基于成本控制的南京地區高層辦公建筑裝配式策略研究

曹明敏

摘 要：本工程為江蘇南京地區三棟高層辦公建筑，建筑層數為22～32層，建筑高度為95.9m～136.7m，主體結構體系均采用裝配整體式框架—現澆核心筒結構體系。主體結構預制構件采用預制疊合梁、預制疊合樓板、預制樓梯梯段;內外圍護結構分別采用單元式幕墻以及蒸壓陶粒混凝土輕質條板。本工程三棟樓辦公單元均采用標準公共單元、標準預制構件、標準節點構造的裝配式建筑設計技術，從設計源頭對裝配式建筑的成本控制進行了探索，對南京地區的高層辦公裝配式建筑起到了一定的借鑒意義。

關鍵詞：：高層辦公建筑;裝配式建筑;成本控制;標準化設計

1 前言

截止目前，裝配式建筑在全國范圍已經得到了廣泛應用，關于裝配式建筑的新技術、新產品也不斷涌現，出現了一大批裝配式建筑的創新工程。然而，通過對現有實施裝配式建筑案例的分析，總結了現階段裝配式建筑的發展普遍存在的兩個問題：

（一）現階段裝配式建筑的發展過于把重心放在主體結構的裝配，忽視了外圍護系統、內外裝系統、管線設備系統的裝配;

（二）現價段裝配式建筑的建造成本較傳統現澆混凝土建筑成本較高。

2 工程概況

本項目A地塊為高層辦公建筑，共3棟單體建筑，分別為T1號樓、T2號樓、T3號樓。其中，T1號樓地上32層，建筑大屋面高度為136.7m;T2號樓地上27層，建筑大屋面高度為119.7m;T3號樓地上22層，建筑大屋面高度為95.9m。T1～T3號樓標準層建筑層高均為4.2m.

本工程抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為7度，設計地震加速度為0.1g，設計地震分組為第一組。

T1～T3主體結構核心筒內部采用現澆混凝土結構，核心筒以外采用預制構件。預制裝配式技術在各單體的應用包括：1）樓板采用預制非預應力混凝土疊合樓板，其預制板厚度為60mm，現澆厚度為60mm，機電管線與樓板分離;2）核心筒以外框架梁、次梁采用預制混凝土疊合梁;3）標準層樓梯采用預制混凝土樓梯梯段;4）外圍護結構采用單元式幕墻;5）內填充墻采用蒸壓陶粒混凝土墻板;6）工廠化部品部件包括：裝配式吊頂、樓地面干式鋪裝、裝配式欄桿以上裝配式構件均在工廠預制完成，運輸至現場進行拼裝。預制疊合構件的現澆層與框架節點處現澆保證了主體結構的整體性能。基于以上裝配式技術的運用，A地塊T1-T3的預制裝配率為43%～47%。

3 成本控制方法在設計中的應用

3.1 主體結構系統

（1）標準公共單元

T1-T3號樓（3層及以上）核心筒內部建筑功能集成了交通、疏散、設備間、衛生間，核心筒以外建筑功能主要為科研辦公。T1-T3號樓（3層及以上）標準辦公單元柱跨均為9m x 12.5m。

（2）標準化構件

在項目的方案階段，考慮裝配式建筑標準化、模數化、系列化的設計特點，在確定結構構件尺寸的時，盡量采用標準構件尺寸，提高PC構件的重復率以及構件模板的利用率。

（3）節點構造標準化

本項目PC構件的連接節點涉及預制梁同現澆柱的連接節點，疊合樓板板端以及拼縫的連接節點、預制樓梯梯段的連接節點。各種節點連接形式均采用較為成熟、可靠、標準化的連接方式，方便了現場施工，降低了施工措施成本，保證了施工質量。

（4）優化結構布置

T1～T3主體預制構件布置時，分別從以下兩個層面考慮優化：（1）構件的標準化。結構布置時，充分考慮裝配式構件模數化的特點，盡量統一構件尺寸規格;（2）施工順序。結構布置時，盡量將預制構件集中布置（核心筒內結構構件全部現澆，核心外預制構件集中布置），減少施工現場不同工種的交叉作業時間，減少構件吊裝周期，方便施工管理、縮短土建施工工期。以下為T1～T3標準層現澆以及預制構件三維布置圖。

3.2 內外圍護系統的裝配

本工程外圍護系統采用單元式幕墻體系，各種幕墻面板與支承框架在工廠加工成一個完整的幕墻結構基本單元，運輸至現場后直接安裝在主體結構上。采用單元式幕墻體系，幕墻施工的質量、精度可以得到保證，幕墻施工周期可以縮短。

本工程內圍護系統采用蒸壓輕質陶粒混凝土墻板。蒸壓輕質陶粒混凝土墻板是以以輕質高強陶粒、陶砂、PII42.5R純硅水泥、砂、加氣劑及水為基料，內置鋼筋網架，經立模澆注成型、蒸汽養護（蒸養、蒸壓）而制成的輕質條型墻板。蒸壓陶粒混凝土墻板具有良好的性能，包括：抗壓強度高、抗沖擊性好、吊掛性能突出、抗彎性能突出、抗滲性能良好、抗震性能優良、隔聲性能好（200mm厚的陶粒板隔音分別可以達到50db，滿足高檔辦公的隔聲需求）。

3.3 內裝系統、管線設備系統

本工程的內裝系統采用整體化的裝配，裝配式內裝將傳統的裝飾工程逐漸轉變為設計標準化、制造工廠化、施工成品化的內裝操作模式。裝配式內裝把室內裝飾工程由手工化直接提升到模塊化生產的一個層次，形成由室內設計、模塊化切割設計、模塊生產、模塊裝配、功能完善這樣一個整體的施工流程，通過工業化進行精確的批量化生產，滿足裝飾項目上同一構配件的批量使用，達到技術規范化、質量標準化、生產成品化的作業要求。

本工程機電設備管線系統采用集中布置，管線及點位預留、預埋到位，預制外墻預留預埋線盒、設備管線、空調留洞等。對管線相對集中、交叉、密集的部位，比如強弱電井、表箱、集水器等進行管線綜合，減少平面交叉;豎向管線集中布置，并滿足維修更換要求。

4 結論

（1）在建筑方案設計階段，需要建筑、結構設計方案充分考慮裝配式建筑的特點。建筑平面、立面設計要考慮裝配式建筑標準化、模數化、系列化的特點，結構布置要便于裝配式施工，提升裝配式施工效率，保證施工質量;

（2）在預制構件的節點設計中，采用了標準化的節點連接方式。預制框架梁與現澆框架柱的連接，改進了裝配式規程中的連接節點方式，通過在疊合面附加抗剪短鋼筋的形式，保證了梁端豎向接縫的抗剪承載力。疊合樓板的拼縫連接，改進了裝配式規程的連接方式，通過在拼縫處預留50～70mm的現澆層，內置鋼筋，保證了拼縫處的抗裂能力。

（3）考慮裝配式構件現場施工周期以及施工效率，預制構件集中布置在核心筒以外區域，核心筒內部區域現澆，方便了現場裝配式施工組織。

（4）本工程的非結構裝配式構件包括單元式幕墻、陶粒混凝土輕質墻板以及工廠化內裝部品，實現了內、外墻非砌筑、免抹灰，減少了現場濕作業的工作量，滿足了現場綠色施工的要求。

參考文獻

[1]《國務院辦公廳關于大力發展裝配式建筑的指導意見》