1、建筑工业化体系的 PC 与钢结构对比1、 我国建筑工业化现状 目前国内建筑工业化主要采用的是预制钢筋混凝土装配式结构（简称：PC结构）和钢结构这两种结构类型。目前 PC 比较热门，应为采用 PC 工业化的主体单位都是以现浇混凝土结构为主的房地产开发企业及土建施工总承包企业，熟悉混凝土工艺，把现场搬到工厂，容易搞起工业化，而且缺乏钢结构的人才；二是因为历史原因，社会上钢结构人才，少数钢结构专业人员集中钢结构企业；三是因为前几年钢材价格高，中厚板 46005000 元/吨，成品 1 万元/吨以上，钢结构成本居高不下，而现在中厚板 2600 元/吨不到，成本下来了，钢结构工业化体系最大障碍没了，钢结
2、构应该成为工业化的主流。虽然建筑工业化在我国取得了一定的发展，但即使在大城市，工业化生产率也不高。目前，我国建筑业依然还是以粗放型为主，建筑标准化工作滞后，相应的部件标准化、通用化程度低，新型建筑结构体系仍然处于摸索阶段，出现了大量的 PC 建筑工业化体系，都未经过市场的充分检验，但都有不少的示范性的工程，但往往是一个大项目的 1、2 栋，没有达到大规模工业化的要求，投产的产能都未释放，许多工厂形成了产能就出现产能过剩。钢结构建筑工业化体系主要有轻钢结构住宅体系及多高层钢结构建筑体系。轻钢结构住宅体系国外工业化十分成熟，国内也大量引进并应用。多高层钢结构住宅体系由钢结构作为承重结构，又分为钢框
3、架结构、钢框架-支撑结构，钢框架-型钢混凝土核心筒，钢框架-钢板剪力墙以及杭萧推出号称第三代体系的钢管束剪力墙结构体系，除钢管束外前面的几种钢结构形式都很传统而且成熟。钢结构工业化建筑在我国的应用刚刚起步，在住宅上已有成功案例的主要企业有杭萧钢构、东南网架、宝钢集团、莱钢集团、武汉赛博思等。2、体系分析PC 建筑工业化的核心环节是对装配式建筑技术本质的理解，深化设计的方法和 PC 构件生产工艺也是关键，而装配节点是 PC 建筑工业化的的核心。关系到体系的安全与抗震性能，也是现场构件装配形成结构体系的核心。目前业内的主流系统大的方向分为装配式剪力墙和装配式框架结构，对装配式剪力墙结构来说，采用预
4、制墙板和叠合楼板构件，墙板连接仍然需要现场灌浆（对灌浆技术工人的要求非常高） ，且叠合楼板之间还需要再打模，并现场浇筑混凝土，另一种两侧预制叠合板夹心现浇剪力墙，因为没有考虑到两边的预制板问题，横向墙连接也需要支模，与夹心墙一道现浇。加上叠合梁及叠合楼板现场的现浇量很大，湿作业大量存在，工序繁琐，需要大量人工，而且采用预制构件造房子工期比传统建造方式快不了多少。对装配式框架结构来说，采用预制框架和叠合楼板构件，竖向柱子采用钢筋浆锚接头连接，水平向梁板构件基本采取全预制的叠合形式，极大地减少了工程现浇量，总装配率能够高达 60%甚至多到 90%。工业化率很高，但抗震区框架结构高度受限，福州 7
5、度区 50 米限高。但是同时我们发现， 框架节点采用纵向浆锚钢筋相互连接，现场必然会出现很多灌浆孔，不利于建筑质量安全，并且现场抽检所有灌浆孔的质量有很大难度，而且在抗震结构最关键的位置节点区全部需要现浇，支模困难，现场湿作业，需要人工操作，每个节点浇灌的混凝土量少，空间小，模板支撑复杂极易漏浆，质量受工人素质及天气环境影响，而且还是需要大量的工人及人工成本。PC 通过工厂预制构件、现场装配，通过现浇节点保证结构整体性。归纳其优势：构件质量好、工期缩短、产业化程度高、不用大面积模板，甚至可以省去外架等，但节点处现场施工质量控制要求高；同时整体性不如现浇混凝土，成本高 500600 元/平方米（
6、PC 构件：外墙板、内墙板、楼梯综合价，一立方米最起码要 2300 元，而现浇混凝土每立方米只需要 16001800 元） ，在高层以及高烈度区应用需谨慎。3.PC 与钢结构工业化体系对比实践总结 PC 体系的劣势：（1）体系众多，但都不是很成熟，构件连接技术复杂。（1）没有成熟加工图软件；混凝土设计构件众多，配筋几乎没有标准化，设计图到加工详图需要巨大的劳动，而且目前没有商品化的拆图软件，生产周期会延长。（2）结构重、运输、安装费高；所有材料工厂化，增加了制造和运输成本，比传统混凝土结构造价高 30%以上。（3）节点连精度要求高接工艺复杂；预制剪力墙横向连接、主次梁接头，梁柱连接接头存在钢筋
7、预制精度高，节点后封装模板支撑困难，现场浇筑漏浆现象多，采用浆锚钢筋相互连接时，现场必然会出现很多灌浆孔，存在质量通病及隐患。（4）湿作业多、人工费高；PC 构件与现浇构件在装配连接后还需现浇混凝土，湿作业工作量大，而且节点支模复杂，节点总体积不多，但需要大量的人工处理节点，工人需求量大。（5）工序多、工期省不了多少；梁板叠合层现浇完，强度达到一定程度，构件形成整体结构后才能进行上一层的施工，速度仍受限制，得一层一层支撑、现浇，比起传统现浇施工快不了多少。而钢结构工业化体系则克服了上述缺点，并具有以下优点：（）钢结构结构体系成熟，自重轻，抗风、抗震性能好。钢结构住宅体系节点可以采用高强螺栓装配
8、，质量极为可靠安全。（）专业化加工图软件钢，结构的深化设计或加工图设计现有成熟商用加工图软件如 XSTEEL 可以完成节点验算、螺栓节点板自动碰撞检查、三维实体安装模拟早于 AUTOCAD 实现 BIM 的功能。（2）施工周期大为缩短，结构柱或剪力墙可制成 34 层一节，与钢梁配套安装的施工速度快，若采用配套的钢筋桁架楼承板（包括预制钢筋（预应力）混凝土叠合板）进行楼板施工，无须脚手架、支模、养护和拆模，可多层同时浇筑混凝土，实现立体、流水、交叉作业。减少了混凝土用量，省去混凝土养护等待时间。预制轻质隔墙现场施工速度快，可以多层同时施工，墙面平整。多重省时的施工方法可有效地缩短施工工期。（）减
9、少湿作业节约人工，主体结构施工量以钢结构安装为主，相比可节省大量的现场工人，及湿作业量，在当今建筑劳动力成本越来越高的趋势下可明显降低建筑人工成本。（）综合减低成本，因施工周期大为缩短，除直接成本降低外，还间接带来了建设资金贷款利息减少、住宅销售加快（资金回笼加快） ，降低拆迁安置费用，从而可使综合建造成本降低。（）钢材可回收，钢结构住宅中的钢材属于可再生资源，无论是拆除或被损坏，建筑中的钢材可回收再生利用，实现藏钢于建筑、藏钢于民的国家战略。（）钢结构工业化建筑绿色循环低碳特性更为突出。钢结构建筑充分利用钢材的高强度特性，节约了工程结构材料。其每平方米消耗资源量大约在8001000 公斤，而
10、钢混结构建筑每平方米消耗资源量则在 1700 公斤以上。钢结构建筑在生产和建造过程中比混凝土工艺节能 1/3，在使用过程中比传统建筑节能 10%；据测算在同等规模建筑中，钢结构单位面积的碳排放量将降低35%，建筑自重减轻 40%，建筑垃圾将减少 83%，材料损耗减少 60%。钢结构建筑在使用寿命到期拆卸后产生的建筑垃圾仅为钢筋混凝土结构的 25%，对环境更加友好。综上所述，钢结构住宅体系具有自重轻、节约基础造价、强度高、抗震性好、工业化程度高、安装施工便利、施工周期短、投资回收快、节能环保、户型布局灵活且得房率较高等特点和优势，是低碳绿色建筑的典型代表，必将成为建筑工业化及住宅产业化的主要发展方向。
