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分层装配式钢结构建筑及内装一体化成套集成技术

分层装配式钢结构建筑及内装一体化成套集成技术

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1、技术概况

分层装配式钢结构建筑及内装一体化成套集成技术包括分层钢结构技术、内装技术、墙体技术,以及各模块之间集成与结合技术等,具体如下:


(1)分层钢结构体系适用于低层建筑,为梁贯通、柱断层的全铰接结构,竖向力和抗侧力传力路径清晰;体系中设置了消能支撑,具有多道抗震防线,安全性更高;消能支撑可更换;防火安全构造材料均为A级,更换灵活,便于检修;上下层的柱位可不对应,各楼层户型空间布置更灵活;配套工业化制造技术标准化程度高,规模化生产优势明显。


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图1  分层钢结构体系构造示意图


(2)围护采用模块化保温装饰一体化墙板,是由轻钢龙骨框架、憎水岩棉、高密度纤维板、防水透气膜、隔汽膜等,配合门窗及相应五金配件组成,与结构、内装饰面等形成有机整体。墙板采用自保温技术,安装于钢结构外侧,整体界面连续完整,防水、气密、抗风压性能好;部品生产及装配均采用工厂预制,该围护系统内所有模块,现场优先采用螺栓固定,实现围护的高装配率。


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图2  模数化轻钢复合保温围护构造图


(3)装配式内装体系结构设计上采用钢制榫卯结构,无焊接,无螺钉提高施工效率以及便利性。其中,墙体龙骨与面板、面板与面板之间设置双重密封,结合高低频隔声材料组合达到良好的声学效果,并采用的一种综合布线专用带与装配式钢制墙体系统管线一体化的技术,实现管线分离,可设置设备带,嵌入墙体表面与墙体齐平,不积灰、易清洁。结合现有吊顶、地面等不同材料、不同做法,墙体与顶地采用配套配件连接,形成顶、地、墙的有机结合。整体交付时间缩短,材料工艺环保,可循环、可拆改灵活性高。

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图3  承插式模块化可快速拆装内装系统

2、适用范围


分层装配式钢结构建筑成套集成技术适用于抗震设防烈度为6度至8度(0.2g)地区、层数不超过4层的低层建筑的中小型建筑,如医院、住宅、康养、民宿、农居、办公等。


内装一体化成套集成技术适用于新建或改造建筑的装配式内装修,如医疗、办公、住宅、教育、康养、地铁、会展等。


3、技术指标


符合相关国家和地方现行有关标准的规定。


4、技术优势


(1)构造方面:


1)分层装配式框架消能支撑低层钢结构体系


分层装配式框架消能支撑低层钢结构体系是梁贯通结构,柱构件由方钢管和其端部过渡构件焊接而成,梁构件采用H型钢梁,其上下翼缘按一定的间距预留与柱连接的螺栓连接孔,结构统一。分层装配式框架消能支撑低层钢结构体系可以发挥连续梁效应,与简支梁相比,连续梁抗弯刚度大,跨中挠曲变形小,有“扁担”效应,可协调柱子之间的变形,实现内力的再分配。


该体系使钢结构标准化、产业化成为现实。传统的建筑布局采用该体系实现,能极大节省主体结构建造的时间和成本。梁柱构件实现高精度、标准化、模数化生产,可在工厂批量化、智能化制造,现场结构节点均采用紧固件连接,分层装配。梁上可开孔,为结构、围护、内装及机电管线预留标准统一接口,且梁的上层柱与下层柱可不对齐,便于实现分层装配,为后期改扩建需求预留发展空间。


2)模块化复合保温一体化外墙围护系统


模块化轻钢复合保温外墙围护系统采用工厂预制,现场拼装原则,实现标准化生产安装,减少现场的环境污染,安全环保。


该系统是以模块化保温墙板所组成的外墙模块、阳台模块、女儿墙模块、山墙模块等,组合室外侧饰面板,通过现场装配方式,形成的有保温、隔声、气密等功能的建筑外围护墙体。模块化保温墙板是由轻钢龙骨框架、憎水岩棉、高密度纤维板、防水透气膜、隔汽膜等,配合门窗及相应五金配件组成的一体板。墙板采用自保温技术,把框架结构和保温材料合二为一,使其有足够的刚度和强度,也能满足保温要求。框架附加材料为墙板提供了隔声、防火等功能,以适应不同的环境要求。模块化保温墙板采用通用模数表现方法,以产品化形式,拆分或组合为相应尺寸与功能模块,满足不同的外墙需求。


实现了工厂的标准化定制,集成化程度高,现场可快速安装。该围护系统内所有模块,现场均采用螺栓固定,实现外围护的高装配率。


3)模块化可快速拆装内装系统


模块化可快速拆装内装系统采用钢制龙骨支撑框架+模块化集成墙板的构造形式,解决了建筑墙体内装隔墙种类繁多,施工麻烦,工期长等问题,其独特的钢制榫卯结构,不破坏原有的顶地结构,专用节点标准且可相互转换,不同模块可通过统一挂装接口,实现内装修空间隔断的快速划分,内饰墙面的直接成型。模块化可快速拆装内装系统,部品框架龙骨之间采用承插式无损连接,部品龙骨与面板采用挂钩式无损连接,墙体龙骨按模数在工厂预制孔位,满足竖龙骨与横龙骨连接、龙骨与面板连接、敷设线管等需求,相应部品组成单一模块,任一模块均可实现单独拆卸且不影响其他相邻模块,为局部改造提供可能性。


该系统可分区同步作业,与传统墙面相比,大大减少了工作量,提高了效率,且无建筑垃圾、噪声、粉尘、甲醛等污染,与传统装修相比施工效率提高3倍-5倍,完工即可投入使用。


(2)经济性方面:


上述技术应用已实现海内外200万平方米以上实际应用,经济效益明显,相比传统做法,优势如下:


1)提高施工效率、缩短工期,节约人工及机械成本


2)标准化设计、工业化制造、信息化管理,达到经济环保,节约措施材料损耗


三、技术成果及应用情况


1、标准规范

(1)国家标准:

《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T 51232(参编)


(2)行业标准:

《装配式内装修技术标准》JGJ T491(参编)

《可拆装式隔断墙技术要求》JG/T 487 (参编)


(3)团体标准:

《可拆装低层装配式钢结构建筑技术标准》T/CSUS 05 (主编)

《装配式建筑室内声环境技术标准》T/CSUS 40(主编)

《既有医疗建筑内装修装配式改造技术标准》T/CSUS 48(主编)

《医疗建筑集成化装配式内装修技术标准》T/CSUS 03 (主编)

《建筑室内用预制金属面板复合墙体》T/ZZB 2174(主编)等


2、专利技术

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3、工程应用案例


(1)中国杭州G20峰会


中国杭州G20峰会新闻中心装配式场馆总面积约1.5万m2、安保中心装配式场馆总面积约1.2万m2。


结构类型为可循环自约束钢结构建筑体系,采用分层装配式钢结构、无损承插式隔墙模块化快装“6+1”内装修模块、装配式驳接综合管线一体化系统模块和标准化、模块化、可快速安拆装的部品部件。


高度的成品化使得现场施工非常简便,无建筑垃圾、噪音、粉尘等污染,更具备可循环使用的特性,可通过专属二维码等手段识别、追溯,循环利用率达到90%~95%,让后期场馆内装更新、空间改造等也更加便捷,保障场馆实现 “可利用、可经营、可持续”。


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图4  中国杭州G20峰会


(2)杭州市临平区第一人民医院(浙大二院临平院区)发热门诊改扩建项目


杭州市临平区第一人民医院(浙大二院临平院区)发热门诊改扩建项目,发热门诊作为杭州亚运定点医院新建工程,选址位于原门诊大楼西侧,一期为地上一层,满足发热门诊的夜间接诊需求,二期将在一期基础上改扩建成三层,增加更多的医疗空间,由汉尔姆EPC总承包,采用“分层装配式框架消能支撑低层钢结构”+“保温装饰一体化外围护”+“装配式绿色低碳医疗内装”,形成整体解决方案,30天完成一期交钥匙工程。


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图5 杭州市临平区第一人民医院(浙大二院临平院区)发热门诊


(3)其他项目


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宁波康养疗护中心建设项目


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杭州市中医院丁桥院区


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部分海外装配式内装修、装配式项目


(责任编辑:何雯丽)



延伸阅读:

物联网技术在装配式钢结构工程中的应用(1) 超大直径、超大跨度空间钢结构——“荣耀之环” 钢结构全螺栓连接介绍及技术要点

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[责任编辑:Susan]

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