改革开放以来,中国建筑业产业规模不断扩大,带动了大量的关联产业,成长为国民经济支柱产业之一。但目前,我国建筑业仍属劳动密集产业,建造方式较为落后。随后能源紧缺、劳动力短缺等问题逐渐凸显,传统建筑业的生产方式已经不能适应时代发展需求,装配式建筑也进入了发展的快车道。


过去中国也向国外发达国家学习先进技术,日本和新加坡两国的装配式建筑发展相对成熟,将日本和新加坡的技术移植到中国是否具有可行性呢?虽然同为亚洲国家,但是中国、日本和新加坡(以下简称“中日新”)的装配式技术体系及连接节点各不相同。本文从抗震设计、节能保温、施工管理、建筑胶使用和国家政策等方面,浅谈中日新装配时建筑发展差异。

01
抗震设计

地震情况

        国家             地震情况                                  设计方法

        中国             少数地区地震频发,一般震级较小             抗震设计

          日本             多地震国家,震级较大                         隔震、减震设计

         新加坡           地震很少发生                                基本不考虑地震作用

立面影响

由于建筑抗震设计方法不同,使得中日新三国规范对建筑规则性要求不同,建筑立面风格差异也较大。



中国建筑立面多样               日本建筑立面规则              新加坡不规则建筑


结构体系

在中日新三国装配式建筑中,中国和新加坡装配式剪力墙技术应用较为广泛,主要应用在住宅中;日本装配式框架、装配式剪力墙均有应用,公建和住宅都有采用。


钢筋连接形式

中日新三国装配式建筑中均有剪力墙住宅,预制竖向构件连接,虽然均采用套筒灌浆技术,但由于抗震设计方法不同,在装配时住宅实际应用中也有较大差异。


日本装配式剪力墙主要用在低多层建筑中,竖向钢筋普遍采用灌浆套筒连接,连接钢筋直径大、数量少,不易变形,在装配式框架结构中,框架柱的连接钢筋直径大、数量多,框架梁水平钢筋也有采用灌浆套筒连接,新加坡与日本类似,连接钢筋直径大、数量少。中国的装配式剪力墙竖向连接钢筋也采用灌浆套筒,但直径小,数量多,对于生产和施工工艺要求比较高。


由于中国的抗震设计和剪力墙住宅的结构形式,装配式“等同现浇”的原则要求节点构造符合现浇混凝土设计规范,导致相连结钢筋较多,钢筋容易片尾且对空难度大,后浇节点部位钢筋绑扎复杂。未来应对现有技术体系及连接节点进行优化,可研究安全度高、现场施工高效的新工艺工法。


装配式建筑连接钢筋的直径和数量,直接影响现场施工精度和质量,目前在低多层建筑中已经由项目采用大直径、大间距的连接套筒及其他链接构造,后续在高层建筑中深入研究连接钢筋直径和数量,突破传统现浇混凝土规范的束缚,进而提高现场效率。

02
保温节能

新加坡求按年高温多雨,建筑节能主要采取隔热的设计方法,建筑设计非常注重外遮阳设计,日本和中国华北地区基本相同,节能设计均要求形成封闭空间,但日本建筑普遍采用内保温设计,而中国大部分建筑采用外保温设计,尽在南方夏热冬暖地区采用内保温设计。

日本内保温体系

中国外保温体系


节能保温形式对预制外墙的构建选型影响较大,新加坡地区普遍采用单层预制墙板,遮阳板随预制构件整体预制;日本人外围护结构大量采用ALC条板和预制混凝土外挂墙板,采用内保温,并结合SI管线分离技术,大大降低预制生产和施工难度;而中国根据南北差异不同,分区域地选用与之夹心保温外墙板、预制单层墙板、内浇外挂墙板等,外保温给装配式建造带来一定的生产和施工难度,导致了中国比日本新加坡的预制构件更加复杂。


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