体系化钢结构住宅开发模式的初步研究-赛博思.doc

体系化钢结构住宅开发模式的初步研究 卞宗舒 （北京赛博思工业化住宅集成系统工程有限公司） 要实现住宅产业化，钢结构住宅的开发应以住宅为最终产品，做到开发规模化、配套化；设计标准化、系列化；生产工厂化；施工机械化、装配化。根据国外经验，要达到这个目的，应当开发体系建筑。按有关资料的分类，用体系建筑造房屋可分为合理化设计建造和体系开发，体系又分为专用体系和通用体系。为了确定发展工业化生产钢结构住宅的目标、方法、路径、阶段性措施等问题，我们做了一些研究，本文将其要点进行归纳。 钢结构住宅合理化设计建造 钢结构住宅的合理化设计即在个别项目的设计中，同时考虑项目条件、材料供应条件、加工安装条件，结构体系尽可能适合房型特点，这种设计模式不带有发展经过模数协调的部件的任务，也很难做到标准化、系列化，但作为满足个体工程需要或作为工程试点，也是一种合理的设计方式，目前国内各地试点的钢结构住宅工程设计一般均属于这一类。 钢结构住宅，特别是选用了轻质墙体材料或复合墙体材料的工程，因缺乏通用做法，最好安排技术设计阶段，以协调各专业的诸多关联。 钢结构住宅合理化设计的设计方法可分为主动式设计和被动式设计，如图1： 图1 主动式设计和被动式设计 主动式设计应在取得具体工程之前完成若干设计研究，预备一定数量的户型模块，在项目设计方案阶段套用户型及模块组合。 户型目标设计：在符合基本规则的柱网条件下完成户型设计，以此为优先，设计流程见图2。 图2 户型目标设计流程 结构设计主题式设计：以既定结构体系为目标，如钢框架、钢框剪、钢框撑、钢框架——混凝土核心筒、交错桁架等，以及不同的楼板方案，在其中选定一种（含楼板）体系，然后完成其他环节，流程见图3。 图3 结构设计主题式设计流程 墙板系统主题式设计：某种既定宽度的功能性外墙板（横排、竖排），其尺寸作为优先尺寸的设计，设计流程见图4。 图4 墙板系统主题式设计流程 被动式设计： 即项目目标式设计：当建设范围和户型要求被业主基本确定后委托设计项目，技术选用具有多选性，应以多要素优化作为结果，流程见图5。 图5 被动式设计流程 钢结构住宅建筑体系 用“体系”来建造房屋是建筑工业化的基本原则，在这个基础上能发展产品标准化、系列化和生产工业化，符合产业化的要求。专用体系在企业内实现产品标准化和主要部件互换性；通用体系则是在社会范围内实现标准化和主要部件互换性，钢结构住宅被开发为通用体系比较困难，在国外也少见实例，但开发为专用体系却比较容易实现。实施专用体系时，企业把一种（或一类）住宅的设计、部件制造、现场施工以至销售和服务看成一个整体来策划，各个环节服从一个总目标，并由此建立一个设计、订货、生产、承建、技术支持、和售后服务为一体的实体组织。在现阶段，企业有条件开发专用钢结构住宅体系。 专用体系的开发深度可以是不同的，最简单的方法是： 完成一套按体系方法的住宅系列设计以及有关部件的详图设计； 完成加工和订货协议； 提出施工技术条件。这样就构成一个住宅建造专用体系，这个体系甚至可能是很优秀的。在钢结构住宅开发初期值得一试并积累经验。 建立完整的专用体系要完成的任务是，在一个预定的投资条件下，完成体系的策划、可研、设计和开发。过程可以表达为图6。 图6 专用体系的开发过程 4 户型设计条件 户型初步设计 选择结构体系 合理化整合、 细部设计 材料供应加工条件抗震设防等级等 柱网、抗侧力单元、墙体构件、设备系统 结构试算 技术设计阶段 常规设计 阶段 主动式设计 户型目标设计 结构体系主题式设计 墙板系统主题式设计 被动式设计 根据业主要求设计 材料供货 加工条件 选择结 构体系 结构网格及柱网 在网格上设计户型 结构布置的调整 某类目标户型 插入抗侧力单元 结构试算墙身合成 常规设计阶段 技术设计阶段 技术设计阶段 结构试算墙身合成 常规设计阶段 插入抗侧力单元 某类目标户型 结构布置的调整 在网格上设计户型 结构网格及柱网 选择结 构体系 材料供货 加工条件 外墙板模数 洞口及立面 常规设计 阶段 技术设计阶段 结构体系和户型方案优化 市场 政策 立项 设计标准 设计条件 施工条件 技术经济指标 与业主磋商修改并确认 可研 体 系 策 划 产品体系 技术体系 技术方案 供应范围 产能 投资 产品系列设计 体系内通用结构设计 体系内通用部件设计 部件生产工艺设计 部件材料目录 企业标准建立 施工工法 协作关系及协