发展装配式建筑之我见（四）

七、介绍二种混合结构装配式建筑体系

（一）现浇钢筋混凝土核心筒-重木框架体系，薄壁轻钢复合幕墙体系

这是一栋现浇钢筋混凝土核心筒-重木框架体系，薄壁轻钢复合幕墙的混合结构高层建筑（图20）。

该项目正式名称叫：Brock Commons学生公寓，楼高53米，18层全木结构，能够提供404个住宿房间。

图20-1

项目位于风景如画的加拿大BC省温哥华UBC大学校园内（图20-2，红点点的地方就是），UBC大学的林学院是全球排名数一数二的林学专业。

图20-2

该项目建筑面积2315平米，一共使用了2233立方米的BC省木材，项目占地面积15120平米；所有木材一共存储了1753吨的二氧化碳，因使用木材而没有使用混凝土造成的碳排放达到679吨，合计减碳2432吨（图20-3）。

图20-3

大楼在设计阶段一共评估了不同施工体系，分别是预制混凝土，钢结构和木结构，结果木结构在各方面都胜出最后成为最佳选择。该建筑维护结构节能标准达到R-16级别。外立面的设计也考虑和周围建筑的匹配，采用了相近风格（图20-4）。

图20-4

外围护墙体系统采用了152毫米厚冷轧轻钢框架结构，玻璃纤维填充，热阻达到R-16级别。全部工厂预制好现场吊装（图20-5）。

图20-5

大楼的电气通风服务系统采用了比较传统的做法，针对木结构的特殊构造采用了一些调整，包括：调整管线走向以适应CLT楼板的特殊构造，所有管线走向都在电脑里模拟预先设计，考虑了混凝土核心筒和木结构构件部分可能产生的位移，充分考虑了防止水分积累的措施（图20-6）。

图20-6

现浇混凝土核心筒主要起到了电梯井，逃生通道和整体建筑抗震的作用。在其他很多高层木结构项目中，这部分核心筒也可以采用CLT建造。不过考虑到该项目18层的前沿性，设计师采用了较为保守的现浇混凝土核心筒设计（图20-7）。

图20-7

图20-8请点击横向放大查看。这张示意图展示了建筑整体的施工过程步骤。

图20-8

项目工期从2015年1月的设计方案开始，到2016年8月建筑结构封顶，预计2018年四月交付使用。木结构部分施工时间只用了不到两个月（图20-9）。

图20-9

防火策略上采用被动方式，所有墙体和天花板采用单侧三面耐火石膏板覆面（楼与楼，户与户之间都能够达到2小时耐火时间，建筑法规要求为1小时），所有楼板上层浇筑混凝土增加耐火和隔音（图20-10）。

图20-10

图20-11红色部分为达到2小时耐火时间部分，蓝色为达到1小时耐火时间部分。

图20-11

隔音方面主要通过几个方法来达到：一个是在CLT楼板上浇筑40毫米厚的混凝土，所有地板铺设地毯和弹性地板。在CLT楼板和天花板耐火石膏板间增加弹性隔音条，所有户内隔墙都填充了隔音棉（图20-12）。

图20-12

连接件采用镀锌钢构件，能够很好的传递竖向和侧向荷载。金属拉条（图20-13，④号标注部分）能够将侧向力传导至核心筒。

图20-13

虽然主体结构大部分为木材，但是建筑整体还是混合采用了不同结构形式以达到经济上的最优化。包括屋顶部分采用了钢结构，一层大堂为混凝土结构，核心筒为混凝土结构，所有外墙和内隔墙采用了轻钢结构（图20-14）。

图20-14

BIM的使用贯穿整个项目，好处显而易见：可视化的过程，更利于施工协调，错误的检测和预判，质量监控，施工流程计划，可建造性的预览以及电脑化的构件预制等（图20-15）。

图20-15

木材方面主要用到了三种工程木材料，PSL主要用来作为2-5层的支撑柱，胶合木GLT主要用于5-18层的胶合木，五拼的CLT（正交胶合木）作为建筑3-18层的楼板（图20-16）。

图20-16

下面是一些最新的项目图片（图20-17）。

图20-17

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