文/龍元建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 周敬德

龍元建設(shè)集團(tuán)股份有限公司和上海市建筑科學(xué)研究院聯(lián)合策劃發(fā)起，攜手大地鋼構(gòu)、信安幕墻、同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院、上海犀點(diǎn)建設(shè)科技有限公司等，共同開展“S-SYSTEM高性能全裝配鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)品系統(tǒng)”研發(fā)，并完成研發(fā)設(shè)計、產(chǎn)品集成和工法樓建設(shè)示范工作。

1 研發(fā)背景

鋼結(jié)構(gòu)建筑作為目前國內(nèi)主推的三大裝配式建筑體系之一，建筑技術(shù)體系成熟，性能優(yōu)勢突出，在各地已形成產(chǎn)業(yè)集聚，并具備輕質(zhì)、高強(qiáng)、工業(yè)化生產(chǎn)、現(xiàn)場施工速度快、平面布置靈活等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房、大型場館和超高層建筑。

鋼結(jié)構(gòu)住宅推廣還需解決一些配套問題，如匹配鋼結(jié)構(gòu)住宅的外圍護(hù)系統(tǒng)還需結(jié)合保溫、氣密、水密和耐久性等綜合性能開展優(yōu)化，并實(shí)現(xiàn)立面設(shè)計個性化；研發(fā)針對鋼結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)的適配套型和內(nèi)裝系統(tǒng)，充分利用平面分割靈活優(yōu)點(diǎn)，實(shí)踐“可變住宅”的理念。

2 研發(fā)技術(shù)路線

1）借鑒被動房技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，打造高性能產(chǎn)品系統(tǒng)。通過研發(fā)設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)備、施工工藝等不同環(huán)節(jié)優(yōu)化，以經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)居住建筑整體性能提升。

2）形成完整的建筑產(chǎn)品系統(tǒng)。主體結(jié)構(gòu)、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)、機(jī)電系統(tǒng)和內(nèi)裝系統(tǒng)一體化協(xié)同設(shè)計，滿足100m以下居住建筑安全性能和功能要求。

3）建造工法樓，作為試驗(yàn)、測評和示范平臺。根據(jù)研發(fā)設(shè)計成果，足尺建造一個2層工法樓，驗(yàn)證研發(fā)成果的先進(jìn)性和可行性，并作為展示平臺和窗口。

3 研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 主體結(jié)構(gòu)

為滿足100m以下高層住宅建筑的結(jié)構(gòu)安全和功能要求，采用CFT柱型鋼框架+鋼支撐結(jié)構(gòu)體系（見圖1），對梁柱連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，經(jīng)同濟(jì)大學(xué)力學(xué)試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)極限承載力各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)均滿足要求。

3.2 套型設(shè)計

實(shí)踐“可變住宅”理念，應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)平面布置靈活的優(yōu)勢，滿足不同數(shù)量和類型住戶不同時期的住房需求。

3.3 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)

進(jìn)行外墻系統(tǒng)匹配鋼結(jié)構(gòu)住宅體系優(yōu)化，以滿足保溫、隔熱、氣密性等要求。采用蒸壓加氣混凝土（ALC）雙墻體系，保溫隔熱性能更優(yōu)越，可覆蓋保溫要求較高地區(qū)；與鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)采用ADR搖擺工法連接，實(shí)現(xiàn)柔性連接，適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)變形。

借鑒被動房技術(shù)，解決門窗系統(tǒng)滲漏和陽臺板熱橋問題。針對窗墻節(jié)點(diǎn)連接和陽臺板熱阻隔系統(tǒng)，通過材料選型配合構(gòu)造設(shè)計和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)氣密層和保溫層連續(xù)。

3.4 內(nèi)裝系統(tǒng)

采用工業(yè)化裝修技術(shù)體系實(shí)現(xiàn)“全干法施工、SI分離、健康環(huán)?！?。所有裝修部品均在工廠加工，現(xiàn)場安裝與施工實(shí)現(xiàn)“干法”作業(yè)；利用飾面與結(jié)構(gòu)空腔間隙，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備管線與結(jié)構(gòu)分離；裝修材料均為環(huán)保、高性能和可循環(huán)利用的材料，結(jié)合“干式”作業(yè)方式，提升居住空間健康品質(zhì)。

4 “工法樓”建設(shè)示范

經(jīng)過近2年時間不斷地挖掘和研究，通過“工法樓”建設(shè)實(shí)施驗(yàn)證，產(chǎn)品系統(tǒng)具備先進(jìn)性和可行性（見圖2）。2018年6月，本產(chǎn)品系統(tǒng)通過上海市裝配式建筑示范項(xiàng)目申報評審，評審專家一致認(rèn)為其填補(bǔ)了我國結(jié)構(gòu)內(nèi)裝一體化鋼結(jié)構(gòu)住宅領(lǐng)域的空白。

圖1 S-SYSTEM主體結(jié)構(gòu)構(gòu)成

圖2 “工法樓”建設(shè)示范