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1、沈阳市装配式建筑研发与检测技术公共服务平台建设1背景和意义1.1本技术领域的确切含义装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。这种建筑的优点是建造速度快，受气候条件制约小，节约劳动力并可提高建筑质量。装配式预制工法是将结构分割成许多的单元或构件，将柱、梁及次梁等构件，以预制方式在工厂或工地实现工业化方式生产制造，待其脱模后运送至工地现场，利用塔吊或吊车在工地现场进行预制件迅速组装，而在节点与楼板部分则采取现场浇筑混凝土的一种施工方式。此种工法由于主要构件在工厂生产，因此质量相对稳定，且工期不受气候、环境等影响。此外，由于柱、梁、次梁、及楼板等构件，通过现浇混凝土连接成一体，结构整体性佳，
2、抗震能力好。随着世界各国建筑工程的发展，预制化已成为主要发展方向与趋势。图1是预制工法标准施工循环，其吊装施工顺序分别为：楼层完成柱吊装大梁吊装小梁吊装钢层板铺设接头箍筋绑扎梁上层筋及箍筋绑扎楼版钢筋铺设及灌浆下一楼层施作。装配式建筑主要分为5种：砌块建筑用预制的块状材料砌成墙体的装配式建筑，适于建造35层建筑，如提高砌块强度或配置钢筋，还可适当增加层数。砌块建筑适应性强，生产工艺简单，施工简便,造价较低,还可利用地方材料和工业废料。建筑砌块有小型、中型、大型之分：小型砌块适于人工搬运和砌筑，工业化程度较低，灵活方便，使用较广；中型砌块可用小型机械吊装，可节省砌筑劳动力；大型砌块现已被预制大型
3、板材所代替。 砌块有实心和空心两类，实心的较多采用轻质材料制成。砌块的接缝是保证砌体强度的重要环节，一般采用水泥砂浆砌筑，小型砌块还可用套接而不用砂浆的干砌法，可减少施工中的湿作业。有的砌块表面经过处理，可作清水墙。 板材建筑由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成，又称大板建筑。它是工业化体系建筑中全装配式建筑的主要类型。板材建筑可以减轻结构重量，提高劳动生产率，扩大建筑的使用面积和防震能力。板材建筑的内墙板多为钢筋混凝土的实心板或空心板；外墙板多为带有保温层的钢筋混凝土复合板，也可用轻骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等制成带有外饰面的墙板。建筑内的设备常采用集中的室内管道配件或盒
4、式卫生间等,以提高装配化的程度。大板建筑的关键问题是节点设计。在结构上应保证构件连接的整体性（板材之间的连接方法主要有焊接、螺栓连接和后浇混凝土整体连接）。在防水构造上要妥善解决外墙板接缝的防水，以及楼缝、角部的热工处理等问题。大板建筑的主要缺点是对建筑物造型和布局有较大的制约性；小开间横向承重的大板建筑内部分隔缺少灵活性（纵墙式、内柱式和大跨度楼板式的内部可灵活分隔）。 盒式建筑从板材建筑的基础上发展起来的一种装配式建筑。这种建筑工厂化的程度很高，现场安装快。一般不但在工厂完成盒子的结构部分，而且内部装修和设备也都安装好，甚至可连家具、地毯等一概安装齐全。盒子吊装完成、接好管线后即可使用。盒
5、式建筑的装配形式有： 1）全盒式，完全由承重盒子重叠组成建筑。 2）板材盒式，将小开间的厨房、卫生间或楼梯间等做成承重盒子，再与墙板和楼板等组成建筑。 3）核心体盒式，以承重的卫生间盒子作为核心体，四周再用楼板、墙板或骨架组成建筑。 4）骨架盒式，用轻质材料制成的许多住宅单元或单间式盒子，支承在承重骨架上形成建筑。也有用轻质材料制成包括设备和管道的卫生间盒子，安置在用其他结构形式的建筑内。盒子建筑工业化程度较高，但投资大，运输不便，且需用重型吊装设备，因此，发展受到限制。 骨架板材建筑由预制的骨架和板材组成。其承重结构一般有两种形式：一种是由柱、梁组成承重框架，再搁置楼板和非承重的内外墙板的框
6、架结构体系；另一种是柱子和楼板组成承重的板柱结构体系，内外墙板是非承重的。承重骨架一般多为重型的钢筋混凝土结构，也有采用钢和木作成骨架和板材组合，常用于轻型装配式建筑中。骨架板材建筑结构合理，可以减轻建筑物的自重，内部分隔灵活，适用于多层和高层的建筑。 钢筋混凝土框架结构体系的骨架板材建筑有全装配式、预制和现浇相结合的装配整体式两种。保证这类建筑的结构具有足够的刚度和整体性的关键是构件连接。柱与基础、柱与梁、梁与梁、梁与板等的节点连接，应根据结构的需要和施工条件，通过计算进行设计和选择。节点连接的方法，常见的有榫接法、焊接法、牛腿搁置法和留筋现浇成整体的叠合法等。 板柱结构体系的骨架板材建筑是
7、方形或接近方形的预制楼板同预制柱子组合的结构系统。楼板多数为四角支在柱子上；也有在楼板接缝处留槽，从柱子预留孔中穿钢筋，张拉后灌混凝土。 升板和升层建筑板柱结构体系的一种，但施工方法则有所不同。这种建筑是在底层混凝土地面上重复浇筑各层楼板和屋面板，竖立预制钢筋混凝土柱子，以柱为导杆，用放在柱子上的油压千斤顶把楼板和屋面板提升到设计高度，加以固定。外墙可用砖墙、砌块墙、预制外墙板、轻质组合墙板或幕墙等；也可以在提升楼板时提升滑动模板、浇筑外墙。升板建筑施工时大量操作在地面进行，减少高空作业和垂直运输，节约模板和脚手架，并可减少施工现场面积。升板建筑多采用无梁楼板或双向密肋楼板，楼板同柱子连接节点
8、常采用后浇柱帽或采用承重销、剪力块等无柱帽节点。升板建筑一般柱距较大，楼板承载力也较强，多用作商场、仓库、工场和多层车库等。 升层建筑是在升板建筑每层的楼板还在地面时先安装好内外预制墙体，一起提升的建筑。升层建筑可以加快施工速度，比较适用于场地受限制的地方。沈阳市委十一届十次全会暨全市经济工作会议明确提出，将现代建筑产业作为我市未来经济支柱产业之一，举全市之力，统筹规划，全力推进沈阳市现代建筑产业化发展。现代建筑产业已然成为辽宁省的支柱产业。装配式建筑也正是现代建筑产业核心技术发展方向之一。1.2重要性（项目所在行业对国民经济和社会发展的作用，项目所处技术领域在行业发展中的地位和作用等）沈阳市
9、是全国重工业基地，计划经济时期曾有一批重要的建材企业落户沈阳。原沈阳陶瓷厂、沈阳玻璃厂、沈阳耐火材料厂等企业，均为我国建材行业的知名企业。作为老工业基地，曾为广东佛山、河北唐山、山东博山等地输送了大批陶瓷专业人才。在机械装备领域，沈阳建筑机械厂、沈阳重型机器厂、沈阳矿山机械厂、沈阳水泥机械厂等企业，为我国建材行业和建筑业提供了大量的装备，为我国建材工业的发展做出了重要贡献。2008年沈阳市现代建筑产业实现规模以上工业总产值1031亿元、工业增加值255亿元，规模以上企业887家，从业人员107万人，总资产5051亿元。规模以上工业增加值分别占全市规模以上工业的14.9%和全市地区生产总值的6.
10、6%，仅次于机械装备和农副产品加工业，为全市第三大优势产业，在全市经济发展中占据举足轻重的地位。2009年全市现代建筑产业实现规模以上工业总产值1280亿元、工业增加值301亿元。2010年全市现代建筑产业实现规模以上工业总产值1500亿元。辽宁省在传统建材领域，基本涵盖了水泥、石材、玻璃、陶瓷等非金属矿物制品领域的产品门类。经过多年结构调整，形成了以集成式多功能墙体（幕墙）业、电梯制造业、建筑工程机械和建材装备制造业为支撑的现代建筑产业体系。主要产品包括建筑墙体、建筑金属结构、木制品、陶瓷、建筑机电产品、建工机械、建材装备等。电梯、幕墙、大型立磨、大型输送设备、盾构机、人造板材生产线、篦冷机
11、、大型堆取料机、大型建筑塔吊、高空作业设备、筑养路机械等产品具有较高的国内市场占有率。铁西现代建筑产业园通过加快园区建设、积极招商引资、加大生产力度，使铁西现代建筑产业园的现代墙体、建筑工程机械与建材装备的销售额分别占全市的67%和73%，园区规模以上企业72家，销售收入超亿元企业14家，拥有沈阳远大、北方重工、北方交通等优势企业。其中，在全球建设领域位居三甲的日本鹿岛建设株式会社于2009年12月在沈阳铁西现代建筑产业园内建设2平方公里的沈阳兆寰(日本)建筑产业园，项目总投资48亿元，将形成600万平方米的建筑工厂化生产和施工能力。鹿岛建设还将引入30余家包括设计、研发、施工和建筑部品及配套
12、产品制造企业在内的日本企业入园，达产后向市场提供环保建筑及建筑制品。截至目前，包括沈阳兆寰（日本）现代建筑产业园在内的20多个项目正式在铁西现代建筑产业园奠基开工。法库陶瓷产业园、苏家屯钢管产业集群和水泥制品基地、东北木材环保产业园、建筑玻璃产业基地、于洪五金产业集群、东北家具集散中心、沈阳板材工业园、东陵铝塑材产业基地等各具特色的产业聚集区发展迅速。沈阳市已确定了以“十二运”场馆及配套设施建设、金廊春河地块、和平生态园等9个项目、近620万平方米的现代建筑产业化试点示范工程，引进装配式建筑技术和工业化建筑技术，大力推动装配式建筑结构体系在工程建设中应用，同时要求试点示范工程与铁西现代建筑产业
13、园的无缝对接，使现代建筑产业的产品、成果尽快尽早的为城市建设提供优良的技术服务和产品支撑，为今后在沈阳市全面推广提供技术和管理经验。同时，国务院发布的国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）提出的第一重点领域及其优先主题就是“工业节能”，并在第九重点领域（城镇化和城市发展）专门列出一个优先主题建筑节能与绿色建筑。因此，构建沈阳市装配式建筑研发与检测技术公共服务平台就成为一项极其重要的工作，该项目旨在通过建设沈阳市装配式建筑研发与检测技术公共服务平台，为沈阳市乃至全省装配式建筑发展提供相关研发技术、产品检验检测、信息咨询和人才培训等“一站式”服务，促进装配式建筑跨越式发展，可为淘
14、汰落后产品、发展优质产品提供理论基础和依据，可提升本地区装配式建筑整体技术水平，满足现代建筑建设需求，促进经济社会又好又快发展。因此，本公共服务平台的建设具有重要的科学价值、广泛的工程应用前景、重大的社会效益、经济效益和环境效益，对促进现代建筑产业可持续发展具有重大的战略意义和深远的社会意义。1.3必要性（项目需求分析，项目对行业进步和我市经济社会发展的带动作用等）2009年底，沈阳市政府与日本鹿岛建设侏式会社及其他相关公司共同签署合作协议，将在沈阳建设建筑工厂化的现代化建筑产业园。项目预计总投资48亿元，最终形成600万平方米的建筑工厂化生产和施工能力，实现营业额120亿元。鹿岛建设将引进3
15、0余家包括设计、研发、施工和制造企业在内的日本企业入园，园区建成后，将向市场提供精品、低碳和环保建筑及建筑制品。同时，沈阳市金廊工程建设进入攻坚阶段，房地产业也蓬勃发展，而大量建筑又急需先进的建筑相关技术的支撑。因此，建设“沈阳市装配式建筑研发与检测技术公共服务平台”，是建设和谐社会、促进建筑业发展的必然趋势。1.4可行性（项目现有的研发工作基础、水平及条件，依托单位在该领域（学科）的科研实力以及对项目的支持，实施项目时机和条件是否成熟等）辽宁省建筑材料科学研究所（辽宁省建筑材料监督检验院）是国家质量监督检验检疫总局、国家认证认可管理委员会依法设置的国家级质量技术监督检验机构，为事业法人单位。
16、占地面积60000平方米，实验室面积50000平方米。拥有10000KN计算机控制电液伺服压剪试验机、建筑构件耐火试验炉、门与卷帘耐火试验炉、全自动建筑幕墙综合物理性能测试机、原子吸收光谱仪、高压电力试验成套系统、220kV及以下局部放电测试系统、联合辛烷值机、十六烷值试验机等各类物理、力学、化学、有毒有害物质、材料燃烧性能检验的科研检验仪器设备1000余台，总价值3000余万元。辽宁省建筑材料科学研究所是国家建筑装修材料质量安全监督检验中心，国家电线电缆质量安全监督检验中心、国家消防及阻燃产品质量监督检验中心、辽宁省绿色建筑材料重点实验室，辽宁省建筑节能检测、评定与改造工程技术研究中心、辽宁
17、省博士后科研工作站、沈阳市建筑节能集成技术研发与检测公共技术服务平台、沈阳市建筑节能检测与评定工程技术研究中心。辽宁建筑材料科学研究所是中国建材工业协会水泥制品分会副理事长单位，是全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会建筑密封材料分技术委员会副主任单位，全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会建筑防水材料分技术委员会副秘书长单位，是全国屋面墙体及道路建筑材料标准化技术委员会屋面工作组副组长单位，是中国建材工业协会装饰混凝土分会副理事长单位，是全国抗菌协会理事单位；是中国建筑业协会建筑节能专业委员会会员单位，是辽宁省建材工业协会副理事长单位，是辽宁省水泥制品协会常务理事长单位，是辽宁省建筑
18、防水材料工业协会副理事长及秘书长单位，是辽宁省水泥包装袋工业协会秘书长单位，是辽宁省墙体材料协会副理事长单位，是辽宁省硅酸盐协会副理事长单位，是辽宁省玻璃钢协会常务理事长单位，是辽宁省保温材料协会副理事长单位，是辽宁省工业废渣综合利用技术服务中心。辽宁省建筑材料科学研究所共完成百余项科研课题，获省部级以上奖励40余项，先后完成国家标准、行业标准、地方标准和规程50多部，其中5项标准获得省、部级以上奖励，专利技术3项。60多项科研成果在生产实际中得到广泛的推广和应用，取得了良好的社会效益、经济效益和环境效益。1.5预期经济、社会效益等近年来，国内推广住宅产业化，以提高住宅生产的劳动生产率、质量稳
19、定性并降低物耗和能耗为目标。预制混凝土结构和现浇混凝土结构相比有着建造时间短、质量优、受天气影响小、工地人力减少以及清洁的工地环境等优点；相对于钢结构，又有着造价低、防火性能好以及构件刚度大的优点。进入二十一世纪后，预制混凝土由于它固有的这些优点在我国又重新受到重视。预制混凝土生产效率高，产品质量好，尤其是它改善工人劳动条件、环境影响小，有利于社会可持续发展的优点决定了预制混凝土是未来建筑发展的一个必然方向。国内一些知名房地产企业积极试验的住宅产业化项目，它的产业化生产主要体现在采用预制混凝土结构体系、预制混凝土外墙外保温系统和全装配方面，这种建造方式与传统工艺建造的房屋相比，能够改善墙体开裂
20、、渗漏等质量通病，并提高住宅整体安全等级、防火性和耐久性，并通过工厂化生产和现场装配施工，大幅减少建筑垃圾和建筑污水，降低了建筑噪声和有害气体及粉尘的排放。由于对钢模板等材料的重复利用率提高，建筑垃圾减少，材料损耗减少，可回收材料增加，建筑节能达到65以上。与采用全现浇混凝土施工工艺相比，预制混凝土工艺的施工周期缩短20左右。随着我国预制混凝土研究和应用工作的开展，不远的将来预制混凝土会迎来一个大发展时期，预制化已成为世界各国建筑工程的主要发展方向与趋势。由此可见，预制混凝土结构体系在住宅产业化发展过程中有着特殊的重要意义，具有广阔的发展前景。尤其是我国经济的快速发展为建筑产业的工业化发展提供
21、了舞台，发展预制混凝土结构前景广阔。因此，本项目的研究具有重要的科学价值、广泛的工程应用前景、重大的社会效益、经济效益和环境效益，对和谐社会建设具有重大的战略意义和深远的社会意义。2国内外该领域的最新进展、发展趋势及市场需求2.1最新进展情况建筑工业化是第二次世界大战以后发展起来的。战后的前苏联、东欧以及英、法等国， 由于战争的破坏，造成住房极度困难，加之各国经济建设的发展和城市人口剧增，住房成为一个急需解决的大问题。为了加快建设的速度，减轻工人的劳动强度，并节约投资，就成为头等重要的课题。各国专家们一致认为，只有走建筑工业化的道路，才能实现上述愿望。所以，各国都在积极发展、推广建筑工业化，并
22、形成自已的工业化体系。预制混凝土技术是工业化的建筑生产方式。1891 年，巴黎Ed. Coigent 公司首次在Biarritz 的俱乐部建筑中使用预制混凝土梁。二战结束后，预制混凝土结构首先在西欧发展起来，然后推广到美国、加拿大、日本等国。20 世纪末期，预制混凝土结构已经广泛用于工业与民用建筑、桥梁道路、水工建筑、大型容器等,在工程结构领域发挥着不可替代的作用。目前，各工业大国在住宅建筑方面都已大部分或全部走向工业化的道路。粘土烧制的小砖已基本被淘汰。在设计阶段就把房屋的各种部件，包括水、暖、电设备在内都进行了成套定型的设计，可以便于成套、成批量生产，这样既可提高建筑质量，又可加快施工进度
23、。在过去的五、六十年中，预制混凝土结构作为现浇混凝土和钢结构之外的结构型式已经成为一种常用的建筑结构体系，在欧美发达国家，预制混凝土结构已经成为新建建筑的主要形式，在西方发达国家得到了广泛的应用。预制混凝土结构在西欧、北美的应用相当广泛，在亚洲日本处于领先地位。发达国家预制混凝士结构在土木工程中的应用比重为：美国35% ,俄罗斯50%，欧洲为30%40%；其中，预制预应力混凝土结构在美国和加拿大等国预应力混凝土用量中占80%以上。前苏联是重视预制装配式建筑的国家，早在70年代就已有预制构件厂4500多家，目前其混凝土预制构件的总产量占世界第一位。预制混凝土结构和现浇混凝土结构相比有着建造时间短
24、、质量优、受天气影响小、工地人力减少以及清洁的工地环境等优点；相对于钢结构，又有着造价低、防火性能好以及构件刚度大的优点。正是由于预制混凝土结构的以上优点，这种结构型式在新加坡近期的建筑中得到了大量应用。在美国,预制混凝土结构发挥着其他体系无法替代的作用。1997 年美国统一建筑规范(UBC97) 允许在高烈度地震区使用预制混凝土结构，其前提是通过试验和分析证明该结构在强度刚度方面具有优点甚至超过相应的现浇混凝土结构。对预制混凝土结构的研究，主要表现在两方面:1) 构件连接的研究；2) 结构体系的研究。构件连接方式是预制混凝土框架结构体系的核心技术。1997年美国统一建筑规范(UBC97) ，
25、将框架连接简化为两类：整体连接和强连接。所谓整体连接是将预制构件与预制构件或预制构件与现浇构件的连接节点用现浇混凝土灌注。采用整体连接的预制混凝土框架结构符合现浇整体式混凝土结构的抗震要求。而对采用强连接的预制混凝土框架结构体系，塑性铰产生的位置在整个预制构件上没有很大的限制，但塑性铰区的中点位置必需距强节点至少h/ 2 长度( h为塑性铰区的长度) 。强连接节点的强度与塑性铰和节点间的距离、塑性铰的强弱以及非线性变形的机理有关。因为强连接处不允许发生屈服或滑脱,它的抗弯、抗剪强度要大于塑性铰的要求值。在1991 年PCI 年会上，Ben C. Gerwick 把预制混凝土结构的发展视为美国乃
26、至全球建筑业发展的新契机。西欧是预制混凝土结构的发源地，预制混凝土结构的应用非常普遍。五六层以下的居住建筑中大量采用预制混凝土结构，很好地满足了不同体型和立面形式的建筑要求。在丹麦等国，预制混凝土结构已占所有建筑物结构型式的百分之九十以上。近年来，新加坡政府大力鼓励发展商及承建商在建筑业种采用预制混凝土结构并制定了形影的倾斜政策。新西兰在20世纪80年代中期建造了大量的民用住宅，预制混凝土框架结构的应用也很广泛。目前，新西兰几乎所有的楼板绝大部分的框架结构和1 层3 层房屋的承重墙都是采用预制预应力混凝土构件。自从19世纪末开始普及混凝土结构之后，日本一直努力追求其施工合理化。其中，最有代表性
27、的就是预制混疑士结构体系，简称为PC工法或PCa工法。PCa工法的原型是1907年由美国人发明的，在现场进行的平搭竖立工法。日本住宅公团运用近似的方法，从1956年开始试验建设二层的集合住宅，并开始应用于中层集合住宅的研究。初期的PCa工法，是在日本战后住宅大量缺乏的条件下产生的。PCa的目的主要是为了满足大量建设，住宅品质安定，标准化，以及降低建设成本。建筑规模较小，主要以低层，中层建筑为主。结构形式多为纯剪力墙结构，并且是全PCa钢筋混凝土结构。整体上规模较小，种类较少。1980年代以后，PCa工法从目的到方法都发生了极大的变化。这个时期，日本已经解决了住宅数量绝对不足的问题。但随着人口向
28、大城市集中，城市集合住宅的建设量不断增加。此时劳动力的慢性不足已经成为了社会问题，预制组装工法成为省力化，保证工期，确保质量的重要手段。与初期的PCa工法不同的是，高层住宅的PCa化已不是成套固定的工法，而是各项目根据时期，地点，建筑物特点，具体进行梁、柱、楼板等各部位的工法选择，预制件的形式也多为半PCa化，留出现浇的部分有利于保证建筑的整体性。由于建筑规模较大，单一项目中就有相当数量的PCa构件，而且可以分类归纳，具备工厂生产的基本条件。建筑混疑土预制构件行业在我国已有50多年的历史，曾为我国建筑工业化作出过不可磨灭的贡献。20 世纪50 年代末,我国开始制造整体式和块拼式屋面梁、吊车梁、
29、大型屋面板等。70 年代，预制混凝土空心楼板得到了普遍应用。70 年代末，我国引进了南斯拉夫预制预应力混凝土板柱结构体系，即IMS 体系。然而唐山大地震的发生、以往我国“装配和半装配混凝土”建筑技术的不完善以及体制不健全等原因，使得预制混凝土构件在建筑设计与施工的大舞台中份额日益减少。工业建筑从上世纪50年代起就学习前苏联走预制装配化的道路，柱、吊车梁、屋架或屋面梁、屋面板、天窗架等主要结构构件均采用预制；60年代末70年代初，主要生产用于民用建筑的空心板、平板，工业建筑用的屋面板、槽形板以及工业、民用建筑均可采用的V形折板、马鞍形板等产品。80年代中期以前，在多层住宅和办公建筑中也大量采用预
30、制混凝土技术，主要结构形式有:装配式大板结构、盒子结构、框架轻板结构和叠合式框架结构。70年代以后我国政府曾提倡建筑实现三化，即工厂化，装配化，标准化，在这一时期，预制混凝土在我国发展迅速，在许多建筑领域被普遍采用，为我国建造了几十亿m2的工业和民用建筑。70年代中期投资建起一大批混凝土大板厂和框架轻板厂。到80年代中期，全国城乡建立起了数万个规模不同的预制构件厂。从技术上看，预制构件的生产从以手工为主到机械搅拌、机械成型再到工厂的机械化程度很高的流水线生产，经历了个由低到高的发展过程，但整体上我国预制构件的生产还处在较低水平。由于多种原因，进入90年代以来，预制构件企业无利可图，城市大中型构
31、件厂大多到了无法维持的地步，民用建筑上的小构件已址位给乡镇小构件厂。随着各地相继规定禁止使用预制空心楼板，改用现浇混凝土结构，建筑工程中的预制构件生产企业日渐衰落。但总体说来,我国的预制混凝土技术比较落后，一方面由于唐山地震中大量预制混凝土结构遭到破坏使人们对预制结构的应用更加保守，另一方面,国内的预制混凝土构件存在着跨度小、承载力低、延性差、品种单一等诸多问题,也严重阻碍了预制混凝土结构在我国的发展。近些年,随着我国住宅产业化的发展，住宅建筑的工业化改革势在必行。住宅建筑工业化首先要提高工业化的生产和施工技术，从而提高劳动生产率、降低成本、保证工程质量。进入二十一世纪后，预制混凝土由于它固有
32、的一些优点在我国又重新受到重视。预制混凝土生产效率高，产品质量好，尤其是它改善工人劳动条件、环境影响小，有利于社会可持续发展的优点决定了预制混凝土是未来建筑发展的一个必然方向。随着我国有关预制混凝土的研究和应用也有回暖的趋势，国内相继开展了一些预制混凝土节点和整体结构的研究工作。在工程应用方面采用新技术的预制混凝土建筑也逐渐增多，如南京金帝御坊工程采用了预应力预制混凝土装配整体框架结构体系，大连43层的希望大厦采用了预制混凝土叠合楼面体系。相信随着我国预制混凝土研究和应用工作的开展，不远的将来预制混凝土会迎来一个大发展时期。全装配式预制工法是将结构分割成许多的单元或构件，将柱、梁及次梁等构件，
33、以预制方式在工厂或工地实现工业化方式生产制造，待其脱模后运送至工地现场，利用塔吊或吊车在工地现场进行预制件迅速组装，而在节点与楼板部分则采取现场浇筑混凝土的一种施工方式。此种工法由于主要构件在工厂生产，因此质量相对稳定，且工期不受气候、环境等影响，其主要特点是构件都在工厂加工制作完毕, 然后用特别的运输车辆把构件送到现场, 通过机器进行安装，所以它的施工速度快, 建设周期短, 并能大大节约劳动力。此外，由于柱、梁、次梁、及楼板等构件，通过现浇混凝土连接成一体，结构整体性佳，抗震能力好。另外，点焊钢丝网除了应用在墙面、楼板等平面构件外，在柱、梁等结构构件，其应用亦逐渐萌芽，钢筋弯折、绑扎人工大幅
34、降低，钢线间距标准，品质亦大幅提升。盘原钢筋提供钢筋弯折更多的想象空间，一笔划机械弯折二、三十弯的钢筋，已实际应用在地震区柱箍筋中，对混凝土提供更佳的围束。机械化的钢筋笼组立，亦有实际案例，与若干的开发构想，其目标是将钢筋组立的人工，降至二成以下。据欧州国家统计, 按传统建筑方法, 每平方米建筑面积约需2.25工日, 而预制装配式建筑施工仅用1工日即可, 可节约人工25%-30%，降低造价约10%-15%，缩短工期约50%左右。如日本一幢100户的五层住宅建设工期, 采用传统施工方法为240天, 当采用预制装配式结构以后, 只用了180天就完工了。由于一切构件都在工厂内加工生产, 有较好的技术
35、装备, 从而可广泛地采用预应力技术, 大大节约材料, 并能保证产品质量。预制装配式建筑的另一优点是可以充分利用工业废料, 例如, 一些国家在大板建筑中已广泛采用粉煤灰矿渣混凝土, 并且也用其它轻骨料混凝土。预制钢筋混凝土结构是一种常用的建筑结构体系，具有生产效率高、产品质量好、对环境影响小等优点，目前在欧美发达国家，预制混凝土结构已经成为新建建筑的主要形式，在世界各国广泛应用。但要构建我国的住宅产业化体系，在我国推广该体系的运用，还有以下一些问题亟待解决：1）加强预制混凝土结构体系的研究，特别是预制混凝土构件连接方式及结构体系的研究；2）加快建立我国的预制混凝土建筑标准体系，如预制混凝土构件标
36、准、预制结构的设计及安装标准等；3）全面引导并推进我国预制混凝土生产企业的发展,鼓励预制混凝土生产企业进行技术革新及产业升级。2.2发展趋势近年来，国内推广住宅产业化，以提高住宅生产的劳动生产率、质量稳定性并降低物耗和能耗为目标。国内一些知名房地产企业积极试验的住宅产业化项目，它的产业化生产主要体现在采用预制混凝土结构体系、预制混凝土外墙外保温系统和全装配方面，这种建造方式与传统工艺建造的房屋相比，能够改善墙体开裂、渗漏等质量通病，并提高住宅整体安全等级、防火性和耐久性，并通过工厂化生产和现场装配施工，大幅减少了建筑垃圾和建筑污水，降低了建筑噪声和有害气体及粉尘的排放。由于对钢模板等材料的重复
37、利用率提高，建筑垃圾减少，材料损耗减少，可回收材料增加，建筑节能达到50以上。与采用全现浇混凝土旌工工艺相比，预制混凝土工艺的施工周期缩短了20左右。近10年来，预制混凝土结构得到了长足的发展，一方面预制混凝土结构的应用越来越广泛、研究更加深入，另一方面人们发现其潜力还待进一步挖掘，尤其材料工业的发展、加工机具的进步为其提供了很好的条件。比如，高性能配筋大大改进了预制构件的性能，纤维复合筋和环氧涂层钢筋等可以有效地提高结构的抗裂性和极限承载力, 改善结构的耐久性；高性能混凝土在提高混凝土预制构件的耐久性方面也大有作为。随着世界各国建筑工程的发展，预制化已成为主要发展方向与趋势。2.3市场需求2
38、009年底，沈阳市政府与日本鹿岛建设侏式会社及其他相关公司共同签署合作协议，将在沈阳建设建筑工厂化的现代化建筑产业园。项目预计总投资48亿元，最终形成600万平方米的建筑工厂化生产和施工能力，实现营业额120亿元。鹿岛建设将引进30余家包括设计、研发、施工和制造企业在内的日本企业入园，园区建成后，将向市场提供精品、低碳和环保建筑及建筑制品。由此可见，我国已经开始引入日本先进的装配式建筑技术，为我国住宅的工厂化，产业化服务。随着预制混凝土建筑结构体系的深入研究、应用与发展，可以预见，预制混凝土建筑结构体系将产生质的飞跃，并能全面、系统和高效地支持和满足现代住宅产业化的发展需求，同时带动相关科研开
39、发、设计、预制工厂、建筑产品、大型运输和吊装、施工等一系列行业健康发展。预制混凝土结构体系在住宅产业化发展过程中有着特殊的重要意义，具有广阔的发展前景。当前，我国经济的快速发展为建筑产业的工业化发展提供了舞台，发展预制混凝土结构前景广阔。但我国预制混凝土结构（尤其是全预制混凝土结构）的研究和工程应用与国外先进水平相比还有明显差距，迫切需要展开对预制混凝土结构体系及产业化进行系统研究。因此，本项目具有广泛的应用前景，市场需求巨大。3项目建设内容3.1研究内容及目标目标：以满足“保障人民生活财产安全”和“保障城镇生态居住环境质量”为原则，结合和谐社会发展需要，结合国家加强基础设施建设和可持续发展的
40、战略需求，针对装配式建筑发展中的共性关键技术、前瞻性和前沿性技术的未来发展趋势，瞄准世界先进水准，构建沈阳市装配式建筑研发与检测技术公共服务平台，使平台的科研设施、手段和技术水平显著提升，使科研环境条件大大改善，进而成就一支强势的人才团队、构筑良好的科研条件平台、提升沈阳市装配式建筑的学术地位、取得一流的科研成果，基本建立起适合我国国情的、产学研相结合等为一体的装配式建筑的技术创新体系，提升装配式建筑整体技术水平，满足社会发展需求。研究内容：1）装配式建筑产品研究主要研究：研究适用于东北地区的各种各样、各种材料的构配件和结构构件；开展墙体材料、板材、构件的耐久性研究。2）装配式建筑结构试验研究
41、主要研究：利用辽宁省建筑材料科学研究所试验室设备，开展试验研究探寻全预制混凝土结构力学性能试验，研发可靠的连接构件，研究隔震和消能减震措施和技术，从而为全装配式连接框架结构在实际工程的应用。3）装配式建筑构件耐火性能利用立炉和卧炉，对装配式构件恒载下的火灾反应试验研究，通过试验，研究不同恒载和升温时间对火灾下建筑构件的破坏形态和力学性能影响;分析构件在高温下的变形、构件截面温度分布规律；分析构件的内力重分布和破坏机构的特点。考察不同因素对构件抗火性能的影响;考察不同受火工况下构件的内力重分布变化情况、构件的变形性能以及构件破坏机构的特点;分析各工况下构件的抗火性能的差异。4）装配式建筑精装修集
42、成技术研究根据全预制混凝土建筑结构体系的内在技术要求，考虑全预制混凝土建筑结构的设计与现浇混凝土结构的差异性，研究全预制混凝土建筑结构精装修集成技术，使 “露梁露柱”问题巧妙地得到处理，同时大大减少了二次装修对结构的不利影响以及对资源的浪费和环境的影响；对比研究全预制混凝土结构和现浇混凝土结构装修经济性。5）装配式建筑检测技术研究结合装配式建筑设计、施工和精装修特点，研究装配式建筑检测和验收技术，提出验收指标，编制装配式建筑检测技术规程和评定标准。进度安排：2012年01月2012年06月，签订合同，启动研究工作。开展关键技术研究，开展装配式建筑产品研发和试验研究，开始平台建设。考核指标：1）
43、发表1篇论文。2012年07月2012年12月， 利用立炉和卧炉，完善装配式建筑试验研究和材料研发，开展耐火试验研究。考核指标：1）提交装配式建筑构件试验报告；2）依托平台申报省级项目1项以上；3）发表1篇以上论文。2013年01月2013年06月，开展装配式建筑精装修集成技术研究，完成装配式建筑耐火试验研究。考核指标：1）提交装配式建筑耐火试验报告；2）发表1篇以上论文；3）完成平台土建工作和设备调试工作；4）完成平台各项规章制度建设。2013年07月-2014年01月，完成装配式建筑检测技术研究；进行技术推广、应用，关键技术进一步完善；撰写技术研究报告，发表论文，完成平台建设，课题评估、验
44、收。发表1篇论文。考核指标：1）完成平台全部建设工作；2）发表1篇以上论文；3）提价综合研究报告1份。以上年度研究计划有可能穿插进行或根据具体研究情况而有所改动。3.2试验条件（场地、仪器设备等）建设及目标 平台试验场地设在辽宁省建筑材料科学研究所和沈阳市现代建筑产业园。紧紧围绕沈阳市装配式建筑急需解决的关键技术，开展学术研究和技术开发，在装配式建筑研究方面形成具有地方特色的研究方向，其研究成果处于国内领先水平，使沈阳市装配式建筑研发与检测技术公共服务平台真正成为面向东北乃至国内外的装配式建筑研发与检验检测基地。第一，平台的设备布局基本合理，软硬件整体功能相对齐全，实现测控系统和数据采集、传输
45、、存储、处理、生成、显示等的自动化和网络化，填补装配式建筑技术领域中的一些空白。第二，在保持原有优势和传统研究领域基础上，拓展以新型学科为支撑的适应现代建筑产业发展需求的新的研究领域，并配套建立具有现代化、自动化技术和设备作支撑的平台；第三，实现试验、数学模拟计算和工程应用的耦合，显著提高科研技术水平和成果质量；第四，使平台满足国民经济和社会可持续发展和建筑节能领域开发与管理的重大科技需求，为装配式建筑技术研发提供强有力的科技支撑；第五，平台结合重大项目的研究，培养和造就一批高水平、高素质的青年骨干人才，使平台形成一个以学术带头人为核心的充满活力的科技创新群体。平台经过3年的努力：研发能力与水
46、平（成果、奖励、论文、标准、专利）保持有特色的研究方向在国内外的领先地位，承担项目、科技获奖的水平和数量逐年提高。每年主持在研的省部级科技项目2项，主持获得省部级科技进步奖1-2项。取得发明专利2项，科技成果转让和科技成果被采用10项，并为地方经济建设解决重大技术问题。发表科研论文年均50篇，被SCI、EI、ISTP检索收录年均10篇。紧紧围绕辽宁地方经济建设急需解决的重大问题，开展学术研究和技术开发，在现代建筑领域方面形成具有地方特色的研究方向，其研究成果处于国内领先水平。培训人员的能力平台建成后，将建设出一支在现代建筑领域内国内一流的人才队伍，培养出国内有重要影响的学术带头人，形成强有力的
47、学术团队，强化国际交流与合作，制定特殊的激励政策，使中青年学术骨干多承担国家重大科研项目，多出高质量科研成果，使平台的科学研究实力和高层次人才培养质量达到国际先进和领先水平，成为国际和国内有重要影响的高层次人才培养基地与解决重大现代建筑科学发展问题的研究基地。运行管理、设备管理与使用及自我发展能力平台实行开放性管理，主要面向社会，为辽宁省老工业基地建设提供服务。立足辽宁，服务于全国，提高自主研发的能力和水平。加强对现代建筑相关领域的研究，成为辽宁地区现代建筑产业的研究中心、开发中心、服务中心。开放合作设想以及开展国际合作交流能力平台实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，本着“边建设、边开放
48、”的建设和管理思路，实验平台所有仪器设备向国内外基础应用研究和高层次人才培养项目开放。3.3人才队伍建设及目标建成后，将建设出一支在装配式建筑领域内国内一流的人才队伍，培养出国内有重要影响的学术带头人，形成强有力的学术团队，强化国际交流与合作，制定特殊的激励政策，使中青年学术骨干多承担国家重大科研项目，多出高质量科研成果，使平台的科学研究实力和高层次人才培养质量达到国际先进和领先水平，使平台成为国内有重要影响的高层次人才培养基地与研究基地。保持有特色的研究方向在国内外的领先地位，承担项目、科技获奖的水平和数量逐年提高。经过二年的努力，每年主持在研的省部级科技项目1-2项，主持获得辽宁省科技进步
49、奖1-2项，为地方经济建设解决重大技术问题，发表科研论文年均10篇以上。平台建成后，与国内外46重点大学建立密切合作关系，每年选派2名优秀中青年学者进修或做高级访问学者。每年邀请34名国内外知名教授来院讲学。每年培养地方技术人员200人次。3.4经费投入与管理（一）资金筹措及来源渠道项目总投资：300万元。申请拨款：150万元；自筹经费：150万元。（二）投资使用计划经费支出结构：（万元）支出科目总投资预算(万元)申请拨款(万元)计算依据及理由(万元)一、人员费用（小计）10.00.0（1）劳务费10.00.0二、设备购置费用（小计）70.040.0用于购置研发或检测专用设备、加工加载装置三、能源材料费用（小计）120.08
