绿色装配式幕墙设计施工新思路 何林武

今天

何林武

中建深圳装饰有限公司设计研究院广东分院副院长、幕墙设计一所所长

演讲主题：

绿色装配式幕墙设计施工新思路

演讲内容：

尊敬的各位领导、专家、朋友们，我是来自中建深圳装饰有限公司的何林武，今天我们就我们公司这两年做的一个装配式的设计、施工新思路与大家进行分享，如有不当之处，还望大家批评指正。

今天我主要从以下几个方面做一个分享：一、装配式趋势；二、装配式设计案例，我举了两个施工案例。三、装配式设计优缺点。

装配式趋势。首先从政策上讲，2016年9月27日国务院办公厅发布了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，据不完全统计已经有30多个省市出台了专门的指导意见和相关的配套措施。不少地方更是对装配式建筑发展提出了明确要求，中国建筑也是响应国家政策，发展装配式建筑。

其次，从社会环境上讲，一方面新型城镇化快速发展，意味着要做到可持续发展，另一方面是中国人口红利的消失，我们也经常跟劳动班组的老板进行探讨，50岁以上已经是处于退休阶段，80、90后已经基本上很少人从事建筑劳务。

再次，从节能优势来讲，我们如果采用装配式建筑，建筑过程的一次节能能带来可观的效益，无须搭设脚手架，不用传统的木模板、木方，对幕墙装饰行业来讲，基本上现场搭设脚手架越来越少，同时现场的加工，包括现场的施工人员作业量都会大大减少，会减少现场的很多垃圾。

装配式设计的案例，我主要介绍两个例子，第一是坪山高新区综合服务中心，第二是我们目前在建的深圳技术大学。

坪山高新区综合服务中心，是中国首个集会议、展览、论坛、酒店为一体的EPC装配式钢结构酒店会展综合体，项目装配率达到了89%，是我们携手中建科技打造的精品工程。坪山会展地处坪山高新区燕子湖旁，坪山是深圳东北门户，粤港澳大湾区辐射粤东，联系海西的战略要冲。而燕子湖是坪山规划中的文化艺术中心，人才交流中心，商务休闲中心，未来深圳东部城市会客厅。

坪山会展中心是深圳东进战略的重点工程，建成后将成为深圳东部中心新地标，我们这个项目实现了当年开工、当年完工、当年投入使用的壮举。坪山会展中心占地面积约87万平方米，总建筑面积超13万平方米，会展功能超2万平方米，会议功能17000平方米，这个庞然大物是中国建筑集团科技发展升级的一个缩影，也是装配式从制造到智造跨越的典型。

2018年初，我们公司承接到这个项目，它采用的是EPC总承包方式，包括幕墙设计、精装修、整体软装，以及照明亮化的全产业链，合同金额约3.15亿，项目原竣工日期预计为2018年8月31日，但是在7月16日主体结构才完成了50%左右，中标初期，我们也是在短短几个月内需要完成63000平方米的施工作业，这就意味着我们采用常规的框架式幕墙和单元板块的玻璃幕墙是不可能实现的，所以我们科学采用了装配式设计的方案，加大了板块的高度和宽度，同时我们也采用了汽车吊和高空车，可以让现场更加灵活、简便。只要有施工现场，我们就可以将整个安装工期大大缩短。

本项目才能的是EPC承包模式，所以我们也是充分利用这一优势，合理采用建设的方案。项目总承包是中建科技（中建装配式建设研究院有限公司），他们对装配式建筑的设计、施工、采购了解得更加透彻，所以他了解我们所有的专业，包括钢结构、精装修、软装都采用装配式设计施工，同时业主是坪山城投，它也是希望我们在坪山区的开发建设中投入更多的绿色施工、快速建设的方法。

下面简单介绍一下我们选用这个方案的初衷。首先是建筑风格和使用功能的统一性，因为本项目均采用GRC包柱与玻璃幕墙相交替的形式，幕墙的分格尺寸得到统一的规划、设计。玻璃幕墙的水平分格是900，高度是2.4米、1.4米、3.2米，整个玻璃板块的幕墙约10米高。GRC包柱的标准宽度是1.8米，高度是4.8米，分为上下两块。为后期的生产加工打下了良好的基础。

根据玻璃板块的跨度，我们分为两类，一个是会展的层高，这是标准层高，就是10米高。第二是会议区域的层高，有6米和4米的，第三是中间一部分的主展厅，是12米。针对不同的区域，我们采用相同的工艺，在工厂组装，现场配合吊装，采用装配式施工的方法。我们以标准10米层高的分展厅幕墙设计为例，从建筑上来看，玻璃幕墙每5个分格与GRC进行柱子交互，玻璃幕墙的尺寸是10米，宽度是4.5米。我们最初想的是能够整体吊装，就是4.5×10米的板块，但是我们考虑了整个幕墙的立柱，因为它的跨度达到了10米，所以立柱的计算用到了300×100×6的钢方通，横梁是100×4×4的钢方通的形式，单单钢架的重量就达到2.5吨，尺寸超宽，运输也不方便，所以诸多的因素让我们放弃了这个方案。我们考虑将5个分格分为三个部分，两个单元板块，中间是零件散装的方式，整个项目划分之后，形成了约502个玻璃幕墙的板块，每两个板块之间均采用散件安装。这是一个安装的形式。

我们还要考虑有哪些材料可以在现场场地组装，比如说钢龙骨的打孔、切割、焊接和打磨，都是在工厂组装，整体的玻璃安装形式就在工地自己组装。整个玻璃板块加上玻璃、铝龙骨（外表面还有一层铝龙骨），我们整个板块的重量达到了3.2吨，所以采取的是汽车吊安装的方式。

（见PPT）左侧是标准横剖图，右侧是标准竖剖，顶部采取的是传统的地台码挂接的形式，三维可调。底部采取了一个比较创新的方式，减少现场的焊接量，采用的是埋设地台码的形式，把整个套接安装在地台码上。

这是装配图，板块是1.8米×10米的跨度，3.2吨。

GRC的尺寸和形式比较单一，所有的GRC柱均是4.8×1.8米，所有的板块数量也划分了一下，200多根柱子，总共594块，单块重量是1.4吨，我们整个都是在GRC厂一次浇铸成型的。

我们先是在GRC上预埋钢筋，以背负钢架焊接的形式。

这是现场吊装的形式，一根柱子分成两个GRC板块，每个GRC板块是4.8米高，整个GRC柱子是9.6米。

这是GRC在工厂脱模、焊接背负钢架的过程。

这是现场实际吊装的过程。

这是GRC的标准横剖，背负钢架之后跟整体预埋钢筋。

这是竖剖，它的挂接也是采用了三维可调的方式。

这个项目我们总结有以下几点特点：

第一，一体化设计——充分发挥EPC模式的主动性，为业主量身打造最适合项目属性的设计风格，从工程总体规划到具体的设计工作中，我们是严格把控效果、品质、进度、安全、成本等要素，设计出最具竞争力的方案，在深化过程中，我们充分发挥了施工优势，科学建议业主采用装配式设计方案。当然他们也是很同意我们采取这个方案。

第二是标准化的加工——制造与智造完美融合。对我们而言，坪山综合服务中心项目，最大的履约压力是工期，中建深装人，巧妙地利用装配式施工，向现场外借时间延长了施工周期，深化设计时，我们综合考虑了装饰效果，安装安全，质量可靠等因素。将立面分格去繁就简，吊装一副板块即可完成一个纵向段立面，大大提高了施工效率，并呈现出大气恢弘的视觉效果。我们充分利用主体结构施工时间，争分夺秒主治幕墙单元板块的工厂化加工，在工厂完成幕墙钢龙骨胎架焊接，氟碳喷涂，并将铝型材挂件安装，玻璃安装、打胶及扣条安装，形成流水作业，最后组成整体幕墙板块。既安全又高效，工程质量也更有保障。以技术为支撑，我们做到了在土建进度前，完成板块安装，赢得了充分的生产准备时间。

第三，机械化安装——安全、高效、确保顺利履约。坪山会展最高只有28米，由于项目工期紧张，各专业施工穿插作业不可避免，施工方案的选择同样也是一道难题，从安全性和使用效率上来看，传统的脚手架、吊篮施工都不太适用，此时装配式的优势就体现出来了，我们充分利用机械化吊装，无论是高空车还是吊车，它都可以随时挪动，具有良好的机动性，我们可以做到哪里有作业面就安装哪里，保持与主体结构的无缝对接，同时机械化吊装大大减少了高空风险作业源，有效提高了安全管理，在项目的履约中实现了安全事故零发生。

第四，精细化管理——一切为了最好服务业主，面对大体量、紧张工期的建设项目，人、财、机、策划的组织和管理，对建设者的管理智慧是莫大的考验。在坪山会展项目中，我们做足了施工策划、组织，依照工程顺序，有序采购、加工、输送。在现场制定了详细的进场、堆码、领用流程，指定专人发料、专人领料。整个项目在各方的指导下顺利完工。

这是我们做的一个GRC和玻璃幕墙的短视频。

（播放视频）

通过这个视频大家可以看到我们安装、制作的流程。这个项目的顺利履约是我们对装饰EPC总承包模式成功的实践，也是我们对装配式施工的一个勇敢尝试和大力创新。

第二个项目是目前正在建的深圳技术大学一期一标段幕墙工程。

深圳技术大学是深圳市一所独立公立应用型本科院校，是深圳市“十三五”期间重点打造的一批本科及以上学历的高水平应用技术大学，也是贯彻落实市委市政府东进战略的具体代表，市政府对本项目极为重视，本项目也是本着总建筑师吴家骅老师的工业化设计风格，采用的是装配式设计方案，整个建筑有两个系统，一个是铝板装配式线条，第二是玻璃幕墙。

（见PPT）这是铝板装配式现场的挂接图例。装配式现场采用的是铝面板整体拼装的形式，整体焊接采用的是铝龙骨和铝板的焊接。竖向的线条采取的是直接挂接，挂件可以设计成三维可调。这是我们的一个标准横剖和标准竖剖图。可以看到我们的挂件设置的时候还是比较粗壮的，因为我们考虑到它的悬挑超过600，侧风还是比较大的，所以挂件比较粗壮，这个挂件也设计成三维可调的方式，水平方向采用的是打钉的方式。这是铝板装配式线条的标准节点。

另外一个是玻璃幕墙板块，它是一个顶天立地的形式，它的标准板块都分布在2.19×4.7米的层高里面。这个玻璃幕墙我们也是摒弃了传统的框架式安装的方法，传统的就是直接安装立柱、横梁，转接件是夹在立柱之上的，我们这个项目也是参考了单元板块的形式，采取的是直接打钉的方式，这个灵感来源于单板块幕墙。顶底也不采取固定立柱的方式，我们加强顶底横梁，让顶底横梁直接采取上下挂件的方式，也是采取槽深埋的方式，进行整体连接。整个吊装的时候会比原框架市幕墙快很多。

下面简单介绍一下设计的优缺点，也是对这两个项目的总结。

第一，现场施工效率大幅提高，可以大大缩短工期。装配式构件在工厂实现产业化生产，构件就相当于标准的产品，运到现场可以直接安装。现实案例：坪山会展幕墙4天安装了近7000平方米，也给业主和坪山城投极大的震撼，我们也是利用周五到周一四天时间，项目总是周二过来看，给他极大的震撼。70天的时间完成了约63000平方米的幕墙板块的安装。深圳技术大学也是在短短20天内完成了整个项目的幕墙板块的安装，约12000平方米，大概1500个板块。给大家分享一个故事，当时我们设计团队进行加工图、组装图划分的时候，花了40到45天的时间，才完成了整个单元板块组装图的加工图，工厂也是花了大概40天组装，现场只用20天就吊装完成，给设计团队带来极大的震撼。

第二，综合成本降低。幕墙的成本主要体现在材料成本和安装成本上，装配式采用汽车吊和高空车，替代了原有的脚手架、吊篮的施工，施工效率更高，转移起来也方便一些，安装成本也大大降低。

第三，加工质量可控，幕墙品质得到保证。因为我们是在工厂进行的构件化生产，全部在工厂焊接、打磨、校直。

第四，构件生产的时间和空间的延展性。装配式构件可以在现场不存在生产的条件下将产品转移至加工厂加工，可以将空间的生产转移至地面操作，这样可以更加安全、更加高效。

第五，减少现场人力。机械化程度高，可以大大减少现场人力，极大地降低了用工成本，同时也减少了现场的施工作业人员。

第六，极大改善了幕墙工人工作环境。因为我们将很多的构件产品移至加工厂，所以我们的劳务班组成员在加工厂前置。

第七，安全风险显著降低。幕墙施工作为高危装修分包工程，安全隐患众多，而装配式施工，将现场加工、安装改变为加工厂加工、组装，将立面操作改变为地面操作，将人工蛮力搬运变为多种机械设备配合转运、吊装，这样可以从源头上大大降低项目的安全风险。

第八，节能环保。装配式建筑现场作业量、现场工人大大降低，减少了现场加工、组装的环节，减少现场扬尘，对环保也非常好。

当然，有优点也有缺点，这里大概总结了几条：一是设计工作量加大，整个设计方案需要在前期投入大量的研发人力，还需要通过我们做设计工序样板来确定方案的可行性。二是项目模式不可直接复制，因为每个项目都有独特内在、外在的环境影响和制约，所以我们要因地制宜，制定合理的装配式方案，包括坪山会展，我们的跨度达到10米，我们考虑它整个板块的组装高度、组装宽度和组装重量。三是需要充分考虑各专业之间的配合，装配式也改变了传统的设计思路，不仅要考虑方案的可行性，同时还要考虑与其他专业的交叉作业等等。比如说我们采用吊车、高空车的时候，我们园林、土建的施工顺序，都有很大的交叉作业量，需要我们充分考虑。

总之，人类社会发展要走可持续之路，建筑业发展要走绿色化之路已经成为大家的共识和必然选择，新型建筑装配式是建筑业绿色发展的首选之路，它为门窗幕墙企业带来了无限的发展空间、产品的创新和技术的进步、绿色的需求。中建深装用创新的理念、开拓的精神、充满凝聚力的团队，努力实现价值创造，担负起央企的责任，同时我们也为中国幕墙行业的未来和发展贡献一份力量。谢谢大家！

主持人点评：

谢谢何总带给我们的分享。何总提出了一个关键的题目，就是装配式幕墙怎么发展。但是避免不了两个问题，一个是全部专业一定要共同参与，第二个是全过程。粤港澳大湾区在装配式建筑方面是走得比较早的，深圳也是这方面的典范，我们还在努力地往前发展，给大家提供一个信息，最近在编制智能建造，同时提出了一个建筑机器人的概念，机器人的标准已经在陆陆续续在开始编制过程当中，随着人工越来越贵，建筑机器人不可避免要用到，现在我们也在出台建筑机器人相关的标准。