陸俊杰

[萊茵技術(shù)（上海）有限公司，上海 200072]

0 引言

裝配式建筑也是新時(shí)期實(shí)現(xiàn)住宅綠色化發(fā)展的最佳手段。發(fā)展裝配式建筑有利于節(jié)約資源和能源、減少施工污染、提升勞動(dòng)生產(chǎn)效率和質(zhì)量安全水平。當(dāng)前，結(jié)合國家提出的“走出去”戰(zhàn)略，裝配式建筑的發(fā)展和出口已經(jīng)被納入成為國家建筑改革體系的重要組成部分，尤其是具備各種優(yōu)勢(shì)的鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑，更是今后建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。

1 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑概念及特點(diǎn)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是以鋼材為主要承重框架，連接處一般選用焊接、高強(qiáng)度螺栓或鉚釘連接，以新型輕質(zhì)、保溫、隔熱、高強(qiáng)的墻體材料作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)而構(gòu)成的模塊化建筑。

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)主要包括以下3 點(diǎn)。

（1）安全可靠：自重輕，承載力高，且鋼材具有很好的韌性，抗震、抗風(fēng)性能好，使結(jié)構(gòu)更安全。

（2）顯著提升建設(shè)資金周轉(zhuǎn)率：所有構(gòu)件都在工廠預(yù)制完成，大量減少了現(xiàn)場(chǎng)的工作量，縮短了施工工期，提前發(fā)揮投資效益，加快了資金周轉(zhuǎn)。

（3）節(jié)能環(huán)保：鋼結(jié)構(gòu)框架屬于回收材料，用作墻體的預(yù)制保溫墻板也減少了對(duì)不可再生資源的使用。降低建筑污染，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，符合可持續(xù)發(fā)展的需求[1]。

2 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑出口歐盟市場(chǎng)的性能要求

根據(jù)歐盟建筑產(chǎn)品法規(guī)以及歐盟各成員國國家建筑法的要求，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)入歐盟市場(chǎng)的條件主要涵蓋以下6 大類的關(guān)鍵特性。

（1）結(jié)構(gòu)力學(xué)性能及整體穩(wěn)定性。

（2）防火安全（與火反應(yīng)、耐火極限、外部防火性能、防火分區(qū)）。

（3）衛(wèi)生、健康和環(huán)境（蒸汽滲透性、防潮性、水密性、有害有毒物質(zhì)釋放）。

（4）使用過程中的安全（樓地面防滑性、防止跌落或墜落、抗偏心荷載以及抗外部沖擊性）。

（5）噪聲防護(hù)（空氣隔聲性、沖擊隔音性、吸聲性）。

（6）節(jié)能與保溫（阻熱性能、氣密性、熱慣量）。

（7）耐久性、適用性和可識(shí)別性。

3 關(guān)鍵性能要求的詳細(xì)表述及符合性評(píng)估方法

3.1 結(jié)構(gòu)力學(xué)性能及整體穩(wěn)定性

應(yīng)確保在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工和使用過程中，根據(jù)商定的裝配說明和設(shè)計(jì)施工規(guī)則，不會(huì)發(fā)生以下情況。

（1）全部（或部分）工程倒塌。

（2）不可接受的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重變形。

（3）因承重結(jié)構(gòu)變形對(duì)其他工程配件或已安裝設(shè)備造成損壞。

評(píng)估方法：一般先通過歐洲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)整體結(jié)構(gòu)的承載能力進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，并對(duì)主要部件的幾何數(shù)據(jù)（尺寸、橫截面、公差）以及材料性能進(jìn)行驗(yàn)證，再通過測(cè)試其中一個(gè)完整的單元或構(gòu)件的特性作為靜態(tài)測(cè)試的輸入數(shù)據(jù)，來對(duì)理論靜態(tài)模型進(jìn)行驗(yàn)證，使裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑能同時(shí)滿足整體穩(wěn)定性、耐久性和適用性三方面的要求。

3.2 防火安全

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程的設(shè)計(jì)和建造應(yīng)確保發(fā)生火災(zāi)時(shí)，建筑具備以下功能。

（1）建筑可以在假定的一段特定時(shí)間內(nèi)保持其承載能力。

（2）火災(zāi)和煙霧的產(chǎn)生和蔓延受到限制。

（3）火勢(shì)向周邊蔓延是有限的。

（4）居住者可以離開建筑或通過其他方式獲救。

（5）考慮到救援隊(duì)的安全。

建筑的耐火性能、屋頂覆蓋物的外部防火性能、以及防火分區(qū)都應(yīng)符合適用于裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑預(yù)期最終用途的法律、法規(guī)和管理規(guī)定。

評(píng)估方法：①參考適用與火反映等級(jí)相關(guān)的試驗(yàn)方法對(duì)作為組件一部分的單個(gè)部件進(jìn)行試驗(yàn)，然后根據(jù)EN 13501—1：2018 進(jìn)行分級(jí)。②參考與耐火極限等級(jí)相關(guān)的試驗(yàn)方法對(duì)完整的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑單元，或代表其最終用途的組件進(jìn)行試驗(yàn)，并根據(jù)EN13501的適當(dāng)部分進(jìn)行分級(jí)。③參考與屋頂外部防火性能等級(jí)相關(guān)的試驗(yàn)方法對(duì)組件或組裝系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，并根據(jù)EN 13501—5：2016 進(jìn)行分級(jí)。同時(shí)，建筑防火分區(qū)的位置設(shè)定應(yīng)滿足建筑所在成員國現(xiàn)行工程法規(guī)所規(guī)定的適用性。

3.3 衛(wèi)生、健康和環(huán)境

應(yīng)確保因裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程產(chǎn)生的潮濕不會(huì)對(duì)居住者或鄰居造成威脅。外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)防止雨水和融雪通過連接節(jié)點(diǎn)滲入。浴室、衛(wèi)生間等的內(nèi)墻和地板表面應(yīng)是防水的，且足夠緊密，以避免水滲入下方房間（短期影響），并避免材料和組件中的水分可能導(dǎo)致的不可接受的微生物生長（長期影響）。如果有相鄰單元之間共用濕表面的情況，則接縫處應(yīng)滿足防水要求。此外還應(yīng)確保不會(huì)造成有害有毒氣體排放的危險(xiǎn)物質(zhì)或輻射對(duì)室內(nèi)環(huán)境、以及對(duì)室外環(huán)境（空氣、土壤、水）的污染。

評(píng)估方法：①參考ISO13788：2012 的計(jì)算結(jié)果，結(jié)合相關(guān)的設(shè)計(jì)氣候條件，對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的濕熱性能、冷凝風(fēng)險(xiǎn)和霉菌生長風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。②參考?xì)W洲技術(shù)規(guī)范的要求，對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)層抗水蒸氣性進(jìn)行計(jì)算或測(cè)試。同時(shí)根據(jù)建筑單元的標(biāo)準(zhǔn)施工詳圖，利用現(xiàn)有技術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)制訂技術(shù)解決方案，對(duì)建筑整體外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的防水性進(jìn)行評(píng)估，包括外墻上的暴雨和可能的融雪滲透、單元內(nèi)的接縫、單元之間的接縫以及單元和下部結(jié)構(gòu)之間的接縫。參考屋頂薄膜系統(tǒng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水密膜或潮濕區(qū)域（如浴室）表面層的性能進(jìn)行評(píng)估，以確保結(jié)構(gòu)不會(huì)達(dá)到導(dǎo)致?lián)p壞、尤其是與耐久性有關(guān)損壞的含水率。同時(shí)，應(yīng)提交一份書面聲明，說明產(chǎn)品是否包含符合歐洲和出口目的地成員國國家法規(guī)的危險(xiǎn)物質(zhì)，并應(yīng)列出這些物質(zhì)，對(duì)于含有的危險(xiǎn)物質(zhì)制訂評(píng)估方案，出具評(píng)估測(cè)試報(bào)告。

3.4 使用過程中的安全

為限制正常使用情況下建筑物內(nèi)的意外墜落，完工地板表面不得導(dǎo)致不可接受的滑動(dòng)，并應(yīng)避免打滑程度的任何意外變化。

建筑設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮將因建筑水平變化或突然沉降而導(dǎo)致的墜落對(duì)居住者所造成的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。這可以通過最小化危險(xiǎn)本身或確保使用保護(hù)措施來實(shí)現(xiàn)。適當(dāng)?shù)淖o(hù)欄、欄桿或女兒墻設(shè)計(jì)可以保護(hù)可接近的開口，防止人員墜落；可在樓層變化區(qū)域使用適當(dāng)?shù)臉翘?、固定梯子、坡道設(shè)計(jì)；上層窗戶上可使用適當(dāng)?shù)陌踩i銷和鉸鏈。

建筑應(yīng)具備足夠的機(jī)械阻力和穩(wěn)定性，以承受意外產(chǎn)生的較大靜態(tài)或動(dòng)態(tài)載荷，如：人撞墻造成的影響、氣壓差、大量的人同時(shí)靠在或壓在墻上（人群壓力）、重型不可變形物體（如家具或設(shè)備）移動(dòng)產(chǎn)生的影響、大力關(guān)門、家具、以及衛(wèi)生設(shè)備或取暖設(shè)備等重物。

評(píng)估方法：參考相關(guān)歐洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋪地材料的防滑性能進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)設(shè)計(jì)中開口處的樓梯、護(hù)欄、欄桿扶手等進(jìn)行可靠性和安全性評(píng)估。

對(duì)于墻壁的內(nèi)襯材料的選用，如標(biāo)準(zhǔn)石膏板、人造板產(chǎn)品和實(shí)木板材等，應(yīng)具備良好的抗沖擊性。同時(shí)參考?xì)W洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)墻體、屋頂和木地板的抗沖擊性進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。

3.5 噪聲防護(hù)

墻體和地板應(yīng)滿足適用于建筑預(yù)期用途的必要空氣隔聲條件。

外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)也應(yīng)滿足適用于建筑預(yù)期用途的必要隔聲條件，涉及來自外部的空氣噪聲（即來自工業(yè)、道路和空中交通等的噪聲）。

地板還應(yīng)滿足適用于建筑預(yù)期用途的必要沖擊隔音條件。

建筑內(nèi)飾應(yīng)具備適用于建筑預(yù)期用途的必要吸聲性能。

評(píng)估方法：①參考ISO140 的相關(guān)部分，通過實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證主要建筑部件的空氣隔聲性能（房間之間、立面和屋頂，取決于出口目的地成員國的監(jiān)管規(guī)定），并參考ISO 717—1：2020 對(duì)空氣隔聲等級(jí)進(jìn)行評(píng)級(jí)。②參考ISO140 的相關(guān)部分，通過實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證地板的沖擊隔聲性能，并參考ISO 717—2：2020對(duì)地板的沖擊隔聲等級(jí)進(jìn)行評(píng)級(jí)。③參考ISO354：2003對(duì)吸聲量進(jìn)行測(cè)量。

3.6 節(jié)能與保溫

外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)必要的隔熱層，同時(shí)應(yīng)避免熱橋，因?yàn)槠淇赡軙?huì)導(dǎo)致令人不適的低溫或水蒸氣凝結(jié)，從而對(duì)衛(wèi)生、健康和環(huán)境產(chǎn)生影響。

外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)具備足夠的氣密性，限制不必要的能量損失，并防止容易影響人員健康的寒風(fēng)。

適用時(shí)，應(yīng)充分了解主要建筑部件的熱慣性，評(píng)估其對(duì)能量和熱量保持的影響。

評(píng)估方法如下。

需要以總熱阻Rt（m2K/W）的形式對(duì)建筑主要部件的熱阻平均值進(jìn)行評(píng)估和聲明（包括表面電阻）。其中外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)門窗的熱阻應(yīng)單獨(dú)聲明。應(yīng)根據(jù)校正的熱透射率公式Uc=1/Rt+ΔU 對(duì)熱透性進(jìn)行計(jì)算、其中修正項(xiàng)ΔU 根據(jù)ISO6946：2017 計(jì)算得出。當(dāng)存在明顯的熱橋時(shí)，其熱透射率也應(yīng)被聲明。同時(shí)，需對(duì)熱橋引起的潛在表面冷凝風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行說明。

需要根據(jù)相關(guān)出口歐盟成員國國家能源經(jīng)濟(jì)法規(guī)的要求，對(duì)已完工裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的氣密性進(jìn)行評(píng)估測(cè)定。

需要對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)組件的單位面積總質(zhì)量、密度、比熱容、熱阻進(jìn)行聲明，作為計(jì)算建筑物整體熱慣性的數(shù)據(jù)輸入。

3.7 耐久性、適用性和可識(shí)別性

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)確保在假定的預(yù)期使用壽命內(nèi)，材料和部件的劣化不會(huì)顯著影響其滿足以上3.1～3.6 條涉及的性能。劣化情況可能由物理、生物和化學(xué)因素引起。

承重構(gòu)件應(yīng)具備足夠的剛度，以避免在正常使用過程中產(chǎn)生不可接受的撓度和動(dòng)態(tài)效應(yīng)。建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受運(yùn)輸和安裝過程中所施加的荷載。

建造裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑所使用的材料應(yīng)能根據(jù)影響產(chǎn)品滿足基本要求的性能進(jìn)行識(shí)別。

評(píng)估方法如下。

必要時(shí)，應(yīng)對(duì)產(chǎn)品規(guī)范進(jìn)行檢查和對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試，以確保產(chǎn)品的耐久性滿足預(yù)期用途。有必要考慮預(yù)制建筑單元與其單個(gè)部件和材料的關(guān)系，以及其作為組裝件的性能（部件/材料的相容性）。

預(yù)制建筑單元各種材料和部件的預(yù)計(jì)使用壽命應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求、經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)來估算。在建筑物的預(yù)期使用壽命內(nèi)，主要結(jié)構(gòu)部件的更換通常是不可接受的，因此應(yīng)根據(jù)相關(guān)歐洲規(guī)范計(jì)算懸掛式地板結(jié)構(gòu)的剛度，以確保其滿足承受交通運(yùn)輸荷載的適用性。

在評(píng)估結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度時(shí)，有必要確保它們能夠承受運(yùn)輸和安裝過程中施加的附加應(yīng)力。

如果該裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是可重置的，則在評(píng)估結(jié)構(gòu)時(shí)也應(yīng)充分考慮這一點(diǎn)，建筑物在拆卸和重置之前需接受結(jié)構(gòu)狀況調(diào)查。特別是在設(shè)計(jì)壽命后期進(jìn)行重置時(shí)，這一點(diǎn)尤為重要。

建筑單元的所有組件應(yīng)通過以下方式進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

（1）協(xié)調(diào)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

（2）歐洲技術(shù)認(rèn)證，基于其他ETA（歐洲技術(shù)評(píng)估）和CUAP（評(píng)估程序共識(shí)）。

（3）非協(xié)調(diào)的歐盟產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

（4）非協(xié)調(diào)的國際產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

（5）描述性識(shí)別，根據(jù)產(chǎn)品的組成材料和功能識(shí)別產(chǎn)品。

在任何情況下，對(duì)建筑單元的所有組件，應(yīng)給出尺寸（長度、寬度、厚度）、幾何形狀（垂直度、平整度等）、重要性能（機(jī)械、物理、化學(xué)等）及其公差。

4 結(jié)語

考慮到裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑行業(yè)出口的巨大發(fā)展前景，國內(nèi)制造企業(yè)應(yīng)充分了解歐盟市場(chǎng)對(duì)此類產(chǎn)品的性能需求，以加大研發(fā)投入、完善自身技術(shù)體系、制定事宜的符合性評(píng)估方案、尋求出口政策支持等切實(shí)行動(dòng)，加快促進(jìn)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑與歐盟市場(chǎng)要求接軌，從而進(jìn)一步推動(dòng)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑可持續(xù)發(fā)展的步伐。