欧洲 Hybrid 建筑工业化体系.pdf

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1、Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来2016-11-21Beijing Willy Zhang-Liebherr-Machinery(Xuzhou),Chinaphone+86 13901313004,E-mail:willy.zhangLYao Wei-SE Ibuilidphone+86 18811080616,E-mail:欧洲欧洲HybridHybrid建筑工业化体系建筑工业化体系Christian Prilhofer -Prilhofer Consulting,GERMANYPhone+491713607263,

2、E-mail:cpPBuild on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来u 紧迫性紧迫性 Urgency 目前新建筑不到4%，而2020年中共中央，国务院的规划30%At moment less 4%of new building,in 2020,according to central government new planning up to 30%of new building 巴黎协定，按照国家自主贡献，2030前我们仍然会超过550亿吨升温2.7度,目标是1.5-2度 According to Paris Agreement e

3、nd of last year,based on Self Defined Contribution each country,The best scenario still minimum 2.7 degree increase global by increase of 55 billion ton carbon.The agreed target is 1.5-2 degreeu 必要性必要性 Necessity 数据化,自动化，高效率Efficiency，Digitalization,Automation 提高质量 Quality 需要基础体系 needs basic systemu

4、为什么需要和欧洲对话合作为什么需要和欧洲对话合作？Why discussion and corporate with Europe 50多年没有中断的发展历程，形成市场充分竞争后的体系 More than 50 years experiences in building industralization.Eventually with a system after long and full competition.而中国中断研究20多年，重新开始仅仅数年，基础研究相对薄弱 In China stopped more than 20 years ago and only restarted f

5、ew years.为什么我们需要研究工业化建筑体系？为什么我们需要研究工业化建筑体系？Why we need to study building system?Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来n Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义 Definition of Hybrid Building System n 案例分析案例分析 Case Studies 目录目录Table of content Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来欧洲欧

6、洲Hybrid 建筑工业化建筑工业化体系是改变体系是改变“靠天吃饭靠天吃饭”的的新思维新思维方式方式Hybrid system requires a new way of thinking in comparison to traditional building constructionHybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-工业化思维工业化思维Definition of Hybrid System-New Way of Thinking Thinking in complex and integrated processes计划分工合作集成的工业化思维过程计划分工合作集成的工业化

7、思维过程 Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Hybrid 系统包括制造一座完整建筑产品的所有要素Hybrid System included all factors to build a complete building as a productn 建筑概念设计Architecturen 建筑体系梳理Building systemn 结构分析Structural analysisn 最终墙体和地板等部件生产Production of parts like finish walls and floors n 部件如墙体和

8、地板运输到施工现场Transport of parts like walls and floors to siten 现场安装 Assembly of parts like walls and floorsHybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-工业化思维工业化思维Definition of Hybrid System-Industry Thingking 欧洲欧洲Hybrid 建筑工业化体系需要一个新建筑工业化体系需要一个新的思维方式的思维方式-建筑是最终产品建筑是最终产品The Hybrid system requires a new way of thinking in com

9、parison to traditional building construction像造车的激情一样造房子Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-目标目标Definition of Hybrid System-Object建筑工业化驱动力是优化制造流程、减少施工现场的工作建筑工业化驱动力是优化制造流程、减少施工现场的工作,降低成本，同时提高降低成本，同时提高部件和建筑部件和建筑的质量的质量,提高循环再生比例提高循环再生比例=建筑的可持续性建筑的可持续性The driving

10、 factor for the development was the need to optimise the building process and cut down work on the building site,as well as to increase the quality of the product and building.Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Sandwichquerschnitt und weitgespannte Deckenelemente:Integration der H

11、austechnik in dem Deckenhohlraum 最终实现的目标：绿色无害材料，可循环再生，满足个性需求的智慧建筑最终实现的目标：绿色无害材料，可循环再生，满足个性需求的智慧建筑Green material full recycle possible,smart building according to personal wishesHybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-目标目标Definition of Hybrid System-ObjectSandwich floor elements with wide floor span:Integration of

12、building services大跨度三明治楼板，整合所有的建筑功能 Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义Definition of Hybrid SystemHybrid建筑工业化建筑工业化体系是一个灵活的体系，可以根据当地气候体系是一个灵活的体系，可以根据当地气候地震人工成本运输起重地震人工成本运输起重等条件，等条件，综合综合形成的适形成的适应客户个性需求市场化模块快化灵活的建筑工业化应客户个性需求市场化模块快化灵活的建筑工业化体系，这个体系基于体系，这个体系基于3种欧

13、洲主流工业化基础建筑体系种欧洲主流工业化基础建筑体系，分，分别为：别为：预应力预应力工业化工业化体系体系实心实心墙全装配墙全装配体系体系半半预制双层墙体系预制双层墙体系Hybrid system is a flexible system according to building type,market needs and local requirement such a seismic and etc.Hybrid system is a combined system with 3 European existing system from pastPre-stress systemSol

14、id precast systemHalf precast system市场需要为龙头，以终为始市场需要为龙头，以终为始,市场化，模块化，灵活化市场化，模块化，灵活化的成本最优混合建筑工业化体系的成本最优混合建筑工业化体系Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来基本基本条件：国家或地区气候带、规范和标准、抗震条件：国家或地区气候带、规范和标准、抗震要求等要求等Basic condition:Country,norm and standard,earthquake zone,欧洲欧洲标准主要标准主要标准标准European St

15、andards for precast concrete products:EN 13369 通用规则EN 13369 Common rules for precast concrete productsEN 13747 楼板系统EN 13747 Precast concrete products Precast plates for floor systemsEN 14992 墙板系统EN 14992 Precast concrete products Precast concrete wallsEN 206-1 混凝土EN 206-1 Concrete EN 10080混凝土加强钢筋EN

16、10080 Steel for the reinforcement of concreteEN 1998 地震 EN 1998 Earthquake actionsHybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-标准标准规范规范Definition of Hybrid System Norm and StandardThis are an excerpts from European Standards仅仅是一些欧洲标准的摘录Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-基础研究如

17、地震研究基础研究如地震研究Definition of Hybrid System Basic Earth Quake study 欧洲KAP波形链接系统应用可达0.4g地面加速度地区，已经成功的在中国8度地震区做了试验房屋测试，并建立35层的高层住宅建筑的模型对于抗震建筑来说建筑材料的质量和结构的链接方式是至关重要对于抗震建筑来说建筑材料的质量和结构的链接方式是至关重要的的,Hybrid体系部件是在工厂内进行的高质量的生产，在施工现场进行安装和连接体系部件是在工厂内进行的高质量的生产，在施工现场进行安装和连接。Hybrid系统混凝土浇铸凝固后等同现浇结构系统混凝土浇铸凝固后等同现浇结构 For

18、 earthquake-resistant construction,the quality of the building material is crucial.The Hybrid System elements are produced in a factory with high quality.On site the elements assembly and connected.After curing of the concrete the hybrid system wall likes a monolithic wall(in-situ wall).Build on Str

19、engths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Best practice Russia俄罗斯最佳实践Gericon的莫斯科Morton集团项目获得国际竞赛中获得第一名Gericon won the first place in the international competition of Morton Group,Moscow以面向以面向未来的基础模块式房型设计为龙头未来的基础模块式房型设计为龙头Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-未来基础模块式房型未来基础模块式房型选型选型Definition of Hybrid System-Modu

20、la Design future building type selectionBuild on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来-Hybrid建筑工业化体系是由半预制构件和实心构件组合而成建筑工业化体系是由半预制构件和实心构件组合而成The building system of the Hybrid system is a combination of half precast elements and solid elements.-半预制件由两个预制混凝土板通过钢筋桁架连接而成半预制件由两个预制混凝土板通过钢筋桁架连接而成，工厂，

21、工厂生产后运输到施工现场进行装配。装配后的墙体和楼板构件及其连生产后运输到施工现场进行装配。装配后的墙体和楼板构件及其连接件，接件，经混凝土经混凝土浇铸浇铸，硬化，硬化后形成一个等同现浇的整体结构。后形成一个等同现浇的整体结构。Half precast elements consist of two precast concrete shells,connected through lattice girders.They are produce in a factory,transported and assembly on site.After assembly of the precas

22、t concrete elements and their connections,the walls and floors are completed with in-situ concrete.After hardening a monolithic structure is created.-实心部件（墙、楼梯、阳台等）在工厂全部完成后送到施工现场，施工现场不需要混凝土浇铸，在工厂生产时预埋安装件。实心部件（墙、楼梯、阳台等）在工厂全部完成后送到施工现场，施工现场不需要混凝土浇铸，在工厂生产时预埋安装件。The solid elements(walls,stairs,balconies

23、etc.)are completely finished in the factory and delivered to the site.No additional concrete required on site.In the factory installed-empty conduits for installation in the elements.Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-部件部件组成组成Definition of Hybrid System Building Components定义可灵活重复使用的基础部件定义可灵活重复使用的基础部件Build on

24、Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来叠合叠合楼楼板板叠合梁叠合梁叠合墙板叠合墙板实心实心墙墙板板楼梯楼梯Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-基础部件基础部件Definition of Hybrid System Basic Building Components 三三明明治治墙板墙板Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来角联接角联接水平联接水平联接Vertical connection:non reinforced and reinforcedCorner

25、connection:non reinforced and reinforcedT-connection:non reinforced and reinforcedT T型联接型联接标准的连接及连接技术标准的连接及连接技术的不断的创新开发的不断的创新开发Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-基础连接节点基础连接节点Definition of Hybrid System Basic ConnectionBuild on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-基础连接节点基础连接节点D

26、efinition of Hybrid System Basic ConnectionBuild on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来最大限度工厂内预最大限度工厂内预生产生产及装配，如及装配，如提前预装大量固定装置及预埋件提前预装大量固定装置及预埋件High grade of pre-fabrication:Fixtures,EmbedsTemporary frames for openings用于预留开口的临时框架Pipes and embeds for water-,electrical installation用于水电安装的管线

27、预埋在工厂内安装在工厂内安装 用于部件安装的用于部件安装的预埋件预埋件In the factory installed-empty conduits for installation in the elements尽可能多的工厂安装，尽可能多的工厂安装，减少现场环节减少现场环节Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来u 基础材料现浇混凝土、自密实混凝土基础材料现浇混凝土、自密实混凝土Connection materials like SCC or ready mix concreteu Hybrid体系（墙板和楼板）需要在现场

28、使用混凝土进行连接。体系（墙板和楼板）需要在现场使用混凝土进行连接。Hybrid System(wall and floor)needs reinforcement and in-situ concrete for the connections.u Hybrid体系实心墙需要注浆材料连接体系实心墙需要注浆材料连接。Hybrid System Solid wall needs grouting material for the connection.Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-基础连接材料基础连接材料Definition of Hybrid System Basic Co

29、nnect Material不断的研发新的基础材料不断的研发新的基础材料Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Flexibility and standardization are not mutually exclusive,they are complementary.This high quality and low price灵活性和标准化并不相互排斥的，还可做到高品质、低成本的优势互补灵活性和标准化并不相互排斥的，还可做到高品质、低成本的优势互补Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-自动柔性生产系统自动

30、柔性生产系统Definition of Hybrid System High Flexible Automatic productionBuild on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-后勤组织、工地施工及人员培训等后勤组织、工地施工及人员培训等Definition of Hybrid System-logistic and site assembling Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Hybrid建筑工业化体

31、系定义建筑工业化体系定义-建筑工业化全过程的体系建筑工业化全过程的体系Definition of Hybrid System Full integreted system Hybrid建筑工业化体系是产品全过程的一个体系建筑工业化体系是产品全过程的一个体系Hybrid Building System is a system for one complete productBuild on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-系统特点系统特点Definition of Hybrid Syste

32、m System CharacterIndustrial Production建筑工业化建筑工业化Design设计设计Detailing细节设计细节设计Production生产生产transp.&Instl.运输安装运输安装Fit out,Painting装修，装饰装修，装饰Handover交付交付Traditional Construction传统施工传统施工Design设计设计Build施工施工Fit out装修装修Plastering抹灰抹灰Painting装饰装饰Change变更变更Handover交付交付Build on Strengths.Design the Future.预制梦

33、想预制梦想 装配未来装配未来12367891011131223456781Operating expenses on construction site Hybrid wallHybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-系统特点系统特点Definition of Hybrid System System Character仅仅8个步骤个步骤Only 8 Process Steps(about 32%)Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来工时数量工时数量-技术体系比较技术体系比较Hybrid体系体系至少减少至少减少55

34、%的的现场现场施工时间施工时间Comparison of systems for time units of equal work steps at jobsite per m minimum 55%reduction of timeDetailed comparison wall and floor墙板和楼板详细对比墙板和楼板详细对比 Time units for equal work steps per m 每完成同样结果的工作时间In Situ Concrete/现浇混凝土Hybrid System/Hybrid体系 In situ/现浇Hybrid System/Hybrid体系Pla

35、cing outer shuttering安装外部模板Wall installation/安装墙板0,81,0Reinforcement fixtures/固定钢筋Joint reinforcement/钢筋连接0,50,1Placing inner shuttering and concrete安装内模板和浇铸混凝土-1,0-Curing concrete of wall/混凝土养护-1,0-Placing the floor(ceiling)shuttering/安装楼板模具Floor(ceiling)installation/板板安装1,50,5Placing shuttering fo

36、r edges and openings安装边缘和开口处的模板-0,5-Placing reinforcement/安装钢筋Joint reinforcement/钢筋连接0,50,1Placing concrete for floor(ceiling)/混凝土浇铸楼板Placing concrete for walls and floors/浇铸墙板和楼板混凝土1,01,7Removal of shuttering/拆模Removing supports/拆除支撑0,50,1Cleaning of shuttering/清洁模板-0,7-Finishing wall and floor(ce

37、iling)墙板和楼板完成施工Finishing wall and floor(ceiling)墙板和楼板完成施工0,50,1Total合计合计 8,53,6Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-系统特点系统特点Definition of Hybrid System System CharacterBuild on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Low cost,high quality,high flexibility,intelligent 低成本，高品质，高低成本，高品质，高灵活性，智能化灵活性，智能化低自动化低自动

38、化中等自动化中等自动化高自动化高自动化最先进的技术最先进的技术Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-系统特点系统特点Definition of Hybrid System System CharacterBuild on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-系统特点系统特点Definition of Hybrid System System Character-整体节约整体节约30%左右时间左右时间Overall building 30%time saving -建筑工地节约建筑

39、工地节约55%的工作时间的工作时间Overall construction site 55%time saving-需要更少的培训需要更少的培训Need less on training of skilled workers-更加准确材料消耗更加准确材料消耗precise consumption of all used material in the precast process-加速投资回报减少利息加速投资回报减少利息 Quick amortization of investments and fast return of investment-生产过程可控，减少材料浪费，减少碳排放生产过

40、程可控，减少材料浪费，减少碳排放Controlled production process permits material and energy savings and reduces CO emission-质量可控质量可控Increased and guaranteed product quality-能效建筑能效建筑Energy-efficient buildings更容易实现环保智慧可持续低能耗质量和更容易实现环保智慧可持续低能耗质量和100%可循环利用的全生命周期建筑可循环利用的全生命周期建筑It fulfils all environmental requirements in

41、respect to sustainability and smart,energy efficiency,quality of living and the material is 100%recyclable at the end of its lifetimeBuild on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Hybrid体系最初设计是需要充分的时间，把所有的建筑细节都考虑周全，如连接和建造过程，并详细制定出无体系最初设计是需要充分的时间，把所有的建筑细节都考虑周全，如连接和建造过程，并详细制定出无论酒店或公寓都可无限重复的建筑结构

42、，这样设计细节是相似的，后续的规划设计成本就可以大大降低论酒店或公寓都可无限重复的建筑结构，这样设计细节是相似的，后续的规划设计成本就可以大大降低The planning process of Hybrid System are initially more expensive,because all the details to be worked out such as the connections and building services.Are the details worked out they can be repeated as often without restrict

43、ion to the architecture.Whether it is a hotel or apartment houses,the details are identical and planning costs therefore reduced massively.Hybrid体系必须从顶层考虑建筑整体及全部施工过程及成本，它包括所有的传统建造方式可能低估的隐形成本。体系必须从顶层考虑建筑整体及全部施工过程及成本，它包括所有的传统建造方式可能低估的隐形成本。如：使用脚手架的购置成本及工人的穿梭成本等。如：使用脚手架的购置成本及工人的穿梭成本等。The hybrid system a

44、lways considers the whole construction process to the complete building.It includes all the hidden costs in traditional often build to be underestimated.As the use of formwork which always must be purchased new or transport costs for the worker.Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-系统特点系统特点-概念设计和体系梳理概念设计和体系梳理Def

45、inition of Hybrid building System System Character启动需要正确的方向和充分的基础设计标准时间启动需要正确的方向和充分的基础设计标准时间比如高层干式连接全装配体系比如高层干式连接全装配体系Start with right direct with enough timeFor example High rise,dry connecting,full assembling buildingBuild on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来BIM技术的数据可以在建筑建造全过程中使用，技术的数据

46、可以在建筑建造全过程中使用，BIM技术已可以直接应用于技术已可以直接应用于Hybrid体系的高自动化生产线，体系的高自动化生产线，并能促进产品质量的大幅提升，同时也节省了大量的时间和材料并能促进产品质量的大幅提升，同时也节省了大量的时间和材料With BIM,the data can be used for all the processes of construction.In Europe BIM is already used for the automated production line for the hybrid system.This leads to an enormous

47、 increase in quality in the production while saving time and materials brings.建筑设计建筑设计建筑体系建筑体系结构工程结构工程建造服务建造服务生产制造生产制造工程技术工程技术物流运输物流运输现场装配现场装配Hybrid建筑工业化体系定义建筑工业化体系定义-系统特点系统特点-整体数据化整体数据化Definition of Hybrid System System CharacterCommunity,no information island协同，打破信息孤岛协同，打破信息孤岛Build on Strengths.De

48、sign the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来Affordable housing经济适用房项目经济适用房项目案例分析案例分析 墨西哥墨西哥 CASAS项目项目Case Study Hybrid system in project Casas Geo MexicoCasas Geo()该公司在墨西哥从事房地产37年，每年生产传统现浇建筑50,000套，2010年订立目标为5年内提高到100,000套Working on the real estate business all over Mexico since 37 years.In 2010 building 50.00

49、0 units per year in the traditional brick and cast in situ system.Target to double the number of houses to 100.000 units per year until 2015.Build on Strengths.Design the Future.预制梦想预制梦想 装配未来装配未来建筑工业化建筑工业化方式替代了砖混或现浇工艺，用于墨西哥国家经济适用房项目方式替代了砖混或现浇工艺，用于墨西哥国家经济适用房项目Arguments for usage of precast concrete t

50、echnology instead of bricks and cast in situ concrete for countries like Mexico for affordable housing案例分析案例分析 墨西哥墨西哥 CASAS项目项目-工业化替代传统的依据工业化替代传统的依据Case Study Hybrid system in project Casas Geo Mexicon 缺乏熟练的劳动力缺乏熟练的劳动力Lack of skilled labourn 传统施工现场存在大量问题（质量控制、现场材料丢失传统施工现场存在大量问题（质量控制、现场材料丢失和天气影响等）和天气