住宅工业化是大势所趋，而发展装配式住宅能节省资源、降低能耗、缩短工期，是实现住宅工业化的关键。
装配式住宅，简单说就是“现场的事情工厂做，室外的事情室内做，高空的事情地面做，危险的事情机器做”。意即可以不再搭建模板、脚手架，预制构件可以在工厂、地面做好，再现场吊装。
本文将从装配式住宅设计流程及特点、结构设计及深化设计、限额指标分析等方面进行详解。
一、装配式住宅结构概念
先来看几个概念，其中包括经常分不清楚的预制率、装配率与装配化率等。
装配式建筑/装配式结构 是由预制混凝土构件通过可靠的连接方式装配而成的混凝土结构；
装配整体式混凝土结构 是预制混凝土构件与现场后浇混凝土；
装配整体式混凝土框架/剪力墙结构，是全部或部分框架梁、柱/全部或部分剪力墙。
预制率，为混凝土用量的体积比（不包括内隔墙）；装配化率，为装配式建筑面积比（满足预制率）；装配率，为预制构件面积比、建筑部品数量比。
由于住宅工业化是大势所趋，当前包括上海、北京、沈阳、浙江、湖南、山东、四川、重庆、青岛、厦门、深圳、江苏等省份或城市已经纷纷出台相关政策。
△ 上海相关政策
二、装配式住宅对建筑成本和建筑周期的影响
装配式建筑费用的两个重要组成项是构件费和构件施工费，通俗理解为材料费和安装费，基于几个建筑面积为1万~2万平方米的典型项目，当装配率为20%时，构件费主要价格构成如下表所示：
装配式住宅的成本敏感点可归纳为以下几点：预制率、预制构件部位（模具价格）、预制构件重复率（模具周转次数）、节点构造。
一是预制率（价格趋势）：
二是预制构件部位（价格趋势）：
三是模具价格及周转。构件厂提供的生产模具报价约1.5万每吨，构件减少两种，构件的模具重量每个约2.5吨，则可减少费用：2.5×2×1.5=7万元。平板模具价格1.2万/套，飘窗模具价格4万/套。
四是连接方式。浆锚搭接比灌浆套筒连接节约40%的造价。
以万科为例：
随着施工现场工作量减少，势必节水、节点、节省模板、减少废料、节地（施工场地），从而更加环保。据初步测算：
（1）预制率15%~25%，造价成本增加200~300元/平方；
（2）之后每提高10%的预制率，造价成本相应提高150元/平方；
（3）PC构建重复率80块以上，基本可以抵消模板成本，重复率提高，成本可以降低。
因此应对之策在于：
（1）PC率就低不就高，满足拿地条件即可；
（2）建筑方案尽量提高构件重复利用率。
PC深化设计可利用施工图设计和基础工程施工期间，不影响工程；PC施工方法可大幅度缩短总施工工期。
三、装配式住宅结构特点与结构设计
△ 混凝土剪力墙结构住宅设计流程参考图
装配式住宅结构具有一体化、标准化（模数化）的特点。一体化的设计需求，各专业间互为条件，互相制约，通过配合最大限度发挥PC技术的优势。
△户型标准化
△预制构件标准化
以下举一个结构设计的案例：
第一，单体选择上，本工程条件为住宅的预制率45%，装配化率100%，如果装配化率为50%，可选1#2#6#7#8#。原则在于户型简单、重复率高；达到装配化率要求，不多做。
第二，初步确定PC方案、预估预制率：
首先考虑水平构件采用预制（预制叠合梁、叠合板、楼梯、阳台）；其次考虑保温装饰一体的预制外墙；再次考虑承重内墙的预制。达到预制率要求，不多做，如有地方规定的，首先要满足地方规定对预制部位的要求（50%的外墙面积比）。
楼梯、电梯、走道剪力墙、梁、板全部现浇，其余剪力墙、梁、板全部预制，边缘构件部分现浇、部分预制，预制外墙采用外保温复合水泥板外墙。预制率49%。
第三，PC初步设计图纸，包括PC方案平面布置图、构件拆分图、典型大样图。
四、装配式住宅构件深化设计
△预制墙平面布置图
预制墙模板图（包含设备洞口、埋件等平面布置及尺寸），非结构墙体可用聚苯板填充：
预制墙配筋图（包含材料、配件明细表），只有剪力墙竖向筋上下连接：
预制板结构平面图：
预制板结构平面图（非图集）：
墙体、梁、楼板、阳台、空调板、楼梯、女儿墙等预制构件均可以用图集表示，或自行绘制平面图和大样图表示；建议根据工程实际情况选择合适自己的表达方式。
五、装配式住宅典型节点
六、装配式住宅限额指标分析
根据《装配式混凝土结构技术规范》（JGJ1-2014）：
1、对70m~80m的建筑，预制剪力墙结构的抗震等级提高一级，含钢量比普通住宅增加1.5~2kg/㎡；
2、多层装配剪力墙结构的层间位移角限值为1/1200，相应墙体数量增加10%~20%，墙体含钢量也增10%~20%；
3、在结构计算时，如果对整楼地震内力均放大1.1倍，梁的钢筋量增加10%倍，暗柱钢筋量增加5%。一般钢筋增加1.0~2.0kg/㎡；
4、采用套筒连接的墙体，套筒底部至套筒顶向上300mm范围内水平钢筋加密，墙体钢筋增加0.3kg/㎡；
抗震设计时，对同一层内既有现浇墙肢也有预制墙肢的装配整体式剪力墙结构，现浇墙肢水平地震作用弯矩、剪力宜乘以不小于1.1的增大系数。
5、预制剪力墙的竖向分布筋仅部分连接，连接的同侧钢筋为600（端头2D12），则增加的不连接分布筋约1~2kg/㎡；
6、如外墙预制面积比需大于50%。使得阳台、飘窗、部分窗台、设备平台过道处外立面需采用预制墙体，也使得外圈剪力墙暗柱数量和混凝土大样增多，外圈墙体和梁的荷载也增加。主体结构钢筋量约增1.5~2.5kg/㎡。混凝土量增加约0.01~0.02m3/㎡；
7、PC楼板厚度小应于120，不宜小于130，钢筋和混凝土量相应增加；钢筋量约增0.5~1kg/㎡，混凝土量增加约0.005~0.01m3/㎡。
总结来说，不考虑纯PC构件的含钢量（飘窗、阳台上的外挂板等），预制率30%以上的剪力墙结构，按传统方式计算的限额钢筋指标宜增加 3~5kg/㎡；混凝土指标宜增加0.015~0.025m3/㎡。
作者：思优科技；编辑：王亚辉。更多好文推荐、投稿或是交流，欢迎添加副主编微信：joleandsophia
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