Join the conversation #AU2017中建科技集团有限公司Join the conversation #AU2017中建科技集团有限公司装配式建筑一体化设计理论与实践樊则森总建筑师建筑系统 系统集成智能建造一、“建筑系统”—装配式建筑一体化设计理论二、“系统集成”—装配式建筑一体化设计实践三、“智能建造”—装配式建筑一体化设计发展目录设计生产施工运维资源的积累装配式建造过程信息的重建系统的重建信息的重建系统的重建信息的重建系统的重建设计生产施工运维资源的积累装配式建造过程装配式建筑有很多优点,没有得到很好发展的原因,在于各种技术要素均处于碎片化、割裂、离散状态,缺乏系统性。
传统的建筑设计方式,在工程设计阶段,大部分是为满足规范而设计。
与工程设计服务于工程建造过程的“初心”,渐行渐远!建筑结构机电及内装规范机电内装结构建筑装配式建筑要解决“三个一体化”的问题,其中装配式建筑设计要解决如下关键问题:§纵向——设计、生产、施工一体化§横向——建筑、结构、机电、内装一体化6.2项目要协同其他项目解决的问题:§统筹——技术、管理、市场一体化一、 “建筑系统”—装配式建筑一体化设计理论两个一体化装配式建筑设计要解决的核心问题:两个一体化的问题系统:是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成具有特定功能的有机整体。
系统工程:是实现系统最优化的管理工程技术。
发端于二战之后,是二战后人类社会若干重大科技突破和革命性变革的基础性理论支撑和方法论。
比如美国研制原子弹的曼哈顿计划和登月火箭阿波罗计划就是系统工程的杰作。
我国两弹一星以及运载火箭等重大项目的成功,也是受惠于钱学森先生将系统工程的理论和方法引入并结合了我国国情的需要。
建筑系统工程:将装配式建筑作为一个整体的系统加以研究,并融合设计、生产、装配、管理及控制等要素手段,以总体最优为目标,实现建筑的提质增效和可持续发展。
内装机电建筑结构结构机电建筑内装,一、 “建筑系统”—装配式建筑一体化设计理论建筑结构机电内装装配式建筑系统高铁航空航天汽车造船系统工程建筑系统工程学装配式建筑设计,需要建立“建筑系统”“集成设计”的理论和方法!•集成创新的时代已经来临——“系统决定成败,集成者得天下”__周济•可能技术不是最新的,但这些技术的组合是革命性的创新。
•Google无人驾驶汽车,集成了各种先进的信息获取、传递、控制和应用技术,突出了新的智能技术和软件技术。
•苹果系列产品,通过采用各种最新信息技术、管理技术与工具,对各个创新要素和创新内容进行选择、集成和优化,形成了优势互补的动态创新过程。
建筑设计关键技术标准化设计关键技术系统集成建筑系统围护系统研究系统集成对建筑围护系统的要求结构系统研究系统集成对主体结构的要求研究装配式混凝土结构体系设计技术研究装配式模块化钢结构体系设计技术研究预制预应力装配式结构体系设计技术研究装配式竹木结构体系设计技术研究装配式钢和混凝土混合结构体系设计技术研究装配式高性能结构体系机电系统研究系统集成对建筑设备系统的要求内装系统研究系统集成对内装系统的要求协同设计关键技术关键技术系统集成集成设计研究系统集成对各项关键技术的要求装配式建筑系统结构系统混凝土结构钢结构其它结构机电系统给排水系统强电系统弱电系统消防系统采暖空调其它系统围护系统屋面系统外墙系统门窗系统遮阳系统内装系统厨房卫生间收纳系统分隔系统为贯彻国办发(2016)71号文中 “重点任务”:“健全标准规范体系”的要求。
2016年10月住房和城乡建设部启动了4本国家标准的编制工作。
三个一体化发展思想和系统集成设计理论得到编制组同志们的一致认可。
标准编制突出了系统性和集成性是装配式建筑的基本要求,提出了装配式建筑是以完整的建筑产品为对象,通过系统集成的方法,实现设计、生产、运输、施工和运营维护全过程的一体化。
《装配式混凝土结构建筑技术标准》和《装配式钢结构建筑技术标准》已于2017年6月颁布实施,体现“建筑系统”理论成果:§一、从总体框架上,突出了建筑系统和系统集成的理念。
将“建筑集成设计”作为设计章节之首,统领结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统设计。
对一体化、系统性集成设计原则进行了全面规定。
§二、涵盖了设计、生产、施工和质量验收共8大章节,体现全过程的一体化。
《装配式建筑评价标准》(国标)和《工业化住宅尺寸协调标准》(行标)已于2017年8月完成报批稿,体现“建筑系统”理论成果:§一、“评价标准”在装配式建筑的术语解释中,明确:“装配式建筑是一个系统工程,是将预制部品部件通过系统集成的方法在工地装配,实现建筑主体结构构件预制,非承重围护墙和内隔墙非砌筑并全装修的建筑。
”§二、“尺寸协调标准”指明了模数和模数协调、模块与模块组合是集成设计的重要手段。
并通过结构系统、外围护系统、设备和管线系统、内装系统的集成设计规定,让“建筑系统集成设计”的要点和实现方法变抽象为具象,更加具备可实施性。
一、“建筑系统”—装配式建筑一体化设计理论二、“系统集成”—装配式建筑一体化设计实践三、“智能建造”—装配式建筑一体化设计发展二、“系统集成”—装配式建筑一体化设计实践发展装配式建筑“一体两翼”(住建部陈宜民总工)一体:建筑体系的完善、成熟和可复制两翼:一翼是工程总承包的建设方式,另一翼是基于BIM的一体化设计个人理解:以建筑系统工程为理论指引,基于工程项目协同创新,基于工程项目形成完善、成熟和可复制的装配式建筑建筑体系;并以BIM+EPC,的智能建造为手段加以实施山东建筑大学教学实验综合楼工程位于山东建筑大学新校区内图书信息楼南侧,紧邻雪山东麓,本次设计为教学实验综合楼主楼部分,是国内首个钢结构装配式超低能耗绿色建筑,结构形式为钢框架结构,外墙采用装配式ALC条板复合外保温及高效节能窗系统。
山东建筑大学教学实验综合楼项目____国内首栋装配式钢结构被动式建筑中德国际科技合作示范项目——被动式超低能耗建筑二、“系统集成”—装配式建筑一体化设计实践 (系统策划)项目名称被动房系统钢结构系统其他系统围护系统内装系统健康新风系统标准化柱网螺栓连接节点太阳能光伏系统遮阳系统雨水利用系统山东建筑大学教学实验楼应用技术↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓表示东西向部分采用评价指标方案序列一(外保温)方案序列二(复合保温) 方案1-1方案1-2方案1-3方案2-1方案2-2方案2-3方案2-4方案2-5节点大样典型描述气密层+外墙挂板+外保温气密层+ALC内嵌墙板+外保温气密层+复合外墙板+外保温气密层+真空保温板+岩棉保温+复合外墙板气密层+真空保温板+复合外墙板气密层+岩棉保温+复合外墙板气密层+真空保温板+岩棉保温+复合外墙板气密层+岩棉保温+复合外墙板单价(元/平方米)x'X'x x'x'x x'x'x x'x'x x'x'x x'x'x x'x'x x'x'x厚度350375360400350510370390 外墙工厂化预制不能不能不能能能能能能工业化程度低低低高高高高高选择建议及(排序)53478621高效围护系统:建议方案一:气密层+岩棉保温+复合外墙板(造价:2x元/平方米)类别山东建筑大学项目超低能耗建筑的目标性指标热需求 kwh/m2 4.1715冷需求 kwh/m224.225结论:该项目的能耗指标均满足超低能耗建筑的目标值序号测试值-换气次数规范要求值备注1正压0.24,负压0.262正压0.48,负压0.45外窗面积大的房间备注:1、在该项目建设过程中,由山东建科院进行气密性检测,得到测试结果;2、N50是指在50Pa下监测的房屋内空气流量。
n 50≤0.6次/h1、基本概况26裕璟幸福家园工程总承包位于深圳市坪山新区,共3栋塔楼(1#、2#、3#),建筑高度95.9m(3#楼),总建筑面积64050㎡。
B1’B1B1B1’A1A1A1’A1A1A1A1A1A1’A1A1B1’B1’A1A1C1C1C2C2C1C1本项目为《深圳市保障性住房标准化图集》的首个落地项目。
是深圳市住建局确定实施第一个EPC总承包的装配式保障性住房试点项目。
由深圳市建筑工务署住宅工程管理站实施管理。
深圳市预制率、装配率最高;高度最高的装配式上部:屋顶层及机房层 现浇1号、2号楼——31层、机房层3号楼——33层、机房层中部:标准层 预制装配(预制率50%,装配率70%)1号、2号楼——5层~30层3号楼——6层~32层预制构件:预制承重外墙、预制承重内墙、预制叠合板、预制叠合梁、预制楼梯、轻质混凝土隔板、预制空调机架+百叶+遮阳构件现浇节点和核心筒采用铝合金模板现浇施工底部:底部加强区 现浇1号、2号楼——4层及以下3号楼——5层及以下预制部位优化—预制+现浇的组合更适宜装配施工BIM EPC目标责任状设计优化合约规划管好信息流向管好施工总承包方管好预制构件厂设计人员进入EPC项目管理部签订目标责任状三权三责目标考核兑现EPC管理的本质是:目标+责任管理核心:1、目标、责任明确;2、构建利益共同体。
p 明确一个目标p用好一个工具BIM装配式建筑“三个一体化”,需要全过程、全链条的信息共享和协同,BIM是承载信息的最好工具。
装配式建筑EPC工程总承包二、“系统集成”—装配式建筑一体化设计实践(1)设计标准化(2)设计优化p 做好两项工作-设计的优化和标准化设计费约占建安成本2%,工程造价影响能达70%。
设计是关键因素。
做好标准化与设计优化两项工作,是EPC的价值关键点。
p 做好两项工作-合约规划合约规划的关键,在于招采内容的细分和目标成本的细分。
设计与商务的协同至关重要!p 管好三个方面①管好信息流向②管好施工总承包方和各专业施工方设计参与管理,更能突出一体化的优势 ③管好部品部件供应利用好设计监理,秉承“谁设计谁管理”的思路,保证构件按图施工,并实现构件质量的全过程跟踪追溯。
设计采购生产运输施工•一体化•BIM 协同•商务•造价•构件信息•生产信息•编码•时间•质量安全•追溯信息实现两个创新:•创新制定“设计监理监造”制度•创新引入“第三方评测机构”引入第三方的质量安全评测机构,只对我司总经理和分管副总负责,每月独立从事质量安全的结果评测,并提出相应的整改方案,该项举措保障了裕璟幸福家园项目连续两个季度获得深圳市工务署质量、安全两个第一,同时也极大提升了我司其他在施项目的质量安全水平。
一、“建筑系统”—装配式建筑一体化设计理论二、“系统集成”—装配式建筑一体化设计实践三、“智能建造”—装配式建筑一体化设计发展三、“智能建造”—装配式建筑一体化设计发展一体化建筑设计理论要解决装配式建筑设计思维与工作模式的问题:§建筑是一个复杂的“系统”§建筑设计需要“系统的设计方法”§建筑需要“整合”§建筑是若干子系统的“集成”“智能建造”要解决发展道路问题:§是装配式建筑的发展方向;§是“互联网+”时代的建筑设计方法;§是建筑业对标工业4.0,实现“中国制造2025”的历史性机遇。