裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑預制裝配率計算準則的比較分析與計算建議

摘 要：裝配式建筑結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)都是當前建筑施工中的主要形式，也是未來建筑發(fā)展的主要方向。所以，在現(xiàn)代建筑工程發(fā)展過程中，正在努力進行建筑預制裝配式鋼結(jié)構(gòu)的研究。本文的研究對象是裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑預制裝配率計算準則，將用國家裝配率計算標準、北京計算標準、深圳計算標準、上海計算標準以及江蘇計算標準進行應用對比，同時也提出新型的鋼結(jié)構(gòu)預制裝配率計算準側(cè)，通過本次試驗研究結(jié)果顯示，新預制裝配率的計算方法相比于其他計算方法而言更加精準，在主體結(jié)構(gòu)、圍爐結(jié)構(gòu)以及內(nèi)裝部品中的應用更加合理有效。

關(guān)鍵詞：裝配式鋼結(jié)構(gòu);預制裝配率;比較分析;計算建議

中圖分類號：TU393 文獻標識碼：A 文章編號：2096-6903（2022）02-0001-03

現(xiàn)代建筑工程正在朝節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展，裝配式建筑以及鋼結(jié)構(gòu)建筑都是在節(jié)能環(huán)保、高效的建筑工程理念中應用的重要結(jié)構(gòu)，而將二者整合更能夠提升建筑施工質(zhì)量。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑也是一種新型建筑，為了確保建筑施工之質(zhì)量更高，在其建筑施工前也需要進行精準的計算工作。當前，裝配式鋼結(jié)構(gòu)的建筑計算，最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是預制裝配率計算，而由于現(xiàn)代裝配式鋼結(jié)構(gòu)研究時間尚短，所以導致各地區(qū)的計算準則以及標準都有所不同，如當前裝配式鋼結(jié)構(gòu)預制裝配率計算中，主要采用國家統(tǒng)一標準、上海標準、江蘇標準等，雖然各地標準都能夠?qū)嵤┝己玫挠嬎?。但是，其計算展開過程中也存在有標準不夠全面、標準計算精度差等問題，所以在此基礎(chǔ)上本文提出了新預制裝配率計算標準。

1預制裝配率計算標準研究

裝配式建筑鋼結(jié)構(gòu)實施中，也要求做好對其施工質(zhì)量的有效控制，提升施工效果。而在實際的工程施工過程中，為了做好預制裝配式建筑施工，在其施工中更應該做好裝配率的合理計算。在2016年國務院辦公廳發(fā)布了《大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》，促使我國建筑行業(yè)快速進行轉(zhuǎn)型，建筑企業(yè)以及建筑研究部門紛紛針對預制裝配式建筑進行研究，在此背景下，國家設(shè)計應用了統(tǒng)一的預制裝配率計算標準，同時北京、深圳、上海以及江蘇等地區(qū)也都同時提出了裝配率筋的計算標準，以下是對各地標準進行分析。

（1）國家標準下預制裝配率筋計算公式為，其中Qi為各技術(shù)評分項分置，國家標準的預制裝配率筋計算項目主要包括主體結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)、裝修及設(shè)備管線、標準化技術(shù)、信息化、創(chuàng)新項等，其各項目所占權(quán)重分別為37%、18%、18%、9%、9%以及9%。

（2）北京標準下預制裝配率筋計算公式為，其中Qi為各技術(shù)評分項分置，北京標準的預制裝配率筋計算項目主要包括主體結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔墻、裝修及設(shè)備管線、信息化，其各項目所占權(quán)重分別為40%、20%、35%、5%。而Q5則代表缺少評價項分值總和。

（3）深圳標準下預制裝配率筋計算公式為，其中Qi為各技術(shù)評分項分置，深圳標準的預制裝配率筋計算項目主要包括主體結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔墻、裝修及設(shè)備管線、信息化、標準化，其各項目所占權(quán)重分別為40%、25%、25%、5%、5%。

（4）上海標準下預制裝配率筋計算公式為，其中zi為構(gòu)件應用比例，αi為權(quán)重系數(shù)，βi為修正系數(shù)，上海標準的預制裝配率筋計算中預制率按構(gòu)件類型劃分、裝配率預制內(nèi)隔墻、全裝修、單元式幕墻、集成式廚房等結(jié)構(gòu)計算。

（5）江蘇標準下預制裝配率筋計算公式為、其中zi為構(gòu)件應用比例，αi為權(quán)重系數(shù)，S為集成應用加分項，江蘇標準的預制裝配率筋計算中計算項目主要包括主體結(jié)構(gòu)、內(nèi)外圍爐結(jié)構(gòu)、工業(yè)化內(nèi)裝部品結(jié)構(gòu)、其中各項比例主要為40%、30%、30%等組成。

通過上述的各地裝配率計算方法對比分析可以發(fā)現(xiàn)，當前我國雖然形成了一定的行業(yè)標準，但是由于地區(qū)差異，建筑發(fā)展情況不同，所以導致當前在各地區(qū)進行預制裝配式建筑設(shè)計過程中，各地的預制裝配率計算方法有所不同。其中國家標準、北京標準、深圳標準以及江蘇標準都是將預制率按照施工模塊和權(quán)重累加進行計算，而上海標準的計算更為復雜，這與地域建筑行業(yè)發(fā)展也有關(guān)系。上海標準的預制裝配率計算，是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預制率和內(nèi)裝部品的裝配率疊加的結(jié)果。另外，在預制裝配率計算過程中，各地區(qū)的預制裝配率計算分值項也有所不同，不僅僅是分值項的數(shù)量不同，同時也包括分值項的模塊和細化程度也有所不同。各地標準對其計算方法卻千差萬別，制約了裝配式建筑的健康發(fā)展，因此給出合適的預制裝配率計算方法具有重要意義，所以在本文的研究中，提出了基于以上5種預制裝配率計算準則下的新計算方法。

2新預制裝配率計算標準提出

預制裝配鋼結(jié)構(gòu)建筑在現(xiàn)代建筑工程中應用十分廣泛，所以在建筑工程施工中，更應該做好預制裝配率的合理計算，提升計算效果。上節(jié)內(nèi)容中針對國家標準、北京計算標準、深圳計算標準、上海計算標準、江蘇計算標準進行分析。

（1）本文提出的新方法主要沿用了江蘇省預制裝配率的計算方法，其計算展開過程中，按照公式進行計算，并且其計算中主要包括主體結(jié)構(gòu)、內(nèi)外圍爐結(jié)構(gòu)、工業(yè)化內(nèi)裝部品結(jié)構(gòu)等。為了更加精準地計算預制配制率，在其計算過程中，在原有的基礎(chǔ)之上，提出了附加項的計算分值，增加了5%比例的附加項分值。

（2）本文提出的新方法在進行預制裝配率計算中，主體結(jié)構(gòu)計算主要包括豎向構(gòu)件、梁、板、樓梯等水平構(gòu)件、外圍護墻非砌筑結(jié)構(gòu)、外圍護墻墻體、保溫、裝飾一體化構(gòu)件等;而圍護結(jié)構(gòu)主要包括內(nèi)隔墻計算、內(nèi)隔墻墻體、管線、裝修一體化構(gòu)件、全裝修、集成式廚房以及集成式衛(wèi)生間等;內(nèi)裝部品主要包括裝配式吊頂、樓地面干式鋪裝、管線分離、標準化的居住戶型單元應用比例等;標準設(shè)計計算環(huán)節(jié)包括標準功能空間應用比例≥70%、標準構(gòu)件應用比例≥70%;被動式超低能耗技術(shù)集成應用;附加項主要是信息技術(shù)的計算，包括隔震減震技術(shù)集成應用、BIM信息化技術(shù)集成應用等多個方面。

（3）新方法是對傳統(tǒng)方法的細化，以北京和江蘇地區(qū)的預制配制率標準為例，其方法的設(shè)計應用非常關(guān)鍵，一定程度上關(guān)系到配制率的應用效果，在配制率進行計算過程中，其計算項目為3項或者4項，并且內(nèi)部的配制率計算項目也比較小，不夠細化，容易造成計算失誤等問題，所以新方法提出做好精細化的配制率計算工作。16124F94-DD99-4227-B687-DBD31997BF96

（4）本文提出的新方法在計算過程中，從面積以及比例計算等多個方面提出了優(yōu)化，解決了傳統(tǒng)江蘇標準的計算片面性問題。同時，與傳統(tǒng)上海計算方法對比分析發(fā)現(xiàn)，本文提出的新工藝方法清晰明了，裝配率計算項目應用更加精準，從而解決了上海標準裝配式計算標準計算不夠細化的問題。所以，新提出的方法具有全面和高精度特點，是現(xiàn)代預制裝配鋼結(jié)構(gòu)建筑鋼結(jié)構(gòu)預制裝配率計算的綜合應用表現(xiàn)，對于結(jié)構(gòu)的精準計算而言有非常重要的作用，能夠最大程度上提升裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工穩(wěn)定性，提升施工技術(shù)效果。

3新預制裝配率計算標準以其他標準之間的對比分析

3.1案例分析

本文進行研究中主要選擇2個裝配式鋼結(jié)構(gòu)工程進行案例計算研究，其工程為別為公共建筑和民用建筑。其中公共建筑選擇應用鋼框架結(jié)構(gòu)進行施工，其中包括地上9層建筑以及地下3層建筑。民用建筑也是鋼框架結(jié)構(gòu)，主要包括地下2層結(jié)構(gòu)和地上5層結(jié)構(gòu)。2個工程都選擇應用預制裝配式建筑方法進行施工，以下表1為兩個建筑工程中常用的裝修施工情況。

3.2各計算方法的對比分析

在本文進行研究過程中，為了驗證各方面的應用效果，針對上述2個建筑進行了配制率的計算分析，在進行配制率計算過程中，要求完成各項計算統(tǒng)計工作，提升計算效果。所以，在計算方法進行計算分析過程中，更能夠提升計算統(tǒng)計效果。

（1）利用國家標準進行計算統(tǒng)計分析，主要針對主體結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)、裝修及設(shè)備管線、標準化、信息化以及創(chuàng)新項等項目進行預制配制率計算，計算過程中公共建筑計算配制率為42%、而住宅建筑的配制率為72%。

（2）利用北京標準進行計算統(tǒng)計分析，主要針對主體結(jié)構(gòu)、圍護墻和內(nèi)隔墻、裝修及設(shè)備管線、信息化等項目進行預制配制率計算，計算過程中公共建筑計算配制率為53.13%、而住宅建筑的配制率為56.38%。

（3）利用深圳標準進行計算統(tǒng)計分析，主要針對標準化設(shè)計、主體結(jié)構(gòu)、圍護墻和內(nèi)隔墻、裝修及設(shè)備管線和信息化等項目進行預制配制率計算，計算過程中公共建筑計算配制率為52.69%、而住宅建筑的配制率為65.64%。

（4）利用上海標準進行計算統(tǒng)計分析，主要針對裝配率含預制內(nèi)隔墻，全裝修，單元式幕墻，集成式廚房/衛(wèi)生間/管道井/排煙道等項目進行預制配制率計算，計算過程中公共建筑計算配制率為63.35%、而住宅建筑的配制率為78.3%。

（5）利用江蘇標準進行計算統(tǒng)計分析，主要針對主體結(jié)構(gòu)、內(nèi)外圍護結(jié)構(gòu)、工業(yè)化內(nèi)裝部品、附加項等項目進行預制配制率計算，計算過程中公共建筑計算配制率為50.83%、而住宅建筑的配制率為70.05%。

通過計算結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)，本次研究在前期選擇了五種計算方法進行了預制裝配率計算研究，通過其計算分析發(fā)現(xiàn)，五種計算結(jié)果有所差異。A住宅建筑的配制率均高于民用建筑。B國家標準的公共建筑配制率最低，為42%。而深圳標準的民用建筑配制率最低。各項計算方法的計算效果不同，并且計算效率也有所不同，所以在實際的計算工作實施中，應該注重完成計算結(jié)果的累加實施，提升計算質(zhì)量。所以在具體的計算過程中，更應該綜合考慮各計算方法中存在的問題，所以本文也對研究的新方法進行應用計算。

3.3新預制裝配率計算方法分析

（1）新計算方法在應用過程中，針對主要結(jié)構(gòu)進行計算，包括豎向構(gòu)圖構(gòu)件進行計算，權(quán)重系數(shù)為0.3;針對梁、板、樓梯等水平構(gòu)件進行了計算，權(quán)重系數(shù)為0.1;針對外圍護墻非砌筑結(jié)構(gòu)進行了計算，權(quán)重系數(shù)為0.1;針對外圍護墻墻體、保溫、裝飾一體化進行了計算分析，權(quán)重為0.05。

（2）新計算方法在應用過程中，針對維護結(jié)構(gòu)進行了計算，其中內(nèi)墻非砌筑計算權(quán)重系數(shù)為0.1、裝修設(shè)計圖完成施工的計算權(quán)重系數(shù)為0.04;集成式衛(wèi)生間、集成式廚房權(quán)重計算系數(shù)為0.02。通過權(quán)重系數(shù)的有效控制，提升權(quán)重系數(shù)的計算效果。

（3）新計算方法針對內(nèi)部部品進行計算，其中裝配式吊頂權(quán)重系數(shù)達到0.02、樓地面干式鋪裝技術(shù)計算權(quán)重系數(shù)分配為0.06。

（4）新計算方法針對標準化設(shè)計進行了計算，其中標準化功能空間（廚/衛(wèi)）應用比例≥70%的計算權(quán)重系數(shù)為0.1、標準構(gòu)件應用比例的計算權(quán)重系數(shù)為0.03[1]。

（5）新計算方法在實施中包括集成和信息化技術(shù)的應用。利用現(xiàn)代化技術(shù)方法進行集成配率計算，通過多種集成內(nèi)容的設(shè)計應用，提升了新計算方法的計算應用效果。

新計算方法按照上述步驟進行了配制率計算，通過對公共建筑以及民用建筑的配制率計算分析發(fā)現(xiàn)，其中公共建筑配制率計算之后，其結(jié)果為61.2%和67%，而最后通過BIM技術(shù)的施工模擬，針對五種計算方法和新計算方法的模擬效果進行了打分，從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)施工成本、使用壽命等方面進行綜合評分，發(fā)現(xiàn)新方法綜合得分最高，采用該配制率進行施工，成本更低，并且質(zhì)量更好。同時也驗證了該方法的應用效果[2]。

4新標準應用下的計算建議總結(jié)

本文提出了裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑預制裝配率的新計算方法，在其計算工作實施過程中，通過試驗對比，新方法確實具有更好的計算效率。而在新標準計算準則的應用下，其計算過程中更應該做好綜合因素的考察，要求計算人員嚴格按照技術(shù)流程作業(yè)，提升裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑預制裝配率的計算效果[3]。

5結(jié)語

通過本文分析研究發(fā)現(xiàn)，本次提出的新建筑預制裝配率計算方法應用效果良好，希望能夠?qū)ΜF(xiàn)代裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑預制配制率的應用有重要的作用，最大程度上提升裝配率的綜合施工效果。

參考文獻

[1] 萬媛媛，金龍，舒贛平.裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑預制裝配率計算準則的比較分析與計算建議[J].江蘇建筑，2019（3）：52-56+78.

[2] 李偉興，徐偉棟，劉琛.《上海市裝配式建筑單體預制率和裝配率計算細則》文件修編思路及新舊內(nèi)容對比解讀[J].建筑結(jié)構(gòu)，2020，50（17）：1-6.16124F94-DD99-4227-B687-DBD31997BF96

[3] 黃澤，楊麗歡，賀海區(qū)，等.裝配式建筑評價標準的評分項指標對比分析[J].建筑結(jié)構(gòu)，2020，50（17）：13-20.

Comparative Analysis and Calculation Suggestions of Prefabricated Assembly Rate Calculation Criteria for Prefabricated Steel Structure Buildings

YANG Jingquan

（The Second Branch of Shandong High Speed Laigang Green Construction Development Co.， Ltd.， Jinan? Shandong? 250000）

Abstract： Prefabricated building structures and steel structures are both the main forms of current building construction， and they are also the main directions for future building development. Therefore， in the development process of modern construction engineering， efforts are being made to study the prefabricated steel structure of buildings. The research object of this paper is the calculation criterion of prefabricated assembly rate of prefabricated steel structure building， and adopting the national assembly rate calculation standard， Beijing calculation standard， Shenzhen calculation standard， Shanghai calculation standard and Jiangsu calculation standard. The calculation standard is used for comparison， and a new type of steel structure precast assembly rate calculation standard is also proposed. The results of this experimental study show that the calculation method of the new precast assembly rate is more accurate than other calculation methods. The application of surrounding furnace structure and interior parts is more reasonable and effective.

Keywords： prefabricated steel structure; prefabricated assembly rate; comparative analysis; calculation suggestion

收稿日期：2021-12-10

作者簡介：楊京泉（1979—），男，山東濟南人，研究生，工程師，研究方向：鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑。16124F94-DD99-4227-B687-DBD31997BF96