3.2 建筑工业化

3.2.1 基本概念

建筑工业化是指用现代工业生产方式来建造房屋，也就是用机械化手段生产建筑定型

产品。例如定型的整幢房屋，定型的墙体、楼板、楼梯、门窗等。定型产品转入工厂制造，生产的各个环节分工更细致，组织管理更科学，从而加快建设速度，降低劳动强度，提高生产效率和施工质量，并为构配件的二次利用及回收创造条件。

建筑工业化有四个基本特征，即建筑构配件设计标准化、构件生产工厂化、施工机械化和组织管理科学化。其中设计标准化是建筑工业化的前提条件，建筑产品只有加以定型，采取标准化设计，才能成批生产。工厂化和机械化生产是建筑工业化的核心，大多数定型产品都可以在工厂或现场实施机械化生产和安装，从而可以大大提高效率，保证产品质量。组织管理科学化是实现建筑工业化的保证，因生产的环节较多，相互间的矛盾需要通过严密、科学的组织管理来加以协调，否则建筑工业化的优越性就不能充分体现。建筑工业化的重点则在于提高机械化施工水平和实现建筑的墙体改革。

工业化建统体系是把设计、生产、施工、组织管理加以配套，构成一个完整的全过程，是实现工业化的有效途径。工业化建筑体系一般分为通用体系和专用体系两种。

1.专用体系

专用体系是指以定型房屋为基础进行构配件配套的一种体系，其产品是定型房屋，构配件不能进行互换。专用体系的优点是以少量规格的构配件就能将房屋建造起来，一次性投资不多，见效快，但其缺点是由于构配件规格少，容易使房屋立面产生单调感。

2.通用体系

通用体系是以通用构配件为基础，进行多样化房屋组合的一种体系，其产品是定型构配件。通用体系的构配件规格比较多，各体系之间的构件可以互换，具有更大的灵活性与通用性，容易做到多样化，适应的面广，可以进行专业化成批生产。

实现建筑工业化的途径主要有两种：一是发展预制装配式建筑；二是发展现浇和现浇与预制相结合的建筑。

3.2.2 预制装配式建筑

预制装配式建筑是用流水线生产的建筑预制构配件，在现场进行组装建造房屋。按建筑主体结构形式又分为板材装配式、盒子装配式、框架装配式等形式。

3.2.2.1 板材装配式建筑

板材装配式建筑是由预制的墙板、楼板、屋面板和楼梯等构件组合装配的建筑物（图1.3.2.1），是最早的预制装配式建筑。

1.板材建筑特征

板材装配式建筑由工厂预制生产板材，现场装配。与同类混合结构相比，可以有效增加使用面积，减少结构自重。但由于其墙板的位置固定，建筑空间的灵活性受到一定制约，而且受到起吊、运输设备的限制，发展受到限制，多数用在复合板材或者混凝土轻板的底层、多层或可移动的建筑中。

2.板材建筑的结构承重形式

板材装配式建筑的结构承重形式以横墙承重为主，也可以用纵墙承重或者纵横墙混合承重。这类建筑一般适用于抗震设防烈度在8度或8度以下地区的多层住宅，也有做到12层以上的高层建筑。

图1.3.2.1 装配式大板建筑

3.板材建筑的板材类型

（1）墙板类型。墙板按安装位置分为内墙板和外墙板；按材料分为砖墙板、混凝土墙板、工业废渣墙板；按构造形式分为单一材料墙板和复合墙板。

内墙板是板材建筑的主要受力构件，要有足够的强度和刚度，还要有一定的隔声、防火、防潮的能力。内墙板大多以钢筋混凝土墙板、粉煤灰矿渣墙板和震动砖墙板为主，墙板可以根据需要开设门窗洞口（图1.3.2.2）。对于只作为内部分隔用的隔墙板，多采用

图1.3.2.2 内墙板

（a）实心墙板；（b）空心墙板；（c）震动砖墙板

钢筋混凝土薄板、加气混凝土条板、碳化石灰板和石膏板等。

外墙板是板材建筑的外围护构件，要满足抵抗风雨，保温隔热和建筑外装饰的需要，有承重和非承重两种。外墙板常采用两种以上材料做成复合板，以及轻质混凝土板（图1.3.2.3）。在组合形式上一般以间和层为单位进行拼接，一间一块的组合方式采用较多。

图1.3.2.3 外墙板

（a）单一材料外墙板；（b）复合材料外墙板

（2）楼板和屋面板。为加强房屋的整体刚度，宜采用整间的预应力混凝土大楼板和屋面板。钢筋混凝土楼板的构造形式通常采用空心板、实心板和肋形板，图1.3.2.4是不同类型的大楼板构造，板的四边预留缺口和连接钢筋，以便与墙板连接。

图1.3.2.4 钢筋混凝土大楼板形式

（a）楼板外观；（b）实心楼板；（c）空心楼板；（d）肋形楼板

4.板材建筑的节点构造

板材建筑的节点构造包括板材间的连接和外墙板的接缝防水处理。

（1）板材连接构造。板材连接是板材建筑非常关键的构造措施，板材牢固连接是房屋强度和刚度的保证。板材连接有干法连接和湿法连接两种。干法连接是通过预埋在板材边缘的铁件，将板材焊接或栓接在一起，连成整体。其特点是施工方便，节省工期，但耗钢量大，质量要求高。因此这种连接方式用得不多。湿法连接是先连接板材边缘的预留钢筋，然后在板缝中浇灌混凝土，使板材形成一个整体。其优点是房屋结构整体性好，刚度大，缺点是混凝土需要一定的养护时间。

外墙板与楼板的连接构造如图1.3.2.5（a）所示，内外墙板的连接构造如图1.3.2.5

（b）所示，内墙板的连接构造如图1.3.2.5（c）所示。

图1.3.2.5 板材连接构造

（a）外墙板与楼板的连接；（b）内外墙板上部连接；（c）内墙板上部连接

（2）外墙板的接缝防水构造。外墙板的接缝防水构造有垂直缝和水平缝两种。垂直缝防水构造如图1.3.2.6所示。

图1.3.2.6 外墙板垂直缝防水构造

水平缝防水构造如图1.3.2.7所示。

（3）外墙勒脚防水构造。外墙勒脚处防水构造如图1.3.2.8所示。

3.2.2.2 盒子装配式建筑

这类装配式建筑是按照空间分隔，在工厂里将建筑划分成单个的盒子，甚至将内部的设备安装在一起，然后运到现场组装。盒子装配式建筑的工业化程度高，现场工作时间短，但需要相应的加工、运输、起吊等设备和设施。

图1.3.2.7 外墙板水平缝防水构造

（a）开启式；（b）披水墙板

图1.3.2.8 外墙勒脚处防水构造

盒子构件可用钢、钢筋混凝土、铝、塑料木材等制作，分为有骨架和无骨架盒子两种。根据设计的要求，盒子间的组合可以是上下重叠和交错叠合，也可以与板材进行组装，既节省材料，又能灵活布置。盒子还可以与框架结构和筒体结构组装，将盒子像抽屉一样搁置在框架中或悬挂在筒体周围，组装非常灵活，如图1.3.2.9所示。

图1.3.2.9 盒子建筑组装方式

（a）重叠组装；（b）交错组装；（c）盒子板材组装；（d）盒子框架组装；（e）盒子筒体组装

3.2.2.3 框架装配式建筑

框架装配式建筑是指由框架、墙板和楼板组成的建筑，由柱、梁和楼板承重，墙板仅作为围护和分隔构件。这种建筑空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料。但钢材和水泥的用量较大，构件数量多，作业量大。框架装配式建筑适合于要求有较大空间的多高层民用建筑、多层工业建筑以及地基较软弱和地震区的建筑。

1.框架结构类型

框架按构件的组成情况分为板柱框架、梁板柱框架以及剪力墙框架三种（图

1.3.2.10）。

图1.3.2.10 框架结构类型

（a）板柱框架；（b）梁板柱框架；（c）剪力墙框架

2.框架装配式建筑的节点构造

（1）梁与柱的连接。梁与柱在柱顶采用叠合梁现浇连接或者浆锚叠压连接（图1.3.2.11）。叠合梁现浇连接是把上下柱、纵横梁的钢筋都伸入节点，加配箍筋后浇筑混凝土形成整体。其优点是节点刚度大，故常用。浆锚叠压连接是将横梁置于柱顶，上下柱的竖向钢筋插入梁上的预留孔中，再用高强砂浆将柱筋锚固，使梁柱连接成整体。

（2）梁与楼板的连接。梁与楼板的连接常采用叠合梁现浇连接，如图1.3.2.12所示。（3）柱与楼板的连接。在板柱框架中，楼板直接支撑在柱上，其连接方法可用现浇连

接、浆锚叠压连接和后张预应力连接，如图1.3.2.13所示。3.2.3 现浇和现浇与预制相结合的建筑

现浇和现浇与预制相结合的建筑指在现场采用工具模板、泵送混凝土进行机械化施工的方式，将建筑结构的主体部分整体浇筑或者是浇筑其中的核心筒等部分，其他部分用配

图1.3.2.11 梁与柱连接构造

（a）叠合梁现浇连接；（b）浆锚叠压连接

图1.3.2.12 梁与楼板连接构造

装式的方法完成。现浇的钢筋混凝土墙板的厚度一般多层建筑可做到160～180mm，高层建筑可做到200～250mm，由于结构整体性好，特别适合于高层建筑使用，其施工速度快，模具可以重复使用。

图1.3.2.13 柱与楼板连接构造

（a）现浇连接；（b）浆锚叠压连接；（c）后张预应力连接

1.大模板现浇建筑

大模板现浇建筑是墙体用大模板立模、楼板用台模流水作业的方式（图1.3.2.14），适用于多层、高层剪力墙结构体系和框架结构体系。这种方式具有灵活性和适用性，但组装较为麻烦。

2.滑模建筑

滑模建筑是用滑模具连续浇筑墙体或建筑的核心筒等部分，再用降台模的方式自上而

下浇筑楼板或配装预制楼板的方式（图1.3.2.15）。工作原理是利用墙体内的钢筋为导

图1.3.2.14 墙体用大模板立模、楼板用台模流水作业示意图

图1.3.2.15 滑模建筑作业示意图

（a）内外墙滑模；（b）内墙滑模；（c）核心筒滑模

杆，由液压千斤顶和高压油泵逐渐提升墙体模板，竖向连续浇筑混凝土墙体。滑模施工，结构整体性好，施工速度快，机械化程度高，但要求建筑表面简单平整，操作精度要求高，墙体垂直度不能有偏差。

3.升板建筑

升板建筑是用房屋自身的柱子为导杆，由提升机将预制楼板和屋面板提升就位的一种建筑（图1.3.2.16）。升板建筑施工顺序与常规的建造方法不同，第一步是在平整好的场地上开挖基槽，浇筑柱基础，并在基础上立预制柱。第二步做地坪，在上面叠层预制楼板。第三步是由上而下逐层提升预制板就位。

升板建筑是在地坪上叠层预制楼板，利用地坪和各层楼面做底模，不仅节约模板，占用施工场地少，而且避免了高空作业，提高了工作效率，加快了施工进度。因此，升板建筑主要适用于隔墙少、楼面荷载大的多层建筑，如车库、书库和其他仓储建筑，尤其适用于施工场地狭小的地段建造房屋。

图1.3.2.16 升板建筑作业示意图

（a）提升机；（b）逐层提升楼板就位