金屬覆層的承重復(fù)合板-工廠加工產(chǎn)品-技術(shù)要求。DIN EN 408,木結(jié)構(gòu)-承重木材和膠合木材-物理和力學(xué)性能的規(guī)定。DIN EN 594,木結(jié)構(gòu)-試驗(yàn)方法-板式構(gòu)造墻體的承載能力和剛度。DIN E17、N 595,木結(jié)構(gòu)-試驗(yàn)方法-檢測(cè)框架式梁 確定其承載能力和變形情況。DIN EN 596,木結(jié)構(gòu)-試驗(yàn)方法-板式構(gòu)造墻體柔性連接的檢測(cè)。DIN EN 1075,木結(jié)構(gòu)-試驗(yàn)方法-釘板連接。DIN 18203-3,建筑公差-第 3 部分:木材和木基材料的建筑部品。4)有關(guān)預(yù)制金屬幕墻、裝配式體系的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范包括：DIN EN 1999-1-1 承重鋁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造，第 1-1 部分:一般設(shè)計(jì)規(guī)定。DIN EN 1999-1-4/A1 承重鋁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造，第 1-4 部分:冷彎壓型板。DIN EN 14509,自承重式雙面金屬覆蓋夾芯板-工廠制造產(chǎn)品-規(guī)格。DIN EN 14782(Norm18、),適合室內(nèi)和室外工程使用的、自承重式金屬屋面板和墻面板-產(chǎn)品規(guī)格和要求。DIN EN 14783 適合室內(nèi)和室外工程使用的、整面支撐的金屬屋面板和墻面板，-產(chǎn)品規(guī)格和要求。DIN 18516-1 帶后側(cè)通風(fēng)構(gòu)造的外墻覆板，第一部分：要求，檢驗(yàn)原理。DIN 24041 穿孔版。四、不同類型裝配式建筑技術(shù)體系研究(一)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)。此外，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。(二)工業(yè)化預(yù)制建造的缺點(diǎn)19、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的不銹鋼材料。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20、。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，分別是預(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。(三)預(yù)制混凝土建造體系(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)本刊專題312016.06/制大板建造的居住區(qū)項(xiàng)目，但這類項(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，從上世紀(jì) 90 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21、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。(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 20 厘米以上。從節(jié)約成本角度考慮，22、采用復(fù)合外墻外保溫系統(tǒng)配合涂料面層的建筑居多。(3)預(yù)制混凝土外墻體系2012 年在柏林落成的 Tour Total 大廈，代表了德國(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 平方米，高度 68 米。外墻面積約 10000 平方米，由 1395 個(gè)、200 多個(gè)不同種類、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 0.3 厘米，安裝縫誤差小于 0.15 厘米。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)致的構(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。(四)預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)建造體系(1)預(yù)制高層鋼結(jié)構(gòu)建造體系高層、23、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。此外，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)目專門設(shè)計(jì)的復(fù)雜精致的幕墻體系，都是采用工業(yè)化圖 15 采用預(yù)制混凝土疊合樓板、墻體體系建造的住宅項(xiàng)目圖 16 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)造圖圖 17 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)造圖本刊專題32/2016.06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24、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。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25、配系統(tǒng)。帝森克虜伯總部大樓為鋼混和鋼結(jié)構(gòu)建筑，樓板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土，以滿足防火、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)圖 18 柏林 Tour Total 大廈，預(yù)制混凝土裝配式建筑圖 19 柏林 Tour Total 大廈，預(yù)制混凝土裝配式建筑圖 20 法蘭克福德國(guó)商業(yè)銀行總部大樓圖 21 帝森克虜伯總部大樓圖 22 法蘭克福歐洲央行總部大樓本刊專題332016.06/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26、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)。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)。(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。基本構(gòu)件：樓板 5.00 x2.50m，厚度 20cm（可加長(zhǎng) 10.00），墻板 3.00 x1.25m，厚度 15cm。樓板和墻板由U 型鋼框架和梯形鋼27、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、百葉等。非承重隔墻采用輕鋼龍骨石膏板墻體。漢諾威 VGH 保險(xiǎn)大樓，采用模塊化、多層鋼結(jié)構(gòu)裝配式體系建造。(五)預(yù)制木結(jié)構(gòu)建造體系德國(guó)小住宅領(lǐng)域（獨(dú)棟和雙拼）是采用預(yù)制裝配式建造形式最高的領(lǐng)域，而其中大量采用的是木結(jié)構(gòu)體系。木結(jié)構(gòu)體系之中又細(xì)分為木框板結(jié)構(gòu)、木框架結(jié)構(gòu)、層壓實(shí)木板材結(jié)構(gòu)三種形式。(1)木框板結(jié)構(gòu)：承重木框架與抗剪板體是木框板結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)。框體采用實(shí)木，最好是構(gòu)造用全實(shí)木（KVH）形式。板材主要由木材或石膏板材料構(gòu)成。標(biāo)準(zhǔn)化的木截面和標(biāo)準(zhǔn)化的板材尺28、寸使加工生產(chǎn)和建造得到優(yōu)化。實(shí)木框架和板材有機(jī)組合，形成的墻壁、樓板和屋頂結(jié)構(gòu)體系，能夠有效地吸收和承載所有垂直和水平荷載。木框板結(jié)構(gòu)建筑自重輕，保溫層位于木框材料厚度之間，因而建筑顯得輕盈。要達(dá)到被動(dòng)房的節(jié)能水平，需要增加外側(cè)或內(nèi)側(cè)保溫材料，這一步可以在工廠預(yù)先完成。外墻部分可以選擇裝飾木材面板、面磚或保溫層加涂料等形式。在工廠預(yù)制的墻體等板材中，已經(jīng)預(yù)先安裝好建筑的保溫隔熱、隔蒸汽層和氣密層以及建筑上下水、電氣設(shè)備管線、或預(yù)留穿線和接口空間。工廠預(yù)組裝的組件還包括建筑的外門和窗戶。工地上的工作包括:建筑上下水管線和電氣線路的連接，瓷磚、地板、粉刷、室內(nèi)門等。預(yù)制裝配建筑，可以保證質(zhì)量、控制29、成本，大大縮短了施工周期:通常在地下室或建筑地面板完成之后五個(gè)星期內(nèi)可入住。計(jì)算機(jī)控制、自動(dòng)化生產(chǎn)、現(xiàn)代化的生產(chǎn)圖 23 漢諾威 VGH 保險(xiǎn)大樓圖 24 漢諾威 VGH 保險(xiǎn)大樓圖 25 預(yù)制木框板結(jié)構(gòu)裝配體系構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程圖 26 用預(yù)制木框板結(jié)構(gòu)裝配體系建造的小住宅項(xiàng)目本刊專題34/2016.06組織優(yōu)化使工業(yè)化預(yù)制木構(gòu)住宅不斷完善進(jìn)步。預(yù)制木結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量有嚴(yán)格保證，每件預(yù)制產(chǎn)品在出廠時(shí)都有質(zhì)量檢測(cè)合格標(biāo)識(shí)。除了小住宅建筑之外，木框板結(jié)構(gòu)在辦公建筑、幼兒園、多層住宅、商業(yè)建筑等領(lǐng)域也有應(yīng)用。(2)木框架結(jié)構(gòu)木框架結(jié)構(gòu)體系是指垂直承載的木制柱和水平承載的木制梁組成的木結(jié)構(gòu)體系。木材大多采用工30、程用高質(zhì)量的復(fù)合膠合木（Brettschichtholz），跨度可達(dá) 5 米。這種工程用復(fù)合膠合木，也被用來(lái)建造大跨度體育館等建筑。輔助性木結(jié)構(gòu)，如樓板次梁、檁條等則采用構(gòu)造用實(shí)木。用木框架結(jié)構(gòu)體系建造的房屋，其外墻板也具有保溫隔熱層，隔蒸汽層和氣密層，但木框架結(jié)構(gòu)體系中的內(nèi)外墻板不承擔(dān)任何結(jié)構(gòu)作用。建筑物的抗剪由木制、鋼制斜撐或剛性樓梯間承擔(dān)。由于墻體是填充性構(gòu)件，因而墻體可隨意布置并在未來(lái)輕松更改，樓板也可方便設(shè)置挑空構(gòu)造。建筑內(nèi)部空間靈活流動(dòng)，開(kāi)窗位置與面積靈活，采光和景觀好。(3)層壓實(shí)木板材結(jié)構(gòu)層壓實(shí)木板材結(jié)構(gòu)建筑近十年來(lái)得到快速發(fā)展。實(shí)木板材結(jié)構(gòu)采用交叉層壓木材（Brettsper31、rholz），有很好的結(jié)構(gòu)承載性能，可以加工制成樓板、墻體、屋面板。現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)控制切割機(jī)床，能夠輕松切割出任何需要的洞口和形狀。層壓實(shí)木板材結(jié)構(gòu)不受建筑模數(shù)限制，可以創(chuàng)造出獨(dú)特的、純凈的空間，受到建筑師、結(jié)構(gòu)工程師和業(yè)主的青睞。層壓實(shí)木板材結(jié)構(gòu)，同以上兩種結(jié)構(gòu)形式一樣，可以在工廠加工預(yù)制，到現(xiàn)場(chǎng)組裝。五、經(jīng)驗(yàn)借鑒與啟示(一)預(yù)制混凝土大板建筑的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)德國(guó)早期預(yù)制混凝土大板（PC）建造技術(shù)的出現(xiàn)和大規(guī)模應(yīng)用，主要是為解決戰(zhàn)后時(shí)期城市住宅大量缺乏的社會(huì)矛盾。用預(yù)制混凝土大板建造的衛(wèi)星城、城市新區(qū)深受 20 世紀(jì)初以雅典憲章為代表的理想主義現(xiàn)代主義城市規(guī)劃思潮的影響。雅典憲章試圖克服工業(yè)城市帶32、來(lái)的弊病，摒棄建筑裝飾，用工業(yè)化的技術(shù)手段，快速解決社會(huì)問(wèn)題，創(chuàng)造一個(gè)健康、平等的社會(huì)。但人類社會(huì)是非常復(fù)雜的，城市發(fā)展更是復(fù)雜的，由于當(dāng)時(shí)的規(guī)劃指導(dǎo)思想的局限性，建筑過(guò)分強(qiáng)調(diào)整齊劃一，建筑單元、戶型、建筑構(gòu)件大量重圖 27 預(yù)制木框架體系構(gòu)建加工、建造部品在工地進(jìn)行安裝圖 28 用預(yù)制木框架結(jié)構(gòu)體系建造的獨(dú)立式小住宅項(xiàng)目圖 29 用預(yù)制木框架結(jié)構(gòu)體系建造的多層居住住宅和辦公室圖 30 層壓實(shí)木板結(jié)構(gòu)建造本刊專題352016.06/復(fù)使用，造成這類建筑過(guò)分單調(diào)、僵化、死板，缺乏特色，缺少人性化。有些城區(qū)成為失業(yè)者、外來(lái)移民等低收入、社會(huì)下層人士集中的地區(qū)，帶來(lái)嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。(二)對(duì)中國(guó)的借鑒33、與思考中國(guó)城市建設(shè)的高潮已過(guò)去，大量城市建筑需求量接近飽和，沒(méi)有依靠混凝土大板技術(shù)快速大規(guī)模建設(shè)住宅的需求；推動(dòng)德國(guó)混凝土大板建筑大規(guī)模應(yīng)用的另一個(gè)因素是以雅典憲章為代表的早期現(xiàn)代城市規(guī)劃與現(xiàn)代建筑指導(dǎo)思想，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)此經(jīng)過(guò)深度反省、已基本放棄。因此，推動(dòng)德國(guó)當(dāng)年混凝土大板建設(shè)的兩大動(dòng)因在當(dāng)今的中國(guó)社會(huì)都不存在。混凝土大板建造體系在人性化城市空間塑造、個(gè)性化建筑表現(xiàn)、建筑成本控制、建筑構(gòu)造技術(shù)問(wèn)題解決等方面都存在嚴(yán)重不足，這是混凝土大板體系今天在德國(guó)被拋棄的根本原因，這點(diǎn)值得我們深思。中國(guó)不應(yīng)盲目推廣混凝土大板建設(shè)體系，特別不應(yīng)為了追求預(yù)制率水平而推廣混凝土大板建設(shè)體系。(三)德國(guó)建筑工業(yè)化發(fā)34、展趨勢(shì)今天德國(guó)的建筑業(yè)突出追求綠色可持續(xù)發(fā)展，注重環(huán)保建筑材料和建造體系的應(yīng)用。追求建筑的個(gè)性化、設(shè)計(jì)精細(xì)化。由于人工成本較高，建筑領(lǐng)域不斷優(yōu)化施工工藝，完善建筑施工機(jī)械、包括小型機(jī)械，減少手工操作。建筑上使用的建筑部品大量實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化。強(qiáng)調(diào)建筑的耐久性，但并不追求大規(guī)模工廠預(yù)制率。其建筑產(chǎn)業(yè)化體現(xiàn)在：工廠化：大量構(gòu)件、部品在工廠生產(chǎn)，減少現(xiàn)場(chǎng)人工作業(yè)、減少濕作業(yè)。工具化：施工現(xiàn)場(chǎng)減少手工操作，工具專業(yè)化、精細(xì)化。工業(yè)化：現(xiàn)代化制造、運(yùn)輸、安裝管理，大工業(yè)生產(chǎn)方式產(chǎn)業(yè)化。BIM 系統(tǒng)的全面應(yīng)用，全行業(yè)，全產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)代化，工業(yè) 4.0 模式。建造技術(shù)方面：辦公和商業(yè)建筑的建造技術(shù)以鋼筋混凝35、土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、配以各種工業(yè)化生產(chǎn)的幕墻（玻璃、石材、陶版、復(fù)合材料）為主。多層住宅建筑以鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和砌塊墻體結(jié)合，復(fù)合外保溫系統(tǒng)、外裝以涂料局部輔以石材、陶板等為主。聯(lián)排及獨(dú)立住宅則有砌體、木結(jié)構(gòu)、少量鋼結(jié)構(gòu)常規(guī)建造體系以及工業(yè)化生產(chǎn)預(yù)制砌體、預(yù)制木結(jié)構(gòu)全精裝修產(chǎn)品。工業(yè)廠房、倉(cāng)儲(chǔ)建筑成本控制嚴(yán)格，以預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)、混凝土框架結(jié)構(gòu)，配以預(yù)制金屬?gòu)?fù)合保溫板、預(yù)制混凝土復(fù)合板居多。建造體系的選擇：經(jīng)濟(jì)性、審美要求、施工周期、功能性（防火、隔聲、維護(hù)、使用改造的靈活性、熱工舒適性）、環(huán)保與可持續(xù)性等方面的綜合考量是選擇何種建造體系的關(guān)鍵。大部分裝配式建筑，由于重復(fù)大量使用相同構(gòu)件，容易出現(xiàn)單調(diào)、廉價(jià)的感覺(jué)。但通過(guò)精細(xì)化設(shè)計(jì)，利用預(yù)制裝配式構(gòu)件，也能夠建設(shè)個(gè)性鮮明、較高審美水平的建筑。(四)對(duì)中國(guó)的借鑒與思考：中國(guó)推廣裝配式建筑最主要的目的應(yīng)是提高建筑產(chǎn)品質(zhì)量、提高建筑的環(huán)保和可持續(xù)性。建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向應(yīng)該是工廠化、工具化、工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的全面推進(jìn)。特別是應(yīng)該大幅提高建筑材料、部品、成品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求和生產(chǎn)、建造、安裝過(guò)程中的環(huán)保要求。應(yīng)因地制宜選擇合適的建造體系，發(fā)揮建筑工業(yè)化的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到提升建筑品質(zhì)和環(huán)保性能的目的，而不是盲目追求預(yù)制率水平。作者：北京五合國(guó)際工程設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司圖 31 建造拆除