國內外研究現狀
標準和規範的研究進展
國外對預制混凝土結構進行了全面系統的研究。在工程設計中，制定了相關的設計規範。比如日本的JASS14混凝土幕墻和JASS10預制混凝土工程，歐洲的預制混凝土工程標準和應用手冊，北美的預制混凝土結構抗震設計。我國也制定了壹些關於裝配式建築的規範:CL結構設計規範(2006)和預制混凝土外墻掛板(2008)；《預制裝配式整體鋼筋混凝土技術規程》(2009年)、《裝配式混凝土結構技術規程》(2010)、《裝配式混凝土住宅體系設計規程》(2010)、《裝配式整體混凝土結構技術規程》(2011)。2014住建部發布行業標準《裝配式混凝土結構技術規範》，於2014 10 1正式實施。本規範是在全面總結我國預制混凝土結構的研究成果和工程實踐經驗，並借鑒國外先進技術的基礎上制定的，內容涵蓋預制構件的設計、施工、生產和驗收等。主要技術指標設置合理，能夠滿足當前工程建設的需要。實施後，將結束我國預制混凝土領域無國家標準可循的局面，對我國裝配式建築的發展具有重要意義。目前國家部委正在起草的文件有《建築工業化標準體系》、《住宅產業現代化“十三五”規劃》、《關於推進建築業現代化的指導意見》等。與此同時，另壹項重要的國家行業標準《工業建築評價標準》正在起草階段，正在征求多方意見。同時，住房和城鄉建設部正在研究完善建築產業化中的建築標準體系和實施機制。標準體系梳理現有標準；實施機制致力於研究傳統設計與工業設計的區別，圖紙表達和審批制度的變化，設計工作轉移到施工現場後的變化。綜上所述，中國的裝配式建築正逐漸向標準化發展。
國內外研究現狀
20世紀90年代，美國和日本開展了預制抗震結構體系的研究。PRESSS項目研究預制混凝土結構的抗震性能。研究的目的是建立計算模型，為相關規範的制定提供依據，研究和發展預制混凝土結構的新材料、新技術和新概念，為預制混凝土建築提供系統、科學的設計方案，以滿足不同抗震設防地區的要求。2003年，歐洲ELSA實驗室對預制混凝土框架結構進行了擬動力試驗研究。ELSA實驗室對單跨和雙跨、雙跨和雙跨不同樓板鋪設方向的裝配式框架結構進行了擬動力試驗研究。梁柱節點采用螺栓連接，部分節點的梁柱之間放置橡膠墊。動力試驗表明，預制框架結構的抗震能力與現澆結構相當；橡膠墊有很強的緩沖作用，有利於節點的整體性。2004年，同濟大學對預制混凝土框架結構進行了擬動力試驗研究。2005年，同濟大學課題組進行了三跨三層預制混凝土框架結構1/5縮尺模型振動臺試驗研究。東南大學進行了裝配整體鋼筋混凝土框架柱榫接頭的試驗。天津大學對足尺節點試件進行了低周反復荷載試驗和分析。清華大學錢等人對鋼筋混凝土剪力墻試件進行了擬靜力試驗。Xi建築科技大學開發了壹種新型生態復合墻體結構體系。上海大學參與建立了城建集團R&D裝配式建築中心。上海大學智慧城市研究院積極開展bim技術和裝配式建築研究。
國內應用情況
上海城建集團於2011成立了R&D裝配式建築中心。城建集團主要采用框架-剪力墻結構和高預制率剪力墻結構，擁有裝配式住宅設計與施工技術體系、全生命周期虛擬仿真施工與信息管理系統、裝配式住宅檢測與質量安全控制系統三大核心技術體系。城建集團建立了全國首個“模塊化建築標準件庫”。城建集團實施BlM信息集成管理，實現了以RFID芯片和PC構件為主線的裝配式建築BIM應用框架建設，並在構件制造方面進行了全面的應用和實施。目前企業制定的標準有:上海市城建PC工程技術系統手冊(設計、構件制造、施工)、上海市裝配式整體混凝土住宅系統施工及質量驗收規範、上海市預制裝配式保障性住房標準單元型。中南NPC建立了“可組裝關鍵零部件產業化技術研究與示範”國家生產基地。NPC技術(全裝配式建築技術)是壹種新型的混凝土結構預制裝配技術。該技術用於解決裝配式混凝土結構上下豎向預制構件的鋼筋連接。即將頒布實施的JGJ 1-2014《國家行業標準》將其定義為裝配式混凝土結構鋼筋混凝土錨固連接技術。據院士鑒定計算，整體預制裝配率達90%以上，每平方米木模板使用量減少87%，用水量減少63%，垃圾產量減少91%，避免了傳統施工產生的噪音。技術達到國內領先水平。遠大住宅產業有限公司是全國首家通過“住宅產業”類別審批的新型住宅制造企業，也是全國唯壹的“住宅整體解決方案”綜合制造商。與傳統建築相比，遠大住宅PC(預制混凝土構件)全生命周期綠色建築具有節水、節能、省時、節材、節地、環保的特點。2012推出第五代集成屋(BH5)，這是先進的第五代集成建築系統。利用國際上最先進的PC(預制混凝土構件)和開放的BIM技術平臺，建立、豐富和發展了工業R&D體系、設計體系、制造體系、施工體系、材料體系和產品體系，具有質量可控、成本可控、進度可控等多項技術優勢。
未來發展和重點研究方向
基於BIM的集成項目實施(IPD)應用研究
2007年，加州委員會和美國建築師協會聯合發布的IPD(Integrated Project Delivery-Integrated Project Delivery)指南對IPD的定義是:通過協同平臺，整合系統、人力、實踐和企業結構，充分利用所有參與者的意見和才能，使建設項目通過設計、施工和運營的協同努力，實現效益最大化，降低成本。IPD模式貫穿於項目建設的各個階段，包括規劃設計階段和施工建設階段。建設單位、施工單位、設計院等各方高度協調配合，確保項目目標的順利實現。IPD模式適合大型項目，有利於節約項目成本。因此，IPD在業內得到大力推廣，盡管目前建設項目的交付模式多種多樣。目前，國外實施IPD和BIM協同管理的項目越來越多。bim軟件建立的建築模型可視性強、交互性高、數字化程度高、數據標準開放，有利於信息和數據的享受。在IPD模式下的項目中，BIM的應用主要集中在設計協同、可視化、評估、施工難點模擬、碰撞檢測、設備管理、現場分析等方面。目前，由於國內建築發展模式的限制，建築行業缺乏IPD模式下的相關法律制度和合同範本，應用環境仍處於培育期。BIM技術的全面推廣需要政府和企業的努力。
預制構件的模塊化和標準化研究
模塊化和標準化的研究包括兩個方向:壹是要整合全產業鏈的資源，在全行業範圍內實施模塊化協調；第二，實現統壹的價值取向，建立技術標準。住宅模數協調準則是建造者、施工者和設計者在建造裝配式建築時所遵循的統壹準則，是建築標準化的基礎。因此，需要大力開展住宅模數協調準則的研究，加強構件尺寸與建築之間的配合、協調與定位。目前，我國已制定了GBT 50100-2001《居住建築模數協調標準》。同時，要進壹步完善部件與建築之間的協調體系，加強預制構件的統壹協調，開展構件通用性和接口技術研究。目前，裝配式建築標準化研究取得重大進展，全國首個“裝配式建築標準化零件庫”已由上海城建集團初步建成。首批90余個標準化預制構件數據庫已應用於萬科、保利等項目。為了全面覆蓋市場上現有的房屋類型，今後應加強標準化構件多樣化組合的研究。
裝配式建築抗震性能研究
與傳統建築相比，對裝配式建築抗震性能的研究還很少。目前，我國裝配式建築抗震研究的重點在節點上。裝配式建築節點的抗震性能不同於現澆節點，其力學性能對建築的整體抗震性能影響很大。因此，需要進壹步研究裝配式建築節點的抗震性能。同時，為加強各類裝配式建築的整體抗震性能研究，應根據最新成熟的裝配式建築抗震性能研究成果，及時更新現有預制混凝土結構體系的設計規範和設計規定。
裝配式建築有很多傳統建築無法比擬的優勢，但我國裝配式建築的造價仍然高於傳統住宅。設計存在局限性，缺乏結構體系優化研究；施工技術研發水平落後，復雜構件安裝難以滿足精度要求。受這些因素的限制，裝配式建築在我國還沒有得到廣泛的使用和推廣。為了適應新型城鎮化的發展趨勢，滿足當前社會的發展需求，國家必須大力推進裝配式建築的發展。國家應完善相關法律，制定裝配式建築發展規劃和政策，引導裝配式建築發展並予以制度保障；進壹步推進行業標準化建設研究，制定裝配式建築各種結構體系規範。科研機構要加強建築設計和施工技術的開發研究，深入開展裝配式建築力學性能研究，加強系統優化研究，制定適合裝配式建築的施工方法；根據裝配式建築的特點，利用BIM等最新技術對建築進行全生命周期管理，從而推動裝配式建築全產業鏈的發展。
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