上海市住宅产业化关键技术研究成果介绍

■ 沈定亮 Shen Dingliang 薛伟辰 Xue Weichen

上海市住宅产业化关键技术研究成果介绍

■ 沈定亮 Shen Dingliang 薛伟辰 Xue Weichen

发展住宅产业化是贯彻我国建筑行业转型发展战略、实现建筑产业现代化的重要途径之一。文章简要介绍该项目在住宅产业化发展政策研究、新型预制混凝土住宅体系研发与性能研究、预制混凝土结构设计、制备与施工关键技术研究等方面取得的一些成果，以期为上海市乃至全国的住宅产业化发展提供参考。

住宅产业化；结构体系；构件制备；施工技术；节能技术；性能评定；政策

0 引言

全面推进建筑工业化，加快提升建筑行业各领域的工业化水平，是切实落实我国“创新驱动发展”和上海市“建设具有全球影响力的科技创新中心”的重要内容。住宅产业化可提高施工效率、缩短建造工期、降低材料消耗、提高工程质量，且环保节能。欧、美、日等一些发达国家的实践表明，发展住宅产业化是促进建筑行业转型发展，实现建筑产业现代化的重要途径之一。

“上海市住宅产业化关键技术研究与示范应用”是由上海市科委立项的重大科研项目（编号：10dz0583700），主要研究单位包括上海市建筑建材业市场管理总站、同济大学、上海建工集团股份有限公司、上海城建（集团）公司、上海市建筑科学研究院（集团）有限公司和上海市房地产科学研究院，主要目标是形成适用于上海市的、具有良好政策和技术保障的住宅产业化体系。项目于2010年10月启动，经过3年的努力，研发了适用于上海市住宅产业化发展的预制混凝土住宅体系并开展了结构性能研究，形成了预制混凝土结构的制备、施工与验收关键技术，并在此研究基础上提出了上海市住宅产业化发展政策建议，编制了相关技术标准，开展了较大规模的工程示范应用。

本文将从工业化住宅结构体系研发与性能研究、预制混凝土剪力墙体系制备与施工技术研究、预制混凝土框架结构体系制备与施工技术研究、工业化住宅节能技术与性能评定体系研究、政策与标准体系研究、示范工程应用等方面（图1），对项目的主要研究成果做一简要介绍，并提出今后建筑产业现代化发展的建议。

1 工业化住宅结构体系研发与性能研究

工业化住宅结构体系研发与性能研究由同济大学负责，主要开发适用于上海市住宅产业化发展的预制混凝土住宅体系，包括预制混凝土框架结构体系、预制混凝土剪力墙体系和预制混凝土夹心保温墙体等。针对上述预制混凝土住宅结构体系，重点开展抗震性能、抗火性能、耐久性能等方面的研究，提出相关的设计计算方法与构造措施。其主要研究成果包括以下几方面。

图1 本项目研究工作框图

（1）开发装配式混凝土框架结构体系和预制混凝土异形柱框架结构体系，完成了上述体系的抗震性能研究，提出考虑节点刚度影响的装配式混凝土框架结构设计计算方法。

（2）开发装配式混凝土剪力墙体系、预制混凝土夹心保温剪力墙体系和SP叠合板预制混凝土剪力墙体系，完成了预制混凝土夹心保温剪力墙和SP叠合板预制混凝土剪力墙抗震性能研究。

（3）开发采用无机保温砂浆的预制混凝土夹心保温墙体及其FRP连接件，完成了无机保温砂浆和FRP连接件材料力学性能试验、FRP连接件拔出和剪切试验、墙体静力试验和抗火试验和FRP连接件耐久性能试验，确定预制混凝土夹心保温墙体的承载能力安全性指标、耐火极限指标和耐久性能指标。

2 预制混凝土剪力墙体系制备与施工技术研究

预制混凝土剪力墙体系制备与施工技术研究由上海建工集团股份有限公司负责，主要开展基于SP叠合板的预制混凝土剪力墙结构体系的设计研究、构件制备与施工关键技术研究，并开展工程示范应用。其主要研究成果包括以下内容。

（1）基于SP叠合板预制混凝土剪力墙体系，综合分析其建筑功能、结构安全和配套技术措施。在此基础上，形成适用于上海市住宅产业化发展的预制混凝土剪力墙住宅设计技术。

（2）提出叠合式混凝土剪力墙结构体系中预制构件材料的优化方案及生产工艺与质量控制技术措施，优化了预制墙体生产制作工艺，提高了生产制作的效率，加快了建设的进度，降低了施工作业对城市环境和交通的影响。

3 预制混凝土框架结构体系制备与施工技术研究

预制混凝土框架结构体系制备与施工技术研究由上海城建（集团）公司负责，，主要开展预制混凝土框架结构体系和预制混凝土夹心保温外墙的设计技术、制备与施工关键技术研究，形成成套工艺，并开展工程示范应用。其主要研究成果包括以下内容。

（1）形成了适用于装配式混凝土框架结构住宅的预制混凝土住宅建筑设计关键技术。该技术也可为预制混凝土剪力墙住宅的设计提供参考。

（2）提出了包括高精度模板体系、不燃型夹心保温墙体等在内的装配式混凝土框架体系构件制备关键技术。

（3）提出了装配式混凝土框架构件吊装与控制精度要求，建立了适用于预制混凝土结构施工的GPS自动测量系统，提出了装配式混凝土框架结构最优化施工工艺流程，形成了装配式混凝土框架结构施工关键技术。

4 工业化住宅节能技术与性能评定体系研究

工业化住宅节能技术与性能评定体系研究由上海市建筑科学研究院（集团）有限公司和上海市房地产科学研究院负责，主要开展适用于工业化住宅的预制混凝土夹心保温体系的热工性能与耐久性能研究，并提出相关优化措施、计算与测评方法。在此基础上，针对工业化住宅全产业链的技术特点，提出科学合理的性能评定体系。其主要研究成果包括以下几方面。

（1）提出了预制混凝土结构配套密封材料耐久性评价指标，适用于采用预制混凝土夹心保温墙体的预制混凝土住宅结构体系的耐久性评价方法。

（2）建立了基于热流计法的预制混凝土夹心保温墙体传热系数测试方法，形成采用预制混凝土夹心保温墙体的预制混凝土住宅结构体系的热工性能测试和评价方法。

（3）确定了包括预制化程度、住宅设计、构件部品、施工安装、项目管理、安全性能、耐久性能、全生命周期经济性等八类指标在内的工业化住宅性能关键参数。

（4）建立了适用于上海市工业化住宅的性能评价体系，同时对国内外住宅产业化相关政策和法规进行梳理和研究。

5 住宅产业化政策与标准体系研究

住宅产业化政策与标准体系研究由上海市建筑建材业市场管理总站负责，主要通过对国内外住宅产业化政策、法规的梳理和研究，提出适用于上海市的政策建议，同时针对住宅产业化的技术特点，研究建立针对性的技术标准体系，组织编制相关的设计、制备、施工与验收技术标准、图集与定额。其主要研究成果包括下面几方面。

（1）提出上海市住宅产业化促进政策建议，协助起草了有关推进上海市住宅产业化的政府文件。

（2）倡导建立上海市住宅产业化联盟，联盟成员包括研发、房产开发、设计、构件制备与施工等全产业链单位。

（3）建立工业化住宅标准体系，并组织编制有关设计、制备、施工与验收的技术标准、定额和图集。

6 示范工程应用

基于本项目的上述研究成果，项目组单位开展了工程示范应用。

6.1 装配式混凝土框架结构体系示范工程

上海城建瑞和新城项目位于浦江镇大型居住社区，该项目建筑面积为51 460m2，由4幢18层和1幢14层的高层住宅组成，全部采用框架剪力墙的结构体系。其中，剪力墙部分采用现浇混凝土，框架结构部分采用本项目研发的装配式混凝土框架结构体系。该工程2013年竣工至今使用效果良好。

6.2 预制混凝土剪力墙体系示范工程

新场旅游综合服务区C4地块项目位于上海市浦东新区，北靠牌楼东路高压走廊，东至众安路，南临工农路，西侧为新环东路。该项目中的9幢高层（44#~52#楼，14~18层）采用了预制混凝土剪力墙体系，总建筑面积125 000m2。

6.3 预制混凝土夹心保温外墙示范工程

上海城建预制装配式建筑研究中心1号和2号试验楼均采用了本项目研发的预制混凝土夹心保温外墙。其中，1号试验楼建筑面积580m2，2号试验楼建筑面积1 242m2。两栋试验楼采用预制混凝土夹心保温外墙的墙面面积超过1 600m2。由上海市建筑科学研究院（集团）有限公司完成的热工分析表明，两栋试验楼的保温隔热性能突出。

7 展望

本项目历时3年，开发了适用于上海市住宅产业化发展的预制混凝土住宅体系并开展了系统的结构性能研究，形成了预制混凝土结构的制备、施工与验收关键技术，提出了上海市住宅产业化发展政策建议，编制了相关技术标准、图集与定额，完成了较大规模的工程示范应用。然而，在进一步推进上海市建筑产业现代化发展方面，尚有一些工作亟待完成。

（1）应进一步推进公共建筑领域的产业化发展，研发适用于公共建筑的预制混凝土结构体系，形成预制混凝土公共建筑设计、制备、施工与验收成套技术，并编制有关技术标准。

（2）研发适用于超高层建筑的预制混凝土结构体系，重点开展新型抗震技术、高精度标准化制备计划和高效施工技术等方面的研究。

（3）大力推进信息化技术在建筑产业中的发展，形成覆盖设计、制备、施工、验收、运营维护等建筑全生命周期的信息化技术平台。

Introduction to Research Results on Key Technology of Housing Industrialization in Shanghai City

Developing the housing industrialization is one of important ways to implement the transformation and development strategy of China's construction industry and to realize the modernization of the construction industry. The paper gives a brief introduction to some results achieved by the project in aspects of housing industrialization development policy research, research on development and performance of the novel precast concrete residence system, precast concrete structure design, preparation and construction key technology research and the like, thereby providing references for the development of the housing industrialization in Shanghai City, even the whole country.

housing industrialization, structure system, component preparation, construction technology, energy-saving technology, performance evaluation, policy

2016-03-05）

沈定亮，上海市建筑建材业市场管理总站；薛伟辰，同济大学教授，博士生导师。