大型商業綜合體項目裝配式方案

文／張姣 上海天華建筑設計有限公司 上海 200233

引言：

隨著裝配式建筑的推廣，各地陸續編制了地方評價標準，每個省市政策及計算方法有不同，同一個省不同地級具體做法也不同。相對于裝配式住宅項目的實施比例，各地對于大型商業綜合體實施裝配式建造相對較少，依然延續使用常規現澆思維設計。本文以上海、浙江（寧波）、山東（濟南）等地的商業綜合體項。一般商業綜合體項目都存在多項抗震超限項，高度超過24m，屬于抗震超限建筑，中庭位置多為懸挑結構，且懸挑跨度大，造型復雜；局部樓層考慮后期招商要求需要做架空，樓層高度局部可達9 ～10m，結構受力非常不利，預制構件需避開此類位置，造成嚴重的人力物力的浪費。基于以上原因，大型商業綜合體裝配式方案的實施對項目的成本、工期等影響更大。本文以大型商業綜合體為研究對象，根據各地計算規則，確定最優裝配式方案供參考。

1、各地裝配式相關政策解讀

1.1 上海市政策分析

上海市于2019年出臺了上海市滬建建材97 號文，明確了裝配式實施范圍。除文件中明確的4 類建筑可以不實施裝配式建筑外，其余建筑100%實施裝配式建造：（1）改建或擴建項目（不包含新建獨立單體和拆除重建單體）；（2）總建面≤10000m2公建項目；（3）獨立設置構筑物、配套附屬設施（垃圾房、配電房等），（強調獨立設置）；（4）住宅項目中的獨立配套商業，且面積符合政策要求（不超過地上總建筑面積10%且單體地上面積不超過3000平）。

同年起實施新的計算規則即滬建建材765 號文，文件中明確了預制構件的相關修正系數，對于可以做到免抹灰、集成保溫、集成副框、集成外飾面等的預制構件可以適當提高其修正系數，從而提供預制率。此政策的推行完全符合預制構件設計的集成化特點，大力鼓勵建設單位更多的選擇集成建筑保溫及建筑窗框等形式，另一面對于裝配率中內裝部件的計算比例也給出了明確要求，簡單化裝配率的統計計算。

1.2 浙江（寧波及杭州）政策分析

寧波市有自己的地方性標準，其單體裝配率和預制率的計算需要按《寧波市裝配式建筑裝配率與預制率計算細則》2018 甬DX-15。細則中明確了寧波市公共建筑的裝配率不低于60%，同時寧波市于2017年甬政發30 號文明確要求單體建筑預制率不低于40%，寧波當地的新建裝配式項目應同時滿足此兩項要求。

2019年雨建函164 號文件中補充明確了相關裝配率指標的實施要求及審查方式，文件明確了當單體滿足一定條件時預制率40%或裝配率60%可選其一執行。此文件的發布對于寧波市大型商業綜合體項目來說意義重大。

綜合分析寧波市當地政策不難發現，寧波政府對于預制單體的裝配化程度要求較高。同時考慮商業綜合體項目的特殊性，其補充文件中對于復雜項目要求僅滿足其一指標更為合理。

1.3 山東省（濟南）政策分析

本文以濟南項目為例分析，建筑單體按照省標《裝配式建筑評價標準》進行單體裝配率進行計算，同時要求單體裝配率不得低于50%。由于目前山東省對于裝配式建筑應用要求不高，濟南市新建項目僅建筑面積的30%實施裝配式建造即可，其中建筑面積為地上地下面積總和，不同于其它地區的計算方法。同時大型商業項目可以優先申請降低裝配率指標或申請不實施裝配式建造，若申請未通過，可參考本文推薦方案實施。由于山東省近幾年才剛剛開始推廣裝配式建筑，對于復雜單體裝配率較難滿足要求，申請降低裝配率的難度較低，通過率較高。山東省目前主要是推進裝配式住宅項目為主要方向。

2、各地裝配式指標計算方法

本次分析采用的項目案例概況介紹：項目地上計容面積約8 萬平米，地上一共7 層，該項目定位為區域大型商業綜合體，效果圖見圖1。

圖1 項目效果圖

2.1 上海市裝配式指標計算

上海市預制率計算方式應按2019年發布的765 號計算，具體計算公式如下：

預制率計算方法一：

預制率計算方法二：

建筑單體預制率=∑[權重系數×∑(構件修正系數×預制構件比例)]

以上訴項目為案例，分別采用方法一和方法二，計算單構件在預制提高1%是，成本增量（對比現澆結構），計算結果詳表1、表2。

表1 單一構件提高預制率1%（方法一）

表2 單一構件提高預制率1%（方法二）

對比方法一（表1）和方法二（表2）主要是單一構件在預制率1%時其成本增量，由于上海市對于不同預制構件的修正系數差異較大，在預制率貢獻值均為1%時，其成本增量差異較大。分析相關數據后給出大型商業綜合體項目預制構件的選取建議：圍護性幕墻＞預制外圍護墻板＞預制樓梯＞預制柱＞預制樓板＞預制疊合梁。

此結論完全適用于單體整體計算。預制樓梯構件標準化程度高，工廠加工技術成熟，現場安裝速度快，更有利于節省現場的人力及工期；同樣的玻璃幕墻在大型商業綜合體中也被大量應該，提升建筑立面造型的同時也有利于提高單體預制率；對于預制結構受力構件選取上，往往會遵循固有思維，結構豎向構件為主要抗側力構件，應采用現澆，表格1、2 正好推翻了此設計思維，上海市對于預制構件的修正系數中，預制柱為1.0，而水平構件則為0.75及0.30,而且由于商業綜合體項目建筑使用的功能性要求，每層建筑的荷載都會有所變化，此類變化往往對水平構件的配筋影響極大，導致預制構件多樣化，現場構件安裝生產時區分難度大，工期相較于傳統現澆還要慢，綜合此表格分析豎向構件的合理選取對于后期施工進度控制、施工質量控制等影響極大。

裝配率計算公式：

建筑單體裝配率=建筑單體預制率+內裝部品裝配率

內裝部品裝配率計算：

內裝部品裝配率=內裝權重系數×∑（內裝部品修正系× 內裝部品比例）×100%

不同于其它地區的裝配率計算方式，上海裝配式建筑的裝配率指標為累加形式，即各個分項之間的得分相對獨立。分析裝配率60%時成本增量計算如表3，分析預制率40%時成本增量計算如表4；裝配率60%成本比預制率40%成本高約915+2655-3478=92 萬。

表3 裝配率60%

表4 預制率40%

綜合分析得出結論，上海裝配式商業綜合體項目采用預制率40%計算更為合理。

另外對于裝配式鋼結構工期分析：鋼結構設計可以和主體同步設計同步提交審圖，圖審合格之后即可交付鋼構單位深化生產，出圖到第一批構件到現場約一個月左右。PC 結構設計需要等主體結構設計完成后再開始進行拆分設計，PC 深化時間前后需要四個月（參考上海顓橋項目40%預制率）。工期上鋼結構有絕對優勢。

裝配式鋼結構塔吊分析：經調研紫荊天街項目鋼結構最大構件重量約11T（穿層柱），其余構件4T 以內，現場采用塔吊+汽車吊的方式進行起吊，另外如果考慮構件分節，構件重量可以控制在4T 以內，對塔吊的起吊要求較低。PC 結構最大構件重量約7T（樓梯），且遍布各個區域，汽車吊起吊困難，基本需要考慮全塔吊，對塔吊的起吊要求較高。

大型商業綜合體項目若采用鋼結構體系，應綜合結構設計分析得出最終結論，同時應結合市場運營考慮鋼結構工期優勢帶來的盈利分析，得出最終最優方案。

2.2 浙江省寧波市裝配式指標計算

寧波市2019年雨建函164 號文中明確滿足以下條件時，可選擇預制率40%或裝配率60%其一執行：

a.單體抗震設防類別為重點設防類及以上

b.需抗震設防專項審查的超限高層建筑

c.四層及以下公共建筑

前訴分析可知，對于大行商業綜合體項目往往是超限結構，完全可以滿足上訴條件。我們僅需要對比實施裝配率60%和實施預制率40%的難易程度即可。寧波市目前不建議申請降低裝配率申請，對于浙江省這樣的鋼材大省，寧波市對鋼結構的推廣積極性很高，最終很有可能會要求采用裝配式鋼結構體系。綜合目前的市場，大型商業項目采用鋼結構的相對較少，僅建造成本還是會比裝配式混凝土結構要高。

寧波市裝配率60%可以選取：Q1 采用預制水平構件（即樓板、樓梯），結合現場采用高精度模板和成型鋼筋；Q2 選擇內、外隔墻均采用非砌筑成品板材即AL 構件；Q3 采用公共部位全裝修，衛生間頂板及墻面采用干式工法，即采用集成衛生間和管線分離。綜合選取以上幾項可以滿足要求，成本單價增量在150 元/平方左右。

對比裝配率60%和預制率40%，不難發現僅采用預制樓梯、成品隔墻構件就可以滿足預制率40%（表5）的要求，僅需添加減震技術，對于大型商業總體項目，一般都比較復雜，結構多數情況需要考慮減震措施，以本文項目案例為例，計算采用BRB 技術時，結構成本增量僅9 元/平方，而預制疊合樓板的預制成本增量約為70 元/平方。在滿足寧波市雨建函2019年164 號文的相關要求時，滿足預制率40%更為經濟合理。

表5 預制率40%

2.3 山東省濟南市裝配式指標計算

濟南市裝配率計算是按照山東省標《裝配式建筑評價標準》進行計算，計算公式如下：

濟南市水平構件應用比例較容易滿足要求（即鋼筋桁架樓承板或疊合樓板），成本增量較低，由于鋼筋桁架樓承板后期室內效果差，底模拆除困難，目前主要采用預制疊合樓板+預制樓梯；濟南項目不建議采用預制柱，因水平構件有最低10 分的要求，預制柱的經濟性的降低。同時濟南對于大型商業項目可向政府提出申請降低裝配率或不采用裝配式建筑建造。

結語：

本文以一個大型商業綜合體為例，分別采用不同地區的計算方法計算預制率或裝配率，結合各個地區的實施應用情況，給出相對合理的實施方案建議。同時筆者提醒廣大設計同事，裝配式大型商業綜合體的設計不僅僅是裝配式專業的問題，在前期方案設計階段、建筑設計階段以及結構模型建立初期均應合理考慮裝配式設計的影響，應全面的分析后確定最終實施方案，裝配式建筑設計強調集成化，是從設計到生產到運輸乃至最終施工的全過程設計思維，只有全面考慮各個影響因素才能做出合理的優秀的裝配式建筑方案。