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山西省裝配式建筑設計導則
發布于:2020-08-20   點擊量:  4444


1 總 則

1.1 編制目的

為推進我省裝配式建筑健康發展,規范裝配式建筑設計,提高裝配式建筑設計質量,根據《建設工程勘察設計管理條例》、國務院辦公廳《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》(國辦發

〔2016〕71 號)、《山西省人民政府辦公廳關于大力發展裝配式建筑的實施意見》(晉政辦發〔2017〕62 號)等法規、規章及相關技術標準,結合工作實際,制定本導則。

1.2 適用范圍

山西省行政區域范圍內采用裝配式建筑技術的民用建筑設計,包括公共建筑、居住建筑。采用類似體系的工業建筑設計可參照執行。

1.3 編制原則

1.3.1 結合建設項目要求及本地區實際,優先采用適合本地區較成熟的裝配式建筑技術,在應用過程中積極研發適合本地區的裝配式技術體系。

1.3.2 合理應用裝配式混凝土結構、鋼結構、木結構及其


組合結構,發揮各自優勢。鼓勵采用裝配式鋼結構。

1.3.3 裝配式建筑設計應遵循標準化設計的原則,采用協同設計的方法,將建筑結構系統、外圍護系統、設備與管線系統、內裝修系統進行一體化集成設計。

2 基本規定

2.1設計階段劃分

2.1.1 裝配式建筑設計應劃分為項目策劃、方案設計、施工圖設計階段。當有必要及要求時,可增加初步設計階段。方案設計、初步設計、施工圖設計的深度要求應符合國家現行《建筑工程設計文件編制深度規定》。

2.1.2 施工圖設計階段尚應滿足以下要求:

1.完成裝配式建筑的建筑、結構、設備與管線、內裝修設計等;

2.建筑、結構、設備、內裝修各專業施工圖應結合預制構件

制作、運輸、存放、施工等各環節的綜合要求進行深化設計;

3.當深化設計非由同一施工圖設計單位完成時,需經原施工圖設計單位審核通過。

2.2 裝配率

設計階段應對裝配率進行預評價,按相關標準計算裝配率。預評價裝配率應符合國家和當地相關標準規范要求。


2.3 基本要求

2.3.1 裝配式混凝土建筑在推廣初期可重點應用裝配式水平構件、豎向非承重構件。

2.3.2 裝配式建筑設計應符合國家標準《建筑模數協調標準》GB/T50002。

2.3.3 裝配式建筑應遵循建筑全生命周期的可持續性原則,以交付全裝修建筑產品、提升品質為目標,實現標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理和智能化應用。

2.3.4 裝配式結構設計應重視概念設計和預制構件的連接設計,確保結構的整體性。裝配式結構的連接節點構造應受力明確、傳力可靠、工藝可行、質量可控,滿足結構的承載力、延性及耐久性等要求。對重要且復雜的連接節點構造,需通過專門試驗確定。

2.3.5 裝配式建筑設計宜結合建筑信息模型(BIM)技術, 實現全專業、全過程的信息化管理。

2.3.6 裝配式建筑設計應符合綠色建筑要求,鼓勵創建高星級綠色建筑和超低能耗建筑。

2.3.7 裝配式建筑工程應實行設計、采購、施工一體化的

EPC 總承包模式。

2.3.8 裝配式建筑設計應執行現行國家、地方相關標準、規范、規程。所采用的體系尚未形成標準的,采用該體系時應按有關規定履行報批、審查手續。

3 項目策劃

3.1 裝配式建筑設計應在方案設計階段之前增加項目策劃階段,制定科學、合理、可行的裝配式技術路線,為后續的方案設計、初步設計、施工圖設計階段提供可靠的依據。

3.2 裝配式建筑在項目策劃階段應完成項目的定位與整體規劃,以實現設計標準化、生產工廠化、施工裝配化、裝修一體化、管理信息化和應用智能化為目標,對規劃設計、部品生產和施工建造各個環節統籌安排。

3.3 設計單位應充分考慮項目定位、建設規模、裝配化目標、成本限額以及各種外部條件影響因素,制定合理的設計方案,提高預制構件的標準化程度,確定技術實施路線,明確裝配式建造目標、結構選型、外圍護體系、集成技術配置等。

3.4 項目策劃的總目標是實現建筑全生命周期的經濟效益、社會效益和環境效益的綜合平衡,其重點是確定技術實施路線、項目工程造價及經濟性的評估。

3.5 項目策劃應摘要說明城市概況,包括城市區位、水文和工程地質資料、經濟社會現狀等,對上位規劃及相關規劃中的裝配式建筑相關內容進行梳理。

3.6 項目策劃應分析與裝配式建筑相關產業的基本現狀,如構件生產企業的生產條件、項目區域的運輸條件、當地產業工人的技術水平、施工企業的生產工藝、管理水平等。

3.7 基于現狀分析結果,應本著“因地制宜”的原則,結合國家及地方政策、標準,以目標導向為主,確定建設項目技術方案。

3.8 提出項目實施建議及實施保障措施,將裝配式建筑設計內容與用地、規劃、實施、驗收及相關專項內容銜接。

4 建筑系統集成設計

4.1 一般規定

4.1.1 應按照系統集成設計方法,采用模數與模數協調、模塊與模塊組合的標準化設計,將建筑結構系統、外圍護系統、設備與管線系統、內裝修系統進行集成設計。

4.1.2 應通過模數協調,實現所有建筑、部品和部件相互尺寸之間的整體協調,實現裝配式建筑設計的標準化。

4.1.3 應采用模塊及模塊組合的設計方法,遵循少規格、多組合的原則,實現建筑產品的標準化、通用化、系列化和多樣化。

4.1.4 裝配式建筑的協同設計應滿足建筑、結構、設備、電氣、內裝修等專業之間的設計協同要求,還應滿足建筑設計、生產、建造、運營、維護等建筑全生命周期的可持續性發展要求。

4.1.5 應重視建筑平面、立面和剖面的規則性,優先選用規則形體,便于工廠化、集約化生產加工,提高工程質量和建筑品質,降低工程造價。

4.1.6 宜建立建筑信息模型(BIM),建立標準化的功能模塊、部品部件等信息庫,統一編碼,統一規則,全專業共享數據信息。

4.2內隔墻設計

4.2.1 裝配式建筑的非承重內隔墻應滿足工廠生產,現場安裝的要求,以非砌筑、“干法”施工為主,提高施工精度。

4.2.2 內隔墻應與主體結構有可靠連接,并能滿足固定物件、固定裝飾材料的要求,且應滿足設備、管線的布置與安裝要求。

4.2.3 內隔墻應采用易于安裝、自重輕的材料。

4.2.4 內隔墻應滿足不同使用功能房間的安全、隔聲、防火、保溫等要求,并應符合相關標準的規定。

4.2.5 內隔墻裝飾層宜與隔墻板形成整體,在構件廠制作完成。

4.2.6 用于廚房、衛生間、淋浴間等有水或室內空氣濕度較大房間的內隔墻應滿足防潮、防水要求,且應采取防變形及防裂措施。

4.2.7 內隔墻墻體應采用節能、綠色、利廢、性能穩定、無放射性以及對環境無污染的原材料,不得使用國家明令淘汰的材料,并應符合現行國家標準《墻體材料應用統一技術規范》GB50574 的有關規定。

4.3外圍護系統

4.3.1 裝配式建筑外圍護系統的設計應符合模數化、標準化的要求,并滿足建筑立面效果、制作工藝、運輸及施工安裝的要求。

4.3.2 外圍護系統應根據裝配式建筑所在地區的氣候條件、使用功能等綜合確定抗風性能、抗震性能、耐撞擊性能、防火性能、水密性能、氣密性能、隔聲性能、熱工性能和耐久性能要求。

4.3.3 應按集成設計的要求,對建筑外墻板、幕墻、外門窗、陽臺板、空調板及遮陽部件等進行集成設計,并采用提高建筑性能的可靠連接構造措施。

4.3.4 非承重外圍護墻應非砌筑;宜采用結構、保溫、隔熱、裝飾多組合的一體化預制外墻系統,并結合當地原材料供應、構件生產及施工安裝等條件進行綜合優化設計。

4.3.5 應重視外圍護系統的連接節點、接縫處構造的設計,選擇科學、合理的構造節點,滿足建筑整體的安全性和功能性要求。

4.3.6 裝配式建筑按外墻系統與結構系統的連接形式,將外墻板分為內嵌式、外掛式、嵌掛結合式三類;按施工方式分為預制外墻、現場(或工廠)組裝骨架外墻、建筑幕墻等三類:

1.預制外墻類系統的形式主要包括:預制混凝土墻板、輕質條板、薄壁型鋼組合墻板等;

2.現場(或工廠)組裝骨架外墻為非承重組合外墻,根據骨架的構造形式和材料特點可細分為金屬骨架組合外墻體系和木骨架組合外墻體系;

3.建筑外門窗、幕墻設計應符合模塊化、標準化、系統化的要求,與建筑外墻或結構主體應可靠連接;幕墻宜采用單元式幕墻系統。

4.4BIM 應用

4.4.1 在設計階段宜采用BIM 正向設計,對全流程采用BIM 一體化設計,實現全過程、全專業的設計協同和數據共享。

4.4.2 在設計階段,BIM 應用應滿足設計方案優化、成本控制、專業協同、工程量統計、預制部品部件庫、三維碰撞檢查、深化設計等要求。

4.4.3 應通過開放的參數化預制部品部件BIM 模型數據庫和數據庫管理系統,使標準預制構件成為標準化設計、生產、運輸、安裝的基礎單元,實現基于統一平臺上的跨專業、多用戶互操作及數據集成更新。

4.4.4 通過不同數據間接口,建立業務模塊之間的映射關系,面向全產業供應鏈的信息集成環境,促進各專業之間在設計、構件與部品生產、裝配施工、運營、維護建筑全生命期內數據共享與流動。

4.4.5 應確保裝配式建筑預制構件在設計、生產、運輸、施工安裝中信息的唯一性與一致性,對于預制構件的分類與編碼應采用統一的規則。宜根據《建筑信息模型分類和編碼標準》GB/T51269、《裝配式建筑部品部件分類和編碼標準》進行統一分類與編碼。

4.4.6 基于BIM 的一體化設計應包括以下方面:

1.橫向各個專業間的一體化設計,即建筑、結構、設備和管線、內裝修全專業一體化協同設計,實現專業間的信息共享、協調匹配;

2.應考慮建筑主體結構、建筑內裝修以及部品、部件等相互間的尺寸協調。模數的采用及模數的協調應符合部件受力合理、優化尺寸和減少部件種類等要求;

3.設計、生產、施工全過程的一體化協同設計。前期的裝配式建筑BIM 設計應前置考慮構件加工、運輸、施工安裝中的工藝及效率,滿足構件生產、運輸、安裝等各環節綜合要求,實現裝配式建筑一體化和精細化設計目標。

4.5綠色建筑設計

4.5.1 裝配式建筑設計應遵循建筑全生命周期的可持續原則,結合綠色建材使用,實施綠色建造,實現經濟效益、社會效益和環境效益的統一。

4.5.2 裝配式建筑應符合國家現行綠色建筑標準和規范的要求。裝配式公共建筑宜滿足綠色建筑等級不低于二星級的要求。鼓勵裝配式建筑達到綠色建筑等級三星級,或實現超低能耗建筑的目標。

4.5.3 裝配式建筑工程在項目策劃階段應有綠色設計或超低能耗建筑設計專篇,施工圖設計文件中應包含對綠色建筑或超低能耗建筑施工與建筑運營管理的技術要求。

4.6施工圖深化設計

4.6.1 預制混凝土構件加工圖的深化設計應滿足以下要求:

1.構件詳圖應包括建筑、結構、設備、內裝修等專業,并結合生產、運輸、安裝、施工等不同工況的需求進行設計;

2.應綜合考慮現場安裝的便捷性,并與現澆部分充分協調設計;

3.應對預制構件的原材料、制作要求、運輸堆放、防雷、驗收、安裝等內容提出明確要求。

4.6.2 設備專業深化設計應滿足以下要求:

1.預制構件加工圖中應表達所有設備、管線安裝所需的預埋管件尺寸、預留孔洞尺寸、定位、做法要求、材質、荷載,并提供預埋件材料表、預留孔洞一覽表;

2.穿越預制墻體、池壁的管道應在預制構件加工圖中表達其做法;

3.防雷設計需在預制構件加工圖中表達其做法。

5 結構設計

5.1一般規定

5.1.1 裝配式建筑結構施工圖設計內容和深度除應滿足現行國家有關施工圖設計文件編制深度的規定外,還應滿足預制構件制作詳圖的編制需求和安裝施工的要求,應根據建設項目的具體情況,完成如下預制構件設計內容:

1.預制構件設計、制作和安裝施工、質量驗收要求的設計說明;

2.預制構件明細表或索引圖;

3.預制構件模板圖和配筋圖;

4.預制構件連接構造大樣圖;

5.對建筑、設備及管線、裝修、吊裝、臨時支撐等在預制構件上的預留洞口、預埋管線、預埋件等進行設計綜合。

5.1.2 預制構件的連接技術應符合國家和地方的相關規范、規程、標準的規定,若采用規范未列出的新技術、新材料,應進行專門論證。

5.1.3 裝配整體式混凝土結構中各類預制構件的連接設計宜符合下列原則:


1.預制構件的連接位置宜設置在結構受力較小部位;

2.預制構件的連接形式及部位應考慮施工可操作性及可追溯性;

3.結構構件之間的連接構造應滿足結構傳遞內力的要求;

4.應考慮預制非承重構件與主體結構間連接的相互影響;

5.預制構件的拼接應考慮溫度作用和混凝土收縮徐變的不利影響,宜適當增加構造配筋;

6.預制構件拼接部位的混凝土強度等級不應低于預制構件的強度等級。

5.2結構體系

5.2.1 多、高層裝配整體式混凝土結構體系主要有:

1.裝配整體式框架結構

2.裝配整體式框架-現澆剪力墻結構

3.裝配整體式框架-現澆筒體結構

4.裝配整體式剪力墻結構

5.裝配整體式部分框支剪力墻結構

6.鋼框架-現澆剪力墻、現澆核心筒結構當有可靠依據,也可采用其它結構體系。

結構設計可以根據裝配率目標及政策要求選用不同的裝配形式。

5.2.2 裝配式鋼結構體系主要有:


1.鋼框架結構

2.鋼框架—支撐結構

3.鋼框架—延性墻板結構

4.筒體結構

5.交錯桁架結構

6.門式鋼架結構

7.冷彎薄壁型鋼結構

8.其它新型鋼結構體系當有可靠依據,也可采用其它結構體系,包括新型構件和節點。

5.2.3 裝配整體式混凝土結構有以下兩種裝配形式:

1.結構豎向構件現澆,水平構件裝配;

2.結構部分豎向構件裝配,部分豎向構件現澆,水平構件裝配。

5.2.4 裝配整體式框架結構的地下室應采用現澆結構;裝配整體式框架結構的首層宜采用現澆結構。

5.2.5 裝配整體式剪力墻結構宜選擇規則、均勻的建筑體型,不應采用特別不規則的建筑體型。

5.2.6 預制剪力墻可采用整體預制墻板,也可采用雙面疊合剪力墻技術。雙面疊合剪力墻設計應符合《裝配式混凝土建筑技術標準》GB/T51231 附錄A 的要求。

5.2.7 現澆剪力墻的布置宜均勻、對稱,且與預制墻板交錯布置,避免過于集中,并宜符合下列要求:

1.樓梯和電梯間、公共管井、排風和排煙豎井以及機房區域的內墻宜采用現澆剪力墻;

2.結構重要的連接部位宜布置現澆剪力墻;

3.有較大應力集中和應變的部位宜布置現澆剪力墻。

5.3樓蓋設計

5.3.1 樓蓋設計應符合下列要求:

1.裝配整體式混凝土結構、裝配式鋼結構可采用混凝土疊合樓蓋、金屬(木)樓承板及其他在施工現場免支模樓蓋;

2.住宅建筑樓電梯間的公共區域、衛生間等鋪設較多管線區域宜采用現澆樓板;

3.陽臺板可采用疊合板式;空調板采用預制板式。疊合構件的負彎矩鋼筋應在相鄰的疊合板的后澆混凝土中可靠錨固。

5.3.2 裝配式樓蓋設計包括預制板的拆分、配筋、板縫的拼接形式、與梁墻等部位的連接等。拆分后的每塊預制板應重量適中,便于制作、運輸及吊裝。

5.3.3 在結構轉換層、平面復雜或開洞較大的樓層、作為上部結構嵌固部位的樓層應采用現澆樓蓋。

5.3.4 預制樓板間的接縫可采用分離式接縫按單向板設計或整體式接縫按雙向板設計,接縫宜設置在板受力較小部位,拆分設計應滿足結構整體計算假定。

5.3.5 疊合樓板未設置桁架鋼筋時,應在預制板和現澆混凝土間設置抗剪構造鋼筋。

5.3.6 預制樓梯設計應符合下列要求:

1.樓梯視結構方案可選擇采用的預制構件包括梯板、梯梁、平臺板和防火分隔板等;

2.當樓梯間外側墻體為建筑外墻時,平臺板、梯梁宜現澆;

3.預制梯段板宜采用一端簡支、一端滑動或兩端簡支的設計方案;

4.預制梯板在支承支座上應有足夠的位移空間,并宜填充聚苯板等柔性材料。

5.4外掛墻板體系

5.4.1 預制外掛墻板應采用合理的連接節點并與主體結構可靠連接。預制外掛墻板及其與主體結構的連接節點應按抗震設防要求進行抗震設計。外掛墻板與主體結構宜采用柔性連接,連接節點應具有足夠的承載力和適應主體結構變形的能力,并應采取可靠的防腐、防銹和防火措施。

5.4.2 外掛墻板在地震作用下的性能應符合下列規定:

1.當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震作用時,外掛墻板應不受損壞或不需修理可繼續使用;

2.當遭受相當于本地區抗震設防烈度的設防地震作用時,節點連接件應不受損壞,外掛墻板可能發生損壞,但經一般性修理后仍可繼續使用且;

3.當遭受高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震作用時,外掛墻板不應脫落,且夾心保溫墻板的外葉墻板不應脫落;

4.使用功能或其他方面有特殊要求的外掛墻板工程,可設置更高的抗震設防目標。

6 設備和管線設計

6.1 裝配式建筑設備管線設計應與主體結構相分離;管線敷設部位宜選擇在墻體和地板下的凹槽、角線內、吊頂或地面的架空層或墊層內;管線宜集中布置,減少平面交叉,合理使用空間,有利于維修、改造和更換,并考慮隔聲、降噪和防結露等措施。

6.2 設備管線應采用標準化設計,并準確定型定位;設備部品、設備管線的連接均應采用標準化部件。

6.3 穿越預制墻體、梁的管線應預留套管,穿越預制樓板的管線應預留洞,預留套管及孔洞應留出余量,并有相應的防水、防火、隔聲、密閉等措施。

6.4 設備管線的預留預埋應滿足建筑、結構專業的相關要求,不應在預制構件安裝后鑿剔槽、溝、孔、洞等。穿越樓板管線較多且集中的區域宜采用現澆樓板。

6.5 固定設備、管道及其附件的支吊架宜安裝在實體結構上,當管道或設備的支吊架必須設于預制構件上時,應在預制構件上埋設用于支吊架安裝的預埋件。

6.6 設備管線的豎向干線、計量儀表、閥門等,應集中布置在公共部位的相應管井內。

6.7 廚房、衛生間宜選用標準化集成式產品,廚衛部品與室內管線應與預制構件的深化設計緊密結合。

6.8 太陽能熱水系統的集熱器、儲水罐等設備宜選用集成式產品,與預制構件的連接應做好預留預埋。

6.9 戶式供暖系統采用地面輻射供暖系統時,宜采用干式工法的部品。

6.10 埋于現澆層內電氣管線與預制墻體中電氣管線連接時,應在連接交界的墻面上預埋接線盒和預留接線空間,便于施工操作。

6.11 應優先利用建筑物現澆混凝土構件內的鋼筋作防雷引下線;當利用預制裝配式構件內鋼筋作防雷引下線時,應有保證引下線上下貫通連接的措施。

6.12 有防側擊雷保護要求的預制構件的相關部品應提前預埋好相應的接地裝置,并方便與防雷裝置連接。

6.13 設備及管線的抗震設計應滿足現行國家標準《建筑機電工程抗震設計規范》GB50981 的有關規定。

6.14 建筑設備的選用應符合節能、節水、節氣和節電等相關要求。


7 內裝修設計

7.1 一般規定

7.1.1 裝配式住宅應采用全裝修,宜采用裝配式裝修。裝配式公共建筑宜采用全裝修。

7.1.2 內裝修設計應符合《住宅室內裝飾裝修設計規范》

JGJ367、《建筑設計防火規范》GB50016、《建筑內部裝修設計防火規范》GB50222、《民用建筑工程室內環境污染控制規范》GB50325 等相關標準和規范的規定。

7.1.3 應遵循模數協調和標準化設計原則,對建筑模數和部品模數進行協調,達到部品在建筑空間內順利裝配的目的。

7.1.4 內裝修設計時應綜合考慮與主體結構、外圍護系統、隔墻系統、設備與管線系統的一體化集成設計。

7.1.5 應明確內裝部品和設備管線主要材料的性能指標,應滿足結構受力、抗震、安全防護、防火、節能、隔聲、環境保護、衛生防疫、無障礙等方面的需要。

7.1.6 內裝部品應滿足建筑全生命周期易維護和使用功能可變性的要求,實行管線分離。

7.1.7 內裝修設計應根據不同的建筑類型,采取有效措施改善和提高室內熱環境、光環境、聲環境和空氣環境的質量。

7.2裝修部品

7.2.1 吊頂宜優先采用免吊桿的裝配式吊頂支撐構造,吊頂宜集成燈具、浴霸、排風扇等設施。

7.2.2 樓地面宜采用免抹灰干式工法。對于架空式樓地面,架空高度應根據管線交叉情況確定。

7.2.3 宜選用工廠集成制造的內門、門套、窗套,優先選用成套化、標準化、參數化、系列化的內門窗部品。

7.2.4 宜采用標準化、通用化的集成衛生間,集成式衛生間應有可靠的防水設計,樓地面宜采用可定制尺寸規格整體防水地盤,宜采用干濕分離設計;衛生間各類水、電、暖等設備管線應設置在架空層內。

7.2.5 宜采用標準化、通用化的集成廚房,集成廚房應與墻體可靠連接,宜與裝配式墻面集成設計,廚房各類水、電、暖等設備管線應設置在架空層內。

7.2.6 宜進行整體收納設計。整體收納應考慮基本功能空間布局及面積、使用人員需求、物品種類及數量等因素,采用標準化、模塊化、一體化的設計方式,所有產品現場組裝。

7.3設備管線部品

7.3.1 住宅室內裝修支管線不宜預埋或現場剔槽埋設,宜結合裝飾層敷設。

7.3.2 給水管線應預留入戶接口。

7.3.3 供暖宜采用干式工法實施的地面輻射供暖方式,地面輻射供暖宜與裝配式樓地面集成,分集水器宜嵌入建筑預留的墻體凹槽內,與內裝部品集成設計。

7.3.4 主體電管線應預留入戶接口,戶內線路應敷設于墻、地面架空層內;面板、線盒及配電箱等應與內裝部品集成設計;強、弱電線路敷設時不應與燃氣管線交叉設置;當與給排水管線交叉設置時,應滿足電氣管線在上的原則。

7.3.5 為提升家居安全性、舒適性和綠色節能性能,宜采用智能家居系統,即信息技術、網絡通信技術和自動控制技術等,實現家居生活的綜合智能控制與管理。

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