基于成本控制的南京地区高层办公建筑装配式策略研究

曹明敏

摘 要：本工程为江苏南京地区三栋高层办公建筑，建筑层数为22～32层，建筑高度为95.9m～136.7m，主体结构体系均采用装配整体式框架—现浇核心筒结构体系。主体结构预制构件采用预制叠合梁、预制叠合楼板、预制楼梯梯段;内外围护结构分别采用单元式幕墙以及蒸压陶粒混凝土轻质条板。本工程三栋楼办公单元均采用标准公共单元、标准预制构件、标准节点构造的装配式建筑设计技术，从设计源头对装配式建筑的成本控制进行了探索，对南京地区的高层办公装配式建筑起到了一定的借鉴意义。

关键词：：高层办公建筑;装配式建筑;成本控制;标准化设计

1 前言

截止目前，装配式建筑在全国范围已经得到了广泛应用，关于装配式建筑的新技术、新产品也不断涌现，出现了一大批装配式建筑的创新工程。然而，通过对现有实施装配式建筑案例的分析，总结了现阶段装配式建筑的发展普遍存在的两个问题：

（一）现阶段装配式建筑的发展过于把重心放在主体结构的装配，忽视了外围护系统、内外装系统、管线设备系统的装配;

（二）现价段装配式建筑的建造成本较传统现浇混凝土建筑成本较高。

2 工程概况

本项目A地块为高层办公建筑，共3栋单体建筑，分别为T1号楼、T2号楼、T3号楼。其中，T1号楼地上32层，建筑大屋面高度为136.7m;T2号楼地上27层，建筑大屋面高度为119.7m;T3号楼地上22层，建筑大屋面高度为95.9m。T1～T3号楼标准层建筑层高均为4.2m.

本工程抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度，设计地震加速度为0.1g，设计地震分组为第一组。

T1～T3主体结构核心筒内部采用现浇混凝土结构，核心筒以外采用预制构件。预制装配式技术在各单体的应用包括：1）楼板采用预制非预应力混凝土叠合楼板，其预制板厚度为60mm，现浇厚度为60mm，机电管线与楼板分离;2）核心筒以外框架梁、次梁采用预制混凝土叠合梁;3）标准层楼梯采用预制混凝土楼梯梯段;4）外围护结构采用单元式幕墙;5）内填充墙采用蒸压陶粒混凝土墙板;6）工厂化部品部件包括：装配式吊顶、楼地面干式铺装、装配式栏杆以上装配式构件均在工厂预制完成，运输至现场进行拼装。预制叠合构件的现浇层与框架节点处现浇保证了主体结构的整体性能。基于以上装配式技术的运用，A地块T1-T3的预制装配率为43%～47%。

3 成本控制方法在设计中的应用

3.1 主体结构系统

（1）标准公共单元

T1-T3号楼（3层及以上）核心筒内部建筑功能集成了交通、疏散、设备间、卫生间，核心筒以外建筑功能主要为科研办公。T1-T3号楼（3层及以上）标准办公单元柱跨均为9m x 12.5m。

（2）标准化构件

在项目的方案阶段，考虑装配式建筑标准化、模數化、系列化的设计特点，在确定结构构件尺寸的时，尽量采用标准构件尺寸，提高PC构件的重复率以及构件模板的利用率。

（3）节点构造标准化

本项目PC构件的连接节点涉及预制梁同现浇柱的连接节点，叠合楼板板端以及拼缝的连接节点、预制楼梯梯段的连接节点。各种节点连接形式均采用较为成熟、可靠、标准化的连接方式，方便了现场施工，降低了施工措施成本，保证了施工质量。

（4）优化结构布置

T1～T3主体预制构件布置时，分别从以下两个层面考虑优化：（1）构件的标准化。结构布置时，充分考虑装配式构件模数化的特点，尽量统一构件尺寸规格;（2）施工顺序。结构布置时，尽量将预制构件集中布置（核心筒内结构构件全部现浇，核心外预制构件集中布置），减少施工现场不同工种的交叉作业时间，减少构件吊装周期，方便施工管理、缩短土建施工工期。以下为T1～T3标准层现浇以及预制构件三维布置图。

3.2 内外围护系统的装配

本工程外围护系统采用单元式幕墙体系，各种幕墙面板与支承框架在工厂加工成一个完整的幕墙结构基本单元，运输至现场后直接安装在主体结构上。采用单元式幕墙体系，幕墙施工的质量、精度可以得到保证，幕墙施工周期可以缩短。

本工程内围护系统采用蒸压轻质陶粒混凝土墙板。蒸压轻质陶粒混凝土墙板是以以轻质高强陶粒、陶砂、PII42.5R纯硅水泥、砂、加气剂及水为基料，内置钢筋网架，经立模浇注成型、蒸汽养护（蒸养、蒸压）而制成的轻质条型墙板。蒸压陶粒混凝土墙板具有良好的性能，包括：抗压强度高、抗冲击性好、吊挂性能突出、抗弯性能突出、抗渗性能良好、抗震性能优良、隔声性能好（200mm厚的陶粒板隔音分别可以达到50db，满足高档办公的隔声需求）。

3.3 内装系统、管线设备系统

本工程的内装系统采用整体化的装配，装配式内装将传统的装饰工程逐渐转变为设计标准化、制造工厂化、施工成品化的内装操作模式。装配式内装把室内装饰工程由手工化直接提升到模块化生产的一个层次，形成由室内设计、模块化切割设计、模块生产、模块装配、功能完善这样一个整体的施工流程，通过工业化进行精确的批量化生产，满足装饰项目上同一构配件的批量使用，达到技术规范化、质量标准化、生产成品化的作业要求。

本工程机电设备管线系统采用集中布置，管线及点位预留、预埋到位，预制外墙预留预埋线盒、设备管线、空调留洞等。对管线相对集中、交叉、密集的部位，比如强弱电井、表箱、集水器等进行管线综合，减少平面交叉;竖向管线集中布置，并满足维修更换要求。

4 结论

（1）在建筑方案设计阶段，需要建筑、结构设计方案充分考虑装配式建筑的特点。建筑平面、立面设计要考虑装配式建筑标准化、模数化、系列化的特点，结构布置要便于装配式施工，提升装配式施工效率，保证施工质量;

（2）在预制构件的节点设计中，采用了标准化的节点连接方式。预制框架梁与现浇框架柱的连接，改进了装配式规程中的连接节点方式，通过在叠合面附加抗剪短钢筋的形式，保证了梁端竖向接缝的抗剪承载力。叠合楼板的拼缝连接，改进了装配式规程的连接方式，通过在拼缝处预留50～70mm的现浇层，内置钢筋，保证了拼缝处的抗裂能力。

（3）考虑装配式构件现场施工周期以及施工效率，预制构件集中布置在核心筒以外区域，核心筒内部区域现浇，方便了现场装配式施工组织。

（4）本工程的非结构装配式构件包括单元式幕墙、陶粒混凝土轻质墙板以及工厂化内装部品，实现了内、外墙非砌筑、免抹灰，减少了现场湿作业的工作量，满足了现场绿色施工的要求。

参考文献

[1]《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》