上海市首根流水线上建成的首个建筑工业化项目全程实录

上海市浦东新区惠南新市镇17-11-05、17-11-08地块23号楼是上海市装配式住宅工业化示范项目，该项目采用了装配整体式（双面叠合板式）剪力墙体系，在项目工业化实践过程中，确定了基于全生命周期的可变房型建筑设计原则和基于信息技术的高度集成化设计方法,以装配式建筑的标准化、模块化为基础，进行标准化构件的拆分和深化设计。通过该项目的工业化设计实践和探索,为上海地区双面叠合板体系的规范编制提供了理论和实践依据。




1打造工业化示范项目
上海市浦东新区惠南新市镇17-11-05、17-11-08地块23号楼，位于上海西南部浦东新区惠南新市镇，是华建集团股份公司（以下简称“华建集团”）和宝业集团合作打造的一个上海市工业化住宅示范项目。在对项目进行工业化改造设计之初，该项目设计和规划审批均已经结束，已进入施工实施阶段。为了上海市推进建筑工业化，宝业集团和华建集团对23号楼进行改造，一起打造工业化建筑的示范项目，该建筑地面13层，地下1层，总建筑高度37.7m，建筑面积9 755.24m2，建筑立面采用Arco-deco风格。项目平面外廓尺寸和立面造型风格均需在原设计的基础上进行，不能做大的调整，这给项目的工业化改造设计造成了多方面的约束。

23号楼的工业化改造采用双面叠合板式混凝土剪力墙体系，单体预制率达到30%。项目采用了BIM技术，将建筑、结构、机电一体化设计，实现建设全过程的控制。项目建成后，建筑的各项品质较采用传统建造方法建成的小区内其他建筑有显著提高（表1）。



2全生命周期房型设计
随着国家政策的调整与社会老龄化程度的日益增长，家庭结构也将随着时间发生变化。设计团队通过研究家庭居住人口变化与老龄化社会发展趋势，在23号楼的设计中创新性地采用了大空间的设计手法，确立了基于全生命周期的可变房型建筑设计原则。

在方案阶段，设计团队对原设计的室内结构构件的布置进行了改造——取消了室内框架柱、优化了局部T形剪力墙，将剪力墙全部布置在空间外围，使建筑内部形成可自由分隔的“大空间”，集中布置竖向管井,从而满足建筑使用空间灵活变化的要求。




设计团队在同一个大空间的基础上，对各种家庭生活模式的空间需求都做了一定的空间变化设计，布置了适用于两口、三口之家的夫妻家庭和核心家庭户型平面；布置了适用于三代同堂的主干家庭需求，将相邻两户合并，扩展居住空间的户型平面；布置了适合老龄化生活的住宅，研究了大空间设计对使用者可变要求的适应性。

























设计还提出了大空间分隔变化的各种具体技术措施，如家具隔断与机电布置一体化设计，解决了机电设计如何适应房型的可变；采用了同层排水技术，解决厨卫空间的可变，每种措施随着房型变化在项目中的实施而落实，为设计团队在基于装配式住宅的可变空间设计取得了实践经验。

03装配式建筑的核心——集成技术

装配式建筑的核心是“集成”，而信息化是“集成”的主线。在23号楼的设计中设计团队采用了如Revit和Allplan等软件，通过协同设计的方法将建筑、结构、机电集成设计，将信息化技术贯穿运用于从方案到施工图、构件深化设计图纸、工厂制作和运输、现场装配的全过程,真正实现了建筑全生命周期的设计和控制。

设计团队运用BIM技术，以参数化设计的构件建立三维可视化模型，提前将门窗、孔洞、管线，安装部件位置精确预留，从而指导工厂生产建筑部品部件。设计团队通过BIM 技术进行钢筋碰撞检查，在三维效果中预先制定施工吊装、钢筋绑扎方案，及时调整构件间碰撞钢筋的相对位置，在计算机中模拟施工预拼装，达到构件设计、工厂制造和现场安装的高效协调，从而提高设计图纸质量，有效减少变更和控制项目造价，保证了项目按照既定的工期、造价、质量目标顺利完工。

4设计的标准化
标准化的设计是工业化建筑的特点，本项目设计了标准化户型单元模块，将厨卫、阳台及交通核的功能模块设计标准化，统一了门窗、结构构件的形状和尺寸，有效地减少了预制构件的种类，增加了预制构件模具的利用率，提高了装配式建筑的经济性。项目通过合理的拆分技术，以尽量少的结构构件组装成建筑主体，减少了构件间连接处理，提高了建筑的整体性，提高了组装效率，大大缩短了施工周期。

5安全可靠的结构设计
双面叠合板式混凝土剪力墙体系是以叠合板为基本构件，由经两次浇筑叠合而成的钢筋混凝土板状构件叠合式墙板和叠合式楼板组成，辅以必要的现浇混凝土剪力墙、边缘构件等共同形成的剪力墙结构。与传统的剪力墙体系相比，具有施工速度快、工业化水平高、增量成本小等特点。该体系在上海地区首次运用，为验证双面叠合剪力墙体系的抗震性能，本工程分别进行了构件试验、整体试验。通过高轴压比下的静力推覆试验，重点研究不同预制构造方案的破坏形态与破坏机制、承载力、延性、耗能能力等抗震性能指标。通过三层缩尺模型的振动台试验，重点研究叠合板式混凝土剪力墙结构在地震作用下的反应及破坏机理。基于上述两组试验结果，相互验证了双面叠合板式剪力墙体系所采用的节点连接方式的安全有效性，并为该体系规范、规程制定提供了理论依据。
















6结语
在本项目中，通过工业化建筑设计理念的一系列实践，最终实现了可适应住宅全生命周期的建筑空间，探索了建筑、结构、机电各专业的集成设计和预制构件的拆分和深化设计。希望通过本次的实践，有助于推动工业化技术在住宅项目中的运用，促进住宅的标准化设计及可变房型设计，推进住宅产业化进程，实现住宅的可持续发展。

项目名称：惠南新市镇17-11-05、17-11-08 地块23 号楼
建设单位：上海宝筑房地产开发有限公司
建设地点：上海市浦东新区惠南新市镇
建筑类型：居住建筑设计/
建成：2013/2015
总建筑面积：9 838m2
建筑高度/
层数：41.9m/13
层容积率：2.00
设计单位：华建集团华东现代都市建筑设计院；华建集团上海建筑科创中心；华建集团现代建筑装饰环境设计研究院公司
项目团队：朱望伟、刘啸、李远、朱华军、雷杰、王剑锋、钱彦敏、张科杰