工业化技术在万科首改实验楼(5号楼)上的应用

[摘要] 万科工业化首改实验楼（5号楼）项目位于东莞万科建筑产业化研究基地园区内，主体原型设计为万科华南区域18层商业住宅标准户型，结构主体为框架结构。该项目集中应用了万科的VSI工业化技术体系：预制混凝土外墙（PC外墙）、预制混凝土楼梯（PC楼梯）、预制混凝土叠合梁、预制混凝土叠合楼板，轻钢龙骨石膏板内隔墙、ALC成品隔墙分户墙板，架空楼板设备层等工业化技术，最大限度的探索在实际项目中应用工业化建造技术的可能。该项目是万科建筑研究中心首个采用华南区域标准化户型原型建造的实验楼，现场施工过程也采用了日本工业化管理标准建造，标志着万科华南地区的工业化预制装配技术从试验阶段开始走向实际项目应用阶段。通过万科首改实验楼的建造，不仅提升建筑本身的质量品质，也为今后工业化预制装配技术在房地产建造过程中的发展借鉴。

[关键词] 工业化建筑预制混凝土节能

中图分类号：TE08文献标识码： A 文章编号：

1、引言：

我国早在1999年便了《关于推进住宅产业现代化，提高住宅质量的若干意见》，目前，我国住宅建筑工业化已进入一个新的发展阶段，大批成熟的工业化技术已广泛应用于住宅项目中。研究表明，大批量建设住宅是国外早期发展住宅工业化的主要需求之一，而目前国内城市化的进程为推进住宅工业化探索提供了一个良好契机。万科作为国内房地产领域的龙头企业，1999年成立万科建筑研究中心，专门研究开发各类建造新技术在房屋建造中的应用。自2006年以来，万科建筑研究中心在东莞市松山湖高新园区成立了万科住宅产业化研究基地，对工业化住宅建造技术进行了专门的研究和开发。截止2007年底，已经完成了1―4号工业化实验楼的研发建造。万科工业化首改实验楼（5号楼）的定位是采用万科华南区域实际项目标准户型设计，结合工业化建造技术体系，采用了万科华南地区项目成熟的供应商资源，力求做到工业化建造技术在实际项目的规模使用。本文通过万科5号实验楼项目的建造，总结研究各种工业化技术在实验楼建造过程中的应用，为今后工业化技术在实际项目中的推广使用提供依据及经验。

项目概况：

万科工业化首改实验楼（5号楼）项目位于东莞松山湖万科住宅产业化研究基地内。项目设计原型为地下2层，地上18层，总建筑面积为11051平方米。原设计户型为2梯6户，为便于建造及研究，实验楼项目采用2梯3户建造，标准层面积为494，共2层。结构主体为框架结构。

图1 项目标准层平面图

图2项目效果图

工业化技术

本工程采用万科VSI工业化技术体系：预制混凝土外墙（PC外墙）、预制混凝土楼梯（PC楼梯）、预制混凝土叠合梁板（PC梁、PC楼板）、轻钢龙骨内隔墙、ALC成品墙板分户墙、架空层设备管线，项目全部精装修交房。主体结构框架柱现浇，采用定型钢模板。

图3 万科VSI工业化技术体系

预制PC外墙板 预制混凝土楼梯

预制叠合梁预制叠合楼板

轻钢龙骨内隔墙ALC分隔墙板

参照日本工业化施工现场平面布置，采用了诸如钢板硬底化、可拆卸式围挡、铝合金支撑等具备工业化鲜明特色的措施和设施，有效提高了场地内硬底化的要求，减少了以往砼地面的浪费；规划场地内环路可利用作为施工临时通道，满足构件等的运输车辆的荷载要求；规划预留构件堆场，可更好的发挥吊装的效率。

图4 万科首次改善实验楼现场平面布置图

铝合金材质外脚手架、支撑架可拆卸式围挡

钢板硬底化 通透式围挡材料堆场

项目建筑设计充分考虑工业化因素，建筑平面规整，立面开洞统一，避免了外墙构件的复杂；标准开间采用模数化设计，户型在满足配比要求的前提下尽量统一，整个项目由三种户型构成，通过简单的复制、镜像组合方式达到重复率95%的标准层组合方式，实现了外墙种类的最少化；建筑外墙立面面层采用涂料，基于预制外墙的平整，最好的发挥涂料的效果，也避免了因常规外墙基层开裂带来的效果上的破坏，此外也发挥了涂料在立面形体及色彩划分的灵活性。同时，在局部外墙凸窗窗边设计了石材饰面层，利用构件的“反打”生产工艺，将石材直接在工厂预制时安放于模板内，一次浇筑成型，消除石材脱落弊病。

PC外墙构件PC楼梯构件

外墙凸窗构件 石材“反打”安装工艺

预制外墙板采用上端与结构主体框架梁连接固定的方式，结构抗震设计时，预制外墙按非结构构件考虑，整体分析计入预制外墙板及连接对结构整体刚度的影响。在多遇地震作用和设防烈度地震作用下，按弹性方法进行结构整体分析；罕遇地震作用下，按弹塑性方法进行结构整体分析。预制外墙板及其连接的抗震性能目标为：多遇地震下保持弹性；设防烈度地震下预制外墙不屈服，外墙连接钢筋弹性一；罕遇地震下预制外墙顶缝剪力键不破坏，连接钢筋不屈服。

图5 万科首次改善实验楼外墙板与主体结构连接示意

外墙拼接防水采用构造与材料防水相结合，为避免材料年久失效需更换的隐患，采用以构造防水为主（防排结合）的方式――竖直缝空腔构造排水，现浇混凝土构造防水；水平缝排水槽构造排水，反坎构造防水的措施。

图5竖直缝做法大样 水平缝做法大样

叠合阳台是预制和现浇混凝土相结合的一种较好结构形式，完成后具有与现浇阳台同等的结构受力性能，同时可节约模板，且底面光滑平整，可以不再抹灰，减少施工工序。叠合阳台与预制外墙在建筑外周围的运用，不仅提高了建筑外立面的品质，同时二者的结合协调了建筑外立面装饰工程的统一进行。

图6 叠合阳台剖面大样

本项目预制楼梯采用梯段预制的方式，达到结构受力明确；模具加工简单，构件易生产；构件装饰面层一次性预制生产完成，节省传统饰面层施工工期；安装节点便捷，节点后期处理简单；安装灵活，对主体施工工期影响小；运输效率高等优点。

图7 预制楼梯构件

4、先进施工工艺

项目除采用工业化的生产方式建造，同时在施工工艺方面采用了大钢模、全铝合金外脚手架、支撑架体系先进施工工艺：大钢模施工工艺是国家推广的“建筑十项新技术”内容，是一套自成体系的成套技术，适应建筑工业化、机械化、高效、快捷、文明、节能、节材的现代化建设要求；铝合金类支撑体系具有自重轻、强度高、构造简单、操作方便等优点，与传统外脚手架使用的钢管相比，合金类钢管用料少，耗用人工少、提高功效的优势。

图8项目钢模照片

图9项目铝合金类外脚手架及支撑架照片

5、效益分析

本试验栋项目采用工业化生产方式建设，根据同类型工业化建成项目的数据统计显示，本项目与传统项目在建造阶段能耗对比估算如下表所示：

表1：耗能比较表

6、结语

当前我国正在大规模的推进工业化方式建造阶段，高层商品住宅楼设计具有户型面积小、建筑设计简单、单体构件中种类易复制的特点，非常易于标准化和工业化生产。利用这个时机，在商业住宅建设中大力推行住宅建筑工业化，不仅能够保证住房质量，提高效率，降低成本，节能降耗，而且会加快促进我国住宅建筑工业化的发展和住宅产业现代化目标的实现。