1、建筑工業化體系的PC與鋼結構對比1、 我國建筑工業化現狀目前國內建筑工業化主要采用的是預制鋼筋混凝土裝配式結構（簡稱：PC結構）和鋼結構這兩種結構類型。 目前PC比較熱門，應為采用PC工業化的主體單位都是以現澆混凝土結構為主的房地產開發企業及土建施工總承包企業，熟悉混凝土工藝，把現場搬到工廠，容易搞起工業化，而且缺乏鋼結構的人才；二是因為歷史原因，社會上鋼結構人才，少數鋼結構專業人員集中鋼結構企業；三是因為前幾年鋼材價格高，中厚板46005000元/噸，成品1萬元/噸以上，鋼結構成本居高不下，而現在中厚板2600 元/噸不到，成本下來了，鋼結構工業化體系最大障礙沒了，鋼結構應該成為工業化的主流
2、。雖然建筑工業化在我國取得了一定的發展，但即使在大城市，工業化生產率也不高。目前，我國建筑業依然還是以粗放型為主，建筑標準化工作滯后，相應的部件標準化、通用化程度低，新型建筑結構體系仍然處于摸索階段，出現了大量的PC建筑工業化體系，都未經過市場的充分檢驗，但都有不少的示范性的工程，但往往是一個大項目的1、2棟，沒有達到大規模工業化的要求，投產的產能都未釋放，許多工廠形成了產能就出現產能過剩。鋼結構建筑工業化體系主要有輕鋼結構住宅體系及多高層鋼結構建筑體系。輕鋼結構住宅體系國外工業化十分成熟，國內也大量引進并應用。多高層鋼結構住宅體系由鋼結構作為承重結構，又分為鋼框架結構、鋼框架-支撐結構，鋼框
3、架-型鋼混凝土核心筒，鋼框架-鋼板剪力墻以及杭蕭推出號稱第三代體系的鋼管束剪力墻結構體系，除鋼管束外前面的幾種鋼結構形式都很傳統而且成熟。鋼結構工業化建筑在我國的應用剛剛起步，在住宅上已有成功案例的主要企業有杭蕭鋼構、東南網架、寶鋼集團、萊鋼集團、武漢賽博思等。2、體系分析PC建筑工業化的核心環節是對裝配式建筑技術本質的理解，深化設計的方法和PC構件生產工藝也是關鍵，而裝配節點是PC建筑工業化的的核心。關系到體系的安全與抗震性能，也是現場構件裝配形成結構體系的核心。目前業內的主流系統大的方向分為裝配式剪力墻和裝配式框架結構，對裝配式剪力墻結構來說，采用預制墻板和疊合樓板構件，墻板連接仍然需要現
4、場灌漿（對灌漿技術工人的要求非常高），且疊合樓板之間還需要再打模，并現場澆筑混凝土，另一種兩側預制疊合板夾心現澆剪力墻，因為沒有考慮到兩邊的預制板問題，橫向墻連接也需要支模，與夾心墻一道現澆。加上疊合梁及疊合樓板現場的現澆量很大，濕作業大量存在，工序繁瑣，需要大量人工，而且采用預制構件造房子工期比傳統建造方式快不了多少。對裝配式框架結構來說，采用預制框架和疊合樓板構件，豎向柱子采用鋼筋漿錨接頭連接，水平向梁板構件基本采取全預制的疊合形式，極大地減少了工程現澆量，總裝配率能夠高達60%甚至多到90%。工業化率很高，但抗震區框架結構高度受限，福州7度區50米限高。但是同時我們發現， 框架節點采用縱
5、向漿錨鋼筋相互連接，現場必然會出現很多灌漿孔，不利于建筑質量安全，并且現場抽檢所有灌漿孔的質量有很大難度，而且在抗震結構最關鍵的位置節點區全部需要現澆，支模困難，現場濕作業，需要人工操作，每個節點澆灌的混凝土量少，空間小，模板支撐復雜極易漏漿，質量受工人素質及天氣環境影響，而且還是需要大量的工人及人工成本。PC通過工廠預制構件、現場裝配，通過現澆節點保證結構整體性。歸納其優勢：構件質量好、工期縮短、產業化程度高、不用大面積模板，甚至可以省去外架等，但節點處現場施工質量控制要求高；同時整體性不如現澆混凝土，成本高500600元/平方米（PC構件：外墻板、內墻板、樓梯綜合價，一立方米最起碼要230
6、0元，而現澆混凝土每立方米只需要16001800元），在高層以及高烈度區應用需謹慎。3.PC與鋼結構工業化體系對比實踐總結PC體系的劣勢：（1）體系眾多，但都不是很成熟，構件連接技術復雜。（1）沒有成熟加工圖軟件；混凝土設計構件眾多，配筋幾乎沒有標準化，設計圖到加工詳圖需要巨大的勞動，而且目前沒有商品化的拆圖軟件，生產周期會延長。（2）結構重、運輸、安裝費高；所有材料工廠化，增加了制造和運輸成本，比傳統混凝土結構造價高30%以上。（3）節點連精度要求高接工藝復雜；預制剪力墻橫向連接、主次梁接頭，梁柱連接接頭存在鋼筋預制精度高，節點后封裝模板支撐困難，現場澆筑漏漿現象多，采用漿錨鋼筋相互連接時，
7、現場必然會出現很多灌漿孔，存在質量通病及隱患。（4）濕作業多、人工費高；PC構件與現澆構件在裝配連接后還需現澆混凝土，濕作業工作量大，而且節點支模復雜，節點總體積不多，但需要大量的人工處理節點，工人需求量大。（5）工序多、工期省不了多少；梁板疊合層現澆完，強度達到一定程度，構件形成整體結構后才能進行上一層的施工，速度仍受限制，得一層一層支撐、現澆，比起傳統現澆施工快不了多少。而鋼結構工業化體系則克服了上述缺點，并具有以下優點：（）鋼結構結構體系成熟，自重輕，抗風、抗震性能好。鋼結構住宅體系節點可以采用高強螺栓裝配，質量極為可靠安全。（）專業化加工圖軟件鋼，結構的深化設計或加工圖設計現有成熟商用
8、加工圖軟件如XSTEEL可以完成節點驗算、螺栓節點板自動碰撞檢查、三維實體安裝模擬早于AUTOCAD實現BIM的功能。（2）施工周期大為縮短，結構柱或剪力墻可制成34層一節，與鋼梁配套安裝的施工速度快，若采用配套的鋼筋桁架樓承板（包括預制鋼筋（預應力）混凝土疊合板）進行樓板施工，無須腳手架、支模、養護和拆模，可多層同時澆筑混凝土，實現立體、流水、交叉作業。減少了混凝土用量，省去混凝土養護等待時間。預制輕質隔墻現場施工速度快，可以多層同時施工，墻面平整。多重省時的施工方法可有效地縮短施工工期。（）減少濕作業節約人工，主體結構施工量以鋼結構安裝為主，相比可節省大量的現場工人，及濕作業量，在當今建筑
9、勞動力成本越來越高的趨勢下可明顯降低建筑人工成本。（）綜合減低成本，因施工周期大為縮短，除直接成本降低外，還間接帶來了建設資金貸款利息減少、住宅銷售加快（資金回籠加快），降低拆遷安置費用，從而可使綜合建造成本降低。（）鋼材可回收，鋼結構住宅中的鋼材屬于可再生資源，無論是拆除或被損壞，建筑中的鋼材可回收再生利用，實現藏鋼于建筑、藏鋼于民的國家戰略。（）鋼結構工業化建筑綠色循環低碳特性更為突出。鋼結構建筑充分利用鋼材的高強度特性，節約了工程結構材料。其每平方米消耗資源量大約在8001000公斤，而鋼混結構建筑每平方米消耗資源量則在1700公斤以上。鋼結構建筑在生產和建造過程中比混凝土工藝節能1/3，在使用過程中比傳統建筑節能10%；據測算在同等規模建筑中，鋼結構單位面積的碳排放量將降低35%，建筑自重減輕40%，建筑垃圾將減少83%，材料損耗減少60%。鋼結構建筑在使用壽命到期拆卸后產生的建筑垃圾僅為鋼筋混凝土結構的25%，對環境更加友好。綜上所述，鋼結構住宅體系具有自重輕、節約基礎造價、強度高、抗震性好、工業化程度高、安裝施工便利、施工周期短、投資回收快、節能環保、戶型布局靈活且得房率較高等特點和優勢，是低碳綠色建筑的典型代表，必將成為建筑工業化及住宅產業化的主要發展方向。
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