近年來(lái)，我國住宅建筑飛速發(fā)展，其建造和使用對資源占用和消耗都非常巨大。與國外發(fā)達國家相比存在住宅建造周期長(cháng)、施工質(zhì)量差、能源及原材料消耗大、產(chǎn)業(yè)化程度尤其工業(yè)化程度低等問(wèn)題，迫切需要采取工業(yè)化手段來(lái)提高住宅建設的質(zhì)量和效率。開(kāi)發(fā)符合產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要求，工廠(chǎng)化、標準化程度高，施工速度快，節能省地、經(jīng)濟性好的新型工業(yè)化住宅體系，已經(jīng)成為我國目前推進(jìn)建筑工業(yè)化發(fā)展的一項重要工作。

　　1、工業(yè)化住宅建造關(guān)鍵技術(shù)研究課題背景

　　1.1 立項必要性

　　我國“十五”以來(lái)，對住宅產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題進(jìn)行過(guò)研究和推廣，取得了一定成效。但對預制裝配整體式混凝土住宅建筑的關(guān)鍵技術(shù)沒(méi)有進(jìn)行過(guò)系統、深入的研究，至今沒(méi)有形成配套的工業(yè)化技術(shù)政策和標準規范體系，已建成的示范小區工程多是現澆混凝土結構，不具有高效環(huán)保的工業(yè)化節能減排特征。

　　研究實(shí)施裝配整體式工業(yè)化住宅建筑體系，符合目前我國正在推行實(shí)施的住宅產(chǎn)業(yè)化政策要求，不但可以提高住宅工程質(zhì)量和裝修品質(zhì)；而且可以最大限度滿(mǎn)足我國倡導地節能、節地、節水、節材和保護環(huán)境（“四節一環(huán)保”）的綠色建筑設計與施工要求。

　　通過(guò)系統的研究和實(shí)施，建立完整的技術(shù)體系和標準規范體系，可為裝配式工業(yè)化住宅建筑的大量建設提供支撐。在日本、歐美等發(fā)達國家，預制裝配混凝土技術(shù)已經(jīng)比較成熟。例如，在日本已經(jīng)有完整的規范標準體系，有具有專(zhuān)業(yè)設計、構件制作、運輸、安裝、裝修一體化的建筑企業(yè)，住宅全部是交鑰匙就可居��；裝配整體式混凝土框架結構住宅建筑的高度已經(jīng)突破180米。按照國外的經(jīng)驗，裝配整體式混凝土建筑體系不僅可用于新農村建設和城鎮化建設中的大量低、多層住宅建筑，同樣也適用于大中城市中高層住宅建筑。

　　1.2 存在問(wèn)題分析

　　我國二十世紀七八十年代開(kāi)發(fā)建設的預制裝配式住宅建筑存在許多問(wèn)題，照搬過(guò)去的經(jīng)驗已經(jīng)不適應現時(shí)期我國住宅建設的實(shí)際需求。目前開(kāi)始進(jìn)行的新型工業(yè)化住宅建筑的基礎性研究工作和工程試點(diǎn)，主要從性能和功能兩方面完善提高工業(yè)化住宅的技術(shù)經(jīng)濟性。由于多年來(lái)我國缺乏工業(yè)化住宅的研究積累和工程實(shí)踐，結構構件和部品的工業(yè)化率仍然很低。究其原因主要有以下幾方面：

　�。�1）工業(yè)化住宅建筑技術(shù)經(jīng)濟政策配套缺乏；工業(yè)化住宅部品認證體系及管理體系需要健全；勞動(dòng)力培訓體系有待建立和完善。

　�。�2）裝配式混凝土住宅結構基本受力性能及抗震性能研究不夠；相關(guān)技術(shù)標準和構造圖集、技術(shù)指南不完善。

　�。�3）裝配式混凝土住宅總體設計策劃能力差、細部構造、建筑部品及配套材料研究開(kāi)發(fā)不夠。

　�。�4）構配件生產(chǎn)工藝及施工裝備水平落后，施工管理及施工安裝技術(shù)、檢測手段不能滿(mǎn)足要求。

　　1.3 主要研究?jì)热?

　�。�1） 預制裝配式混凝土住宅建筑的結構性能、抗震性能等關(guān)鍵技術(shù)研究。

　�。�2）建筑配套部品的系統研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、設計配套技術(shù)研究。

　�。�3）構配件生產(chǎn)、施工安裝關(guān)鍵技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)。

　�。�4）技術(shù)標準的研究與編制。

　�。�5）較大規模的示范工程。

　　2、住宅工業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究

　　2.1 基礎理論與試驗研究

　�。�1）裝配式混凝土建筑結構體系研究：包括框架結構、框架-剪力墻結構、剪力墻結構等；主要研究裝配式疊合樓蓋結構性能；裝配式框架節點(diǎn)受力性能、抗震性能；裝配式剪力墻節點(diǎn)受力性能、抗震性能；構件承載與變形性能，裝配節點(diǎn)大直徑鋼筋漿錨連接構造的承載及連接整體性能等。

　�。�2）裝配式混凝土工業(yè)化住宅的建筑性能研究：包括墻體保溫隔熱性能、接縫防水性能、建筑防火性能、外墻裝飾性能、墻體耐久性能及隔聲性能等。

　�。�3）裝配式混凝土工業(yè)化住宅經(jīng)濟性能研究：包括設計與施工總體策劃管理，標準化設計與施工技術(shù)，項目實(shí)施的時(shí)效性與規模效應對比等。

　　2.2 工業(yè)化建筑設計技術(shù)

　　重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)以下技術(shù)：

　�。�1）結構體系選擇與模數化、標準化設計：我國的住宅建筑工業(yè)化結構體系還沒(méi)有完全確立，通用結構體系和專(zhuān)用結構體系的協(xié)調配合還沒(méi)有解決，標準化概念和設計技術(shù)還沒(méi)有得到足夠重視。導致目前工業(yè)化住宅設計方案實(shí)施成本高、周期長(cháng)，最大的原因是缺乏有經(jīng)驗的設計咨詢(xún)人員。

　�。�2）構件及裝配節點(diǎn)的深化設計：工業(yè)化住宅的關(guān)鍵是要解決構配件的標準化定型和裝配節點(diǎn)的構造詳圖設計。

　�。�3）工業(yè)化專(zhuān)用三維設計軟件開(kāi)發(fā)：由于裝配式混凝土結構設計構造的自身特點(diǎn)，要求設計方案必須在施工前檢查復核，確保各專(zhuān)業(yè)的交叉重復在設計階段解決，提高工業(yè)化設計的準確性。

　　2.3 構配件優(yōu)質(zhì)高效加工制作技術(shù)

　　應制定采用機械化水平較高、具有一定規模的專(zhuān)業(yè)預制工廠(chǎng)取代目前無(wú)質(zhì)量保證的分散的小廠(chǎng)認證管理辦法，鼓勵預制工廠(chǎng)采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和流水線(xiàn)、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、完善運輸安裝過(guò)程服務(wù)。實(shí)現節能減排和清潔生產(chǎn)。主要研究開(kāi)發(fā)下列關(guān)鍵技術(shù)。

　�。�1）構配件高效生產(chǎn)技術(shù)：采用機械化生產(chǎn)線(xiàn)可以減少工人勞動(dòng)強度，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

　�。�2）構配件清潔生產(chǎn)技術(shù)：采用工廠(chǎng)化定點(diǎn)批量生產(chǎn)，最大限度減少建筑垃圾及廢棄物排放，滿(mǎn)足國家環(huán)境保護政策對建筑業(yè)推廣綠色施工要求。

　�。�3）構配件節能生產(chǎn)技術(shù)：采用自動(dòng)控溫的節能養護窯可有效降低能耗，加速模板周轉，縮短工期，降低成本。

　　2.4 專(zhuān)業(yè)化施工安裝技術(shù)

　�。�1）工業(yè)化施工安裝軟件管理系統開(kāi)發(fā)：應針對工業(yè)化住宅結構體系開(kāi)發(fā)施工安裝管理軟件，規范指導預制構件的施工裝配。

　�。�2）安裝設備及配套機具開(kāi)發(fā)：結合具體工程示范開(kāi)發(fā)標準化定型化住宅配套設備安裝機具。

　�。�3）工業(yè)化定型模板配件及支撐系統開(kāi)發(fā)：配套模板及支撐固定用腳手架的開(kāi)發(fā)與完善。

　�。�4）裝配節點(diǎn)專(zhuān)業(yè)化施工及配套材料開(kāi)發(fā)：連接套筒及高強無(wú)收縮灌漿材料的開(kāi)發(fā)與應用。

　　3、住宅工業(yè)化實(shí)施方案

　　3.1 政策引導與行業(yè)管理（政策支持）

　　充分發(fā)揮政府的指導作用，研究、建立或完善有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策；針對裝配式工業(yè)化建筑的特點(diǎn)，建立推廣裝配式建筑體系的構配件工業(yè)化生產(chǎn)、專(zhuān)業(yè)化施工安裝的管理體系；建立設計研究、構配件生產(chǎn)、安裝施工隊伍的培訓體系；走專(zhuān)業(yè)化、集成化、標準化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路。

　　3.2 預制工程標準規范體系建立與完善（技術(shù)配套）

　　建立以科研院所、高校、設計單位、大型房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)企業(yè)、構配件生產(chǎn)企業(yè)、施工企業(yè)組成的“產(chǎn)學(xué)研”團隊；建立符合受力性能和抗震性能要求的預制裝配式混凝土住宅結構體系，并建立相關(guān)技術(shù)標準體系；建立適用于裝配式住宅建筑體系的節能配套技術(shù)，保證裝配式建筑的能耗低于現澆混凝土結構。

　　3.3 設計、制作與施工的專(zhuān)業(yè)一體化公司（PCE）模式（經(jīng)濟考核）

　　確立以企業(yè)為中心，形成一套完整的建筑產(chǎn)業(yè)化鏈條，建立“研究—設計—預制—施工”一體化的專(zhuān)業(yè)化房屋工廠(chǎng)模式，帶動(dòng)一批傳統建筑企業(yè)向專(zhuān)業(yè)化房屋工廠(chǎng)企業(yè)的轉型，長(cháng)期從事住宅工業(yè)化的設計與施工業(yè)務(wù)。進(jìn)而推動(dòng)我國住宅產(chǎn)業(yè)化整體水平的提升。

　　通過(guò)大規模試點(diǎn)工程的推廣應用，形成專(zhuān)業(yè)一體化管理模式為主，預制構件專(zhuān)業(yè)化加工為輔的管理模式和運作方式，培訓出一批新型建筑工業(yè)化企業(yè)，為新農村建設、城鎮化建設和政府保障性住房建設提供良好的住宅體系。