南通装配式专家公寓楼示范工程

一、项目概况

装配式专家公寓楼示范工程位于南通被动式超低能耗绿色建筑产业园区内，占地约为545.98 m?，总建筑面积为2311.94m?；地上4 层。本项目集被动式超低能耗绿色建筑技术、装配式建筑技术、智慧建筑技术于一体，全过程应用BIM 技术，该项目被列为"十三五国家重点研发计划绿色建筑及建筑工业化重点专项科技示范工程"。本示范工程具有绿色节能、健康舒适、智能智慧等诸多优点。

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▲项目实景图

二、装配式技术

采用通用性装配整体式剪力墙技术体系，同时将被动房技术与装配式技术相结合，实现主体结构装配化、外墙板装饰、保温、承重一体化，提高建造质量和建造效率；装配式设计的基础是建筑标准化，户型平面设计采用模数化、模块化拼装，实现构件"少规格多组合"，降低建造成本。

1、 装配式混凝土构件应用情况

预制构件拼装模型如下图 所示。

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▲预制构件比例统计表

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▲预制构件拼装模型

2、竖向构件连接节点

预制剪力墙的竖向受力钢筋采用灌浆套筒连接，按照《装配式混凝土结构计算规程》JGJ1-2014 要求，对剪力墙边缘构件的纵筋逐根连接，竖向分布钢筋采用间隔连接，连接分布钢筋的套筒数量减少50% 以上，方便施工操作；同层相邻的预制剪力墙之间以及预制墙板与现浇剪力墙之间的连接采用竖向现浇段整体连接，利用预制剪力墙端部预留的锚固钢筋与竖向墙体现浇段钢筋进行绑扎连接。竖向构件连接节点的竖向构造和水平构造分别如下图 所示。

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▲剪力墙竖向钢筋连接节点构造

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▲相邻剪力墙水平向连接节点构造

3、水平构件连接节点

叠合板采用密拼方式连接，预制板厚度为60mm，叠合板现浇层厚度为60mm，叠合板拼缝处设置附加构造钢筋

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▲预制叠合板拼缝部位构造详图

4、预制混凝土剪力墙夹芯保温外墙板

本工程外墙保温层采用厚度为120mm 的EPS 保温板，预制混凝土剪力墙采用夹芯保温构造，由于夹芯保温层厚度是普通预制混凝土剪力墙夹芯保温厚度的2 ～ 3 倍，因此连接外页板和内页板的拉结件也不同于普通的夹芯保温预制剪力墙的拉结件。

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▲预制剪力墙外墙板构造实景图

5、外门窗洞口防热桥节点

外门窗与预制混凝土外墙板的连接部位采用了防热桥设计，外门窗上口及下口的防热桥节点构造如戏下图所示。

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▲外门窗上口防热桥构造详图

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▲外门窗下口防热桥构造详图

6、主要节点构造

（1） 屋面

本工程屋面采用四坡轻钢结构，下设钢筋混凝土平屋面，在坡屋面与平屋面之间形成空气层，传热系数控制在 0.25 以内，加厚了保温做法，采用 150mm 模塑EPS 保温板

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（2）地面、楼面

一层采用架空地面，架空层内回填土比室外地坪高100mm，在保温层上面覆盖一层隔汽薄膜作为水蒸气的阻隔层。在有效解决室内地坪积水问题的前提下，利用架空层外墙开设通气孔，保证空气层内自然通风。此外，为了保证楼面和地面的隔声及保温性能，在每层楼板采用5mm 厚隔音减震垫和 85mm 厚挤塑聚苯保温板，隔声性能达到了昼间≤ 40dB，夜间≤ 30dB 的要求

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（3）外墙

外墙保温采用200mm 厚预制混凝土墙+120 mm厚模塑聚苯保温板+60mm 厚混凝土外页板，预制外墙构件的水平缝采用聚氨酯保温板进行压实密封；竖向缝填塞A 级岩棉保温板，外侧采用防水密封胶进行封堵；外墙保温连接件采用断热桥保温连接件；管道穿外墙部位预留套管及足够的保温间隙，并进行防水和气密性处理。

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（4）外窗及外门

外门及外窗采用了符合被动房气密性、隔声性、水密性、抗风压性和传热系数等技术指标要求的专用外门窗。在建筑的东、南、西三侧的外墙窗户安装了全自动控制的电动遮阳百叶窗帘，可以根据气候及太阳高度角、太阳光线的强度等来自动调节百叶窗帘的升、降及百叶的角度，夏季能遮挡 50% 以上的太阳光，加上 Low-E玻璃本身的遮阳效率（遮阳系数 0.87），能大大减小太阳光对室内的热辐射和眩光影响。

三、关键产品和材料

该项目的预制构件所用的石墨聚苯板，各项指标检测结果为：表现密度20kg/m?，压缩强度0.15MPa，导热系数（平均温度25℃）0.037W/（m·K）, 尺寸稳定性（70℃，48h）-0.3%，水蒸气透过系数2.8ng/（Pa·m·s), 吸水率（体积分数）1.2%，熔结性（断裂弯曲负荷）45N，垂直于面板方向的抗拉强度0.32MPa。

本工程采用聚酯隔热铝合金三玻二腔一真空一中空窗户，内平开、上悬被动窗，玻璃采用 5+20Ar+5（单银内充氩气，填充比例超过85%)Low-E+o.15V+5， 边框采用 75 系列型材，玻璃传热系数 0.7（W/m??K)；玻璃周边采用暖边间隔条，通过改善玻璃边缘的传热状况提高整窗的保温性能。

四、设计阶段

在施工图设计阶段，各专业采用传统设计软件进行本专业的施工图设计；在深化设计阶段，全面引入BIM建筑信息模型技术，利用BIM 建模软件建立各专业的三维数据模型并进行模拟拼装，及时发现各专业之间所隐藏的碰撞、疏漏及错误，通过方案优化，形成构件的生产深化图。利用BIM 技术，成功地避免了因设计失误给生产及施工带来的风险，使预制构件与现浇结构之间的机电管线实现了完美对接，保证了工程的施工质量。

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▲深化设计阶段的BIM 技术应用

五、生产阶段

利用BIM 模型，在构件生产前导出模具、材料、设备、人工等需用量数据信息，预制工厂据此进行了构件加工信息汇总统计，制定了构件生产计划，建立了人工、材料和生产设备的进场供应计划，保证了工程施工的顺利进行。

六、施工阶段

（1）施工前准备阶段，利用BIM 技术建立施工现场的空间和时间四维模型。根据项目不同施工阶段时间节点和空间特征，对项目整体施工过程进行模拟，科学合理地组织材料进场、堆放、机械设备及劳动力的进场和供应，使项目资源分配达到了合理的利用和优化

（2）施工过程阶段，利用BIM 可视化及4D 模拟技术进行施工进度及工序优化。通过BIM 可视化及4D模拟技术，方便管理人员及时地了解项目施工的动态信息，便于发现和减少各工种之间的干扰和制约，并及时采取纠正和改进措施，保证项目施工的顺利有序进行。

（3）施工完成后，利用BIM 可视化技术可以重现项目的施工过程，为日后同类工程的施工过程控制和管理提供借鉴和数据支撑。

七、使用和管理阶段

在构件生产时，利用BIM 模型建立构件的电子信息档案，记录构件的型号、使用部位、成型日期、几何尺寸、混凝土强度等级、配筋、预留洞口及预留管线等信息，为构件的堆放、运输、吊装、验收和物业维护管理等环节提供数据信息支持，有利于应用物联网技术对构件信息收集和质量追溯

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▲预制构件的数据信息查询

八、智慧家居技术

本工程智慧家居技术系统是一个综合性的系统，覆盖照明、遮阳、供暖与空气源热泵、影音娱乐、安防系统等各种日常生活功能需求，可以让用户通过多种方式控制和管理到系统的设备，也可以在传感器和逻辑模块的作用下，自动执行各种任务，给用户带来全方位的智能生活体验。

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九、专家点评

预制装配式建筑技术和被动式超低能耗建筑技术是未来建筑的两大方向，实际上也是一个现代绿色建筑问题的两个主要方面、两大主要特征。最终二者必然协同并进，达到和谐与有机的统一。

本项目是夏热冬冷地区首栋将装配式技术与被动式超低能耗技术相结合的示范项目，它集研究与工程化应用于一体，对促进建筑行业转型和节能减排具有较高的示范意义。该项目技术研究成果能够适应从多层到高层各种类型的建筑，必将具有广泛的应用市场前景。