上海市裝配式建築單體預製率和裝配率計算細則文件解讀

2020-12-13 預製建築網

來源:天華建築工業化技術中心

01.計算細則修編思路

1.1堅持預製率和裝配率雙軌並行的計算規則

土建結構的建造方式轉變是行業實現轉型升級的重頭,設定預製率指標是必要的;

有些建築類型難以滿足全裝修的標準(比如:部分區縣的回遷安置保障房、低密度疊拼別墅等),選用預製率指標更為合理;

很多工業建築適合採用裝配化建造方式,但卻很難套用民用建築的全裝修標準;

採用預製率和裝配率雙軌並行的計算規則,可以讓建設單位和設計單位有更多的技術方案選擇,可針對不同類型建築選用不同的指標。

1.2引導裝配式建築「高質量發展、高效率建造」

鼓勵外圍護部品多樣化,並實現圍護、裝飾、保溫及窗框集成化;

鼓勵採用裝配式樓地面、幹法牆面和管線分離,減少現場溼作業及開孔剔槽;

鼓勵採用全裝修、集成廚房、集成衛生間、內隔牆非砌(澆)築;

鼓勵裝配式結構體系多樣化,強調了混合結構,並增加了框架-支撐結構;

鼓勵設計選用適應裝配化施工的構件連接做法,減少傳統溼式連接做法;

鼓勵「免抹灰、免模板、免支撐」高效建造體系,減少人工、減少建築垃圾;

1.3完善「滬建建材(2016)601號」文件的相關內容

進一步明確預製率定義中的「圍護結構中預製構件部分」的含義和類型;

統一了方法一和方法二的計算口徑,避免兩種方法的計算結果差異過大。柱按數量統計改為按中心線長度統計;樓梯、空調板、陽臺板按數量統計改為按投影面積統計;

合併權重係數表,比如:陽臺板和空調板歸為樓板,凸窗歸為牆體,女兒牆取消;

適當提高內裝部品在裝配率指標中的計算權重,均衡了兩「率」指標的可及性;

幕牆歸為圍護結構,取消集成管道井和集成排煙道,增加裝配式樓地面和管線分離;

考慮預製率指標的可及性,適當降低框架-剪力牆(核心筒)結構的牆體權重係數。

1.4突出「細、全、新」的特點和可操作性

「細"體現在文件中的大篇幅備註說明,可以讓使用者充分理解並正確採用;

「全」體現在文件的技術類型覆蓋面,基本涵蓋目前上海市場的技術和產品;

「新」體現在對新技術、新產品、新工藝的兼容和吸納,鼓勵創新技術應用;

對原601號文件的權重係數表進行了梳理和合併,讓設計人員使用更加方便;

修正係數加分項統一列出:免抹灰、集成保溫、集成外飾面、集成副框(窗框);

對各項係數取值的備註說明儘可能做到嚴謹準確,避免應用中產生不同的理解。

1.5納入一些工程應用較成熟的體系和技術

圍護、承重、保溫一體化的雙面疊合剪力牆體系;

集成鋼筋雙面免模的模殼剪力牆體系、單面疊合牆體系等口預製外掛牆板、組裝式預製外圍護牆體(比如模卡砌體牆板等);

免模豎向構件和高效連接,比如免模柱牆、梁端鋼企口、疊合板密拼等;

各類型的免模樓板或免模免撐樓板(比如雙T板、SP板、PK板等);

倡導幹法鋪裝的保溫隔聲樓板、大空間可變房型、管線分離體系等。

02.新舊計算細則對比

2.1「一般規定」對比解讀

新細則

本《計算細則》適用範圍包括混凝土結構、鋼結構、竹木結構、混合結構等結構類型,涵蓋剪力牆結構、框架結構、框架-剪力牆(筒體)、框架-支撐結構等結構體系。

舊細則

本《計算細則》適用範圍包括混凝土結構、鋼結構、鋼-混凝土組合結構、竹木結構等結構類型,涵蓋剪力牆結構、框架結構、框架-剪力牆(筒體)結構等結構體系。

2.2「建築單體預製率計算」對比解讀

新細則

單體預製率定義:建築單體預製率,是指混凝土結構、鋼結構、竹木結構、混合結構等結構類型的裝配式建築單體±0.000以上主體結構、外圍護中預製構件部分的材料用量佔對應結構材料總用量的比率。

舊細則

建築單體預製率,是指混凝土結構、鋼結構、鋼-混凝土混合結構、木結構等結構類型的裝配式建築±0.000以上主體結構和圍護結構中預製構件部分的材料用量佔對應構件材料總用量的比率。其中,預製構件包括以下類型:牆體(剪力牆、外掛牆板)、柱/斜撐、梁、樓板、樓梯、凸窗、空調板、陽臺板、女兒牆。

新細則

建築單體預製率可按「體積佔比法"和「權重係數法」兩種方法進行計算。

新細則中方法一明確稱為「體積佔比法」,方法二稱為「權重係數法";

與601號文件相比,新細則的兩種名稱叫法鮮明地給出了計算方法的邏輯原理,更便於使用者理解;

新細則「體積佔比法」中的「體積」,並不是構件真實的體積,而是經過了相關規定和修正係數調整後的「計算體積」,這是重大變化之一

新細則方法一計算公式:

舊細則方法一計算公式:

新計算細則方法一的注①~③條:

①本公式中「構件」包括:外圍護(承重和非承重)、內承重牆、梁、柱/斜撐、樓板、樓梯、陽臺、空調板等,不包括非承重內隔牆;

②公式中豎向構件、梁、板重合部位體積不可重複計算;

③當外圍護中含有砌築牆體時,砌築牆體體積需計入本公式分母「構件總體積」。

舊細則中非承重外圍護構件若為混凝土牆板,則分母中計入其體積,否則非承重外圍護構件體積可不計入;

新細則中外圍護構件無論採用何種類型、何種材料(混凝土、鋼、木、幕牆、砌塊、條板、輕鋼龍骨等),其體積在分母中均要計入。這是重大變化之一;

分子中可計入預製構件體積的外圍護構件為新細則的表2第1~11項所列的構件類型(前6類為承重牆,後5類為非承重外圍護):1)全預製牆;2)雙面疊合牆;3)單面疊合牆;4)集成鋼筋雙面免模牆;5)雙面免模牆;6)單面免模牆;7)整體式預製牆體;8)組裝式預製牆體;9)標準化成品板材;10)通高窗;11)圍護性幕牆。

全預製牆
雙面疊合牆
集成鋼筋雙面免模牆
整體式預製圍護牆
組裝式預製圍護牆
標準化成品板材
通高窗
圍護性幕牆

組裝式預製圍護牆▼

由小尺寸部件在工廠組裝形成高度和寬度均不小於1800mm的工業化部品(若因設計牆長尺寸限制而使得部品長度小於1800mm時,仍可視為組裝式預製圍護牆);

產品性能須滿足外圍護牆防水、防火、隔聲、節能、耐久性等相關技術標準要求。

新細則方法一的注④條:本公式中的「體積」(預製構件體積、構件總體積)指構件的外輪廓體積,包括在工廠與預製構件一體化集成的保溫層、減重塊、空心部分的體積;疊合構件的「預製構件體積」包括疊合現澆層部分;「免模免撐現澆板」及「免模現澆板」在計算預製構件體積時,樓板厚度取為包括現澆層的整體厚度;當預製樓板構件中空心部分的體積總和超過構件總體積(含現澆疊合層)的45%時,分子分母中該構件體積需扣除空心部分體積

新細則方法一的注⑥條:在計算本公式中的「構件總體積」時,可將砌築外圍護牆體中面積大於等於1m2的門窗洞口扣除(表2中的「通高窗」除外);本公式中其他牆體在進行「體積」計算時,分子分母同時不扣除門窗洞口。

外圍護牆體砌築而成時

面積大於等於1m2的門窗洞口在分母中可扣除

新細則方法二計算公式:

舊細則方法二計算公式(限於篇幅,表2~4未列出):

「陽臺板、空調板、樓梯休息平臺板」等小構件統一納入「板」類型構件

舊細則的「少牆型」框剪結構與「普通」框剪結構簡化合併成框剪(或框筒)一種類型

新細則中牆按牆體中心線長度統計,指沿剪力牆的平面投影中心線為基準進行測算,即沿著這條中心線「軌道」進行測算,若為預製牆體即計入分子中相應長度

舊細則中預製柱的比例按根數統計,新細則中按構件中心線長度統計;預製梁與預製柱的長度統計可不扣除現澆梁柱節點核心區的長度

新細則中預製梁的比例按構件中心線長度統計,這是跟舊細則是保持一致的

舊細則中預製板的面積可以統計到梁、牆等支座的中心線,新細則中預製板的面積僅統計到梁邊、牆邊等支承構件的邊緣

舊細則中預製凸窗的比例按數量統計,新細則中按凸窗對應主體結構牆體中心線長度統計

舊細則中預製樓梯的比例按數量統計,新細則中按梯段板水平投影面積統計

新細則方法二的注⑤條:方法二中凸窗計入構件類型「牆」進行計算,在計算凸窗的「預製構件比例」時,按凸窗對應部位主體結構牆面中心線長度統計,不計入凸窗挑出部分長度;若凸窗採取牆體連同上下板整體預製的形式,該構件的「構件修正係數」乘以1.3倍放大係數。

凸窗內側牆體平面中心線示意

凸窗牆體連同上下板整體預製示意

新細則表2中第1~21項預製構件修正係數與舊細則方法二中預製構件修正係數的對比

新細則

舊細則

新細則

舊細則

新細則

舊細則

新細則

舊細則

新細則

舊細則

帶現澆層的預製空心樓板

雙T板預製部分厚度示意

(計算預製構件體積時還應包括現澆層部分)

預應力混凝土鋼管架疊合板

新細則

舊細則

非免撐疊合板
免模免撐現澆板
免模現澆板

2.3「建築單體裝配率計算」對比解讀

新細則

新版建築單體裝配率計算公式如下:

建築單體裝配率=建築單體預製率+內裝權重係數×Z(內裝部品(技術)修正係數×內裝部品(技術)比例其中,內裝權重係數取為0.5。

舊細則

舊版計算公式:

建築單體裝配率=建築單體預製率+部品裝配率+其他

其中:部品裝配率=Z(部品權重x部品比例)×100%

新細則引進了「內裝權重係數」並統一取為0.5

舊細則「部品權重」與新細則「內裝部品(技術)修正係數」的意義更為接近

新細則公式中權重係數、修正係數的運用,使其計算原理與方法二的公式保持一致性,使得全文體系更加完整,邏輯性更加嚴密

舊細則公式中的「其他」項在新細則中不再出現,部分內容已消化在內裝部品(技術)的不同項中,部分內容則體現在上海市《裝配式建築評價標準》相關條款中

新細則內裝(表2第22~28項)權重與舊細則的對比

新細則表2中內裝大類各小項(第22~28項)的「內裝權重係數×內裝部品(技術)修正係數」之和為:0.5×(0.25+0.1+0.1+0.1+0.1+0.05+0.05)=0.375

同樣不計「單元式幕牆」項,舊細則中非結構部品權重為0.24,再考慮0.03的加分項,滿分至多能達到0.27

新細則滿分比舊細則滿分高出0.105,表明內裝權重有了大幅增加。這是重大變化之一

註:單元式幕牆未統計在上表內,見以下詳細分析。

單元式幕牆在新舊細則中的裝配率貢獻對比

假定外圍護中單元式幕牆的應用比例為100%

舊細則中單元式幕牆的裝配率貢獻為:0.05×100%=5%

對於新細則,分為框架和框剪(框筒)兩種當為框架時,單元式幕牆對裝配率的貢獻為:0.25×0.4×100%=10%

當為框剪(框筒)時,以某項目為例,假定其外圍護採用單元式幕牆,則其對裝配率的貢獻為:0.20×0.4×65%=5.2%

03.細則新增內容解讀

3.1「一般規定」新增內容解讀

新細則第一(二)條:當單體建築因結構縫分隔出的兩個及以上結構單元採用不同結構體系(類型)時,可按整個單體建築計算預製率、裝配率,也可先按單一結構體家(類型)計算出各結構單元預製率、裝配率,再根據各結構單元地上建築面積加權平均。加權平均後單體預製率或裝配率指標需滿足上海市現行相關文件要求,且由結構縫分隔出的各結構單元預製率分別不得低於20%或裝配率分別不得低於40%

新細則第一(三)條:當屬於下列情況時,該部位後澆混凝土可計預製構件進行計算:

1)預製框架柱和框架梁之間梁柱節點核心區的後澆混凝土;

2)預製剪力牆板高度不大於300mm的水平後澆帶、圈梁的後澆混凝土(若高度超過300mm,整個後澆部分的混凝土不可計入預製構件)。

下述部位的後澆混凝土不計入預製構件計算:

1.預製剪力牆的現澆邊緣構件或牆與牆之間的現澆連接段

2.預製次梁與預製主梁之間或預製梁身位置的現澆連接段

3.相鄰疊合樓板之間的現澆連接段

新細則第一(四)條:"外圍護」計算說明:

1)下圖所示為預製率計算時需計入分母的「外圍護";

2)開放式陽臺的非承重分戶牆及欄板、外廊橙板、防震縫側非承重牆體、女兒牆不屬於外圍護牆體;若上述構件不預製,分子分母不計入相應構件;若上述構件預製且用方法一計算,分子分母同時計入相應構件,修正係數參照「非承重外圍護」取用;若上述構件預製且用方法二計算,在計算牆的「預製構件比例」時,分子分母可同時計入開放式陽臺的非承重分戶牆、防震縫兩側非承重牆體(開放式陽臺的欄板、外廊欄板、女兒牆均分子分母同時不計入)

外圍護的位置選取原則不以是否有保溫措施為準則,而是以「室內外分界」為準則。

方法二是種簡化方式,對於欄板、外廊欄板、女兒牆等體積較小的構件對預製率的貢獻很有限,無法通過簡化計算來體現,故分子分母同時不計入

3.2「建築單體預製率計算」新增內容解讀

新細則方法一的注⑤條:鋼-混凝土混合結構項目當採用方法計算時,鋼結構構件按照構件外包輪廓體積參與計算,具體計算原則為:鋼構件外包輪廓體積=截面外包輪廓面積(對於如下幾種截面,外包輪廓面積指圖中的虛線輪廓面積)×構件長度;當單體建築的受力構件為鋼結構、竹本結構時,採用方法二計算。

鋼結構構件外包輪廓示意圖

舊細則中,當一個單體內同時存在混凝土構件和鋼構件時,方法一無法計算,只能採用方法二;新細則中增加此條計算原則,擴展並完善了方法一的適用範圍,使計算體系更加完整。這是重大變化之一

新細則方法一的注③條:本公式的體積計算中,雙T板預製部分的體積取為雙T板寬x預製部分肋高×0.6×板長。

雙T板預製部分厚度示意 雙T板預製部分厚度示意

雙T板預製部分折算體積:

雙T板寬×預製部分肋高×0.6×板長

雙T板預製構件體積:

雙T板寬×(預製部分肋高×0.6+h1)×板長

新細則方法一的注⑨條:本公式的體積計算中,通高窗、圍護性幕牆按200mm厚牆體計算;本公式的預製構件體積計算中,「通高窗」的長度計算至窗邊,高度取為下一層的梁頂至上一層的梁底。

通高窗高度示意
通高窗長度示意

考慮到通高窗、圍護性幕牆自身的牆體厚度往往較薄,或厚度差異性較大,為統一、合理計算,它們的牆體厚度均按200mm考慮通過調整構件的修正係數,來綜合評估它們作為外圍護構件所達到的建築工業化水平當通高窗水平投影位置沒有梁只有樓板時,通高窗的高度取為下一層的板頂至上一層的板底

新細則方法二的注④條:若剪力牆結構中含有少量框架柱,該部分」框架柱」的權重係數參照剪力牆結構中的「牆」取用;比例計算時,按柱長邊方向長度與"牆」一同統計。

新細則剪力牆結構體系中「柱/斜撐」項的權重係數為0。當剪力牆結構中的少量框架柱也採用預製構件時,作為豎向預製構件,可將其權重係數、比例計算均歸入「牆」項計算

新細則方法二的注⑥條:對於預製大跨網架/網殼/膜結構等,按板」考慮(網架/網殼上方樓板不再重複計入預製率),"預製構件比例」按水平面投影面積簡化統計,其構件修正係數在採用方法二計算時乘以1.8倍放大係數。

預製大跨網架/網殼/膜結構沒有明顯的「梁」或「板」特徵,故約定其按「板」考慮;

若修正係數不放大,單按「板」考慮時,造成「梁」項缺失,故經過測算,將修正係數放大1.8倍;

舉例:如大跨網架/網殼/膜結構等採用鋼結構時,按「板」考慮,可按「全預製板」項查表2的修正係數為1.0,再乘以1.8倍放大係數後,最終的修正係數取為1.8。

新細則表2「修正係數表」第1~21項中新增預製構件解讀。

裝配式建築新體系:「集成鋼筋雙面免模牆」、「集成鋼筋免模梁、柱」—裝配複合模殼體系

通高窗
圍護性幕牆

1、全裝修,建築功能空間的固定面裝修和設備設施安裝全部完成,達到建築使用功能和性能的基本要求;

2、對於公共建築,公共區域均實施全裝修時部品(技術)比例為1,否則為0;

3、對於居住建築,全樓實施全裝修時部品(技術)比例為1,否則為0。

4、非砌築內隔牆:部品(技術)比例=A1/B1*100%

A1:各樓層內隔牆中,非砌築牆體的長度之和,不扣除門窗洞口B1各樓層內隔牆體長度之和,不扣除門窗洞口

室內牆面幹法飾面示例
裝配式樓地面示例
管線分離示例

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  • ...聯合發文:建築工人大改革方向已定。裝配式人才,未來出路在哪裡?
    提升整體智能建造水平,引導建築企業加強對裝配式建築、機器人建造等新型建造方式和建造科技的探索和應用,用技術升級推動建築工人從傳統建造方式向新型建造方式轉變。 (四)完善職業技能培訓體系。完善建築工人技能培訓組織實施體系,制定建築工人職業技能標準和評價規範,完善職業(工種)類別。