装配式建筑预制构件产业园标准化设计

摘 要 ：随着混凝土装配式建筑结构体系的发展，混凝土预制构件逐步趋于标准化，装配式建筑的产业链各环节逐步国产化，使得混凝土预制构件的生产效率越高，成本则越低，相应的预制构件产业园建设要求会更高，产业园的标准化研究通过对工艺设计标准化、建筑设计标准化、园区建设流程标准化，实现合理的产能需求，最优的规划方案、经济的建造成本以及最短的建设周期。

1 产业园建设现状

在我国大力发展装配式建筑的大背景下，因地制宜、结合国家政策及各地方政府的需求，装配式建筑技术迅速扩大产业规模。装配式建筑是以设计标准化、生产工业化、施工装配化、管理信息化为发展方向，是传统建筑业的创新转型升级 。

预制构件产业园在全国范围的布点建设是建筑工业化产物。预制构件产业园的建设从园区工艺规划设计、建筑设计、施工图设计，土建施工，到产业园运营，融合了整套智能建筑体系。现阶段预制构件产业园建设全过程存在着园区规划不规范、工艺设计过度配置、建筑设计过于保守、施工周期长、成本不可控等问题。

2 研究的意义

预制构件产业园标准化是从工艺区划、用地情况、建筑规划、施工周期，各个维度对已建园区现状进行了统计与分析，在此基础上对产业园区进行分析总结而设计出的经济效益最大化产业园标准化体系。

3 标准化产业园研究

标准化产业园是结合现有已建工厂的技术要求和市场经验，用地规模约 90 亩，以期为市级规模产业园提供的设计建设参考。产业园的规划与建筑设计均要求服务于生产，源于产业区划、工艺设计及运营需求。

3.1  工艺设计标准化

标准化产业园区工艺设计，从标准产线、生产工艺、技术参数、设备配置多个角度对比分析为产业园规划提供最经济最适用的配置。

工艺设计以经济性、安全性、适用性为原则。做到功能分区明确，考虑生产、线边、堆场、车间的大小、高度及布局；分析计算各预制构件类型的产能需求；以及合理规划办公、生活区域的人员、场地，使其工作舒适生活便捷。做到生产工艺过程连续顺畅，根据当地市场对不同预制构件类型的需求，平衡生产线各工序节拍；以及根据企业的发展战略，合理配置生产线。做到物流顺畅、便捷，总体物流通道实现人物分流，合理规划园区出入口，园区内物流运输与外部交通组织合理；园区内物流路线遵循路径最短原则。做到堆场规划经济，堆场面积大小、设备配置等规格及数量合理。做到辅助设施完善、节能环保等。

3.1.1 标准化产业园规划

从市政规划要求、用地情况、园区规划、建筑组成、面积配比、建筑功能、成本优化等各个维度对已建园区现状进行统计与分析，在此基础上对产业园区进行归类，功能分区主要包括生产区、综合楼（办公、宿舍、食堂等）、热能中心、砂石料储存间、门卫、堆场、道路等。空间分区相对明确，同时又满足生产、生活相互联系的需求，做到生产运输流线简洁，精益生产。

3.1.2 标准产线与布局

标准产线、标准布局与标准尺寸共同形成产业园的标准工厂 。根据生产需求，标准化厂房布局设计可容纳长线模台生产线、双循环综合生产线、固定台模生产线、钢筋混凝土生产线，根据选用的生产线，对其设备及尺寸均采用标准化的设计。标准化工厂生产构件类型包括梁、柱、内隔墙、剪力墙、三明治墙板、桁架叠合板、预应力叠合板、楼梯、阳台、飘窗等预制构件。

3.1.3 物流规划

园区物流充分考虑生产过程中的生产运输关系，根据预制构件生产线的增加材料装配组合的特点特性，优先考虑不转折的通过式，做到生产运输顺畅，节约用地。根据生产区厂房的产线工艺、物流要求、厂房建设经济性，形成一系列标准化尺寸。

3.1.4 生产工艺过程

各条标准生产线的标准工艺流程双循环综合生产线工艺过程：清模→装模→钢筋架绑扎→预埋→浇捣→拉毛（夏季）→预养护→抹光 / 拉毛（冬季）→进养护窑养护→拆模→起吊长线台模生产线工艺过程：模具清理→喷刷脱模剂→预埋准备→组模→钢筋安装→预埋件安装→生产自检→混凝土浇筑→后处理→养护→拆模→起吊固定台模生产工艺工艺过程：清模→装模→钢筋安装→预埋件安装→浇捣→养护→脱模→检验→缺陷修补→拆模→起吊

3.1.5 产线技术参数

生产线的关键技术参数是产能。年产能 = 台模面积 × 台模利用率 × 工作班制 × 出模量 / 台模数量 × 年工作天数 × 构件计算厚度

3.2 建筑设计标准化

产业园的规划与建筑设计均服务于生产，源于产业区划、工艺设计及运营需求。从产业园区周边的市政条件出发，结合生产需求，运输需求，合理选择园区出入口、组织道路、空间规划、标准化细节设计。

3.2.1 预制构件厂房标准化

预制构件标准厂房规划四跨布局，占地面积 19800m（长2198m，宽 100m）；经济适用性考虑，地面采用分区设计，分为重载区、设备区及一般区域；重载区的道路载荷要求40t，用于通过 17m 长挂车或者构件转运的轮胎式电动平车，设备区地面做常规设计，一般区域载荷要求 15t，用于 10t叉车运输。厂房设计关键参数如表 2。

3.2.2 综合楼标准化

综合楼服务于预制构件生产的管理、生产和辅助人员，结构设计采用框架结构。根据标准工厂产线配置的操作人员及管理人员，确定综合楼的房间配置及占地面积 。综合楼标准化功能指标如表 3。

3.2.3 堆场标准化

堆场主要用于存放、转运叠合楼板，墙板，楼梯阳台类异型构件等成品构件。堆场标准化设计的关键元素包括堆场地面做法、堆场面积、堆场设备。

1）堆场区域根据不同堆载要求设计硬化处理，可以直接放置不同类型的预制构件。

2）堆场面积与构件类型占比、工厂年产能、构件存储期等参数相关，堆场面积相对厂房占地面积不宜小于 0.8 倍。

3）为实现设备资源的经济化、合理化利用，不同的规划区域配置不同的转运设备，预制构件成品根据构件的重量、存放形态、运输方式、出板方式等不同进行分区存放：墙板和飘窗等竖向构件存放区域采用行车等起吊设备，叠合楼板、楼梯等水平构件存放区域采用叉车设备。

3.2.4 砂石料存储间

砂石料存储间用于预制构件原材料的存放，起到中转、缓冲、调节的作用。存储间为矩形厂房，采用隔墙分隔不同规格的砂石，一般分为四个料仓，存放空间一般满足 3 ～ 5天的生产需求。净空高 10m，隔间围挡高 3.5m。建筑设计采用混凝土结构与钢结构结合，3.5m 以下包括隔间围挡采用混凝土结构，3.5m 以下采用波纹压型钢板。

3.2.5 道路标准化

道路建设是园区建设成本的重要组成部分，对园区内的道路规划组织、分级设计非常重要。根据园区的使用、运输要求，结合场地的地址条件，把道路分成重载道路、轻型道路（消防通道）和人行进行构造做法精细化设计，同时对道路的宽度进行规范。道路宽度分别为 10 ～ 7m、4m、3m。道路出入口根据其功能性及便利性分别设计办公出入口、原材料入口、构件出口。

3.2.6 围墙标准化

围墙形式采用两种，装配式预制围墙 + 铁艺围墙和铁艺围墙。对有园区形象要求的临街面采用装配式预制围墙 +铁艺围墙，其他区域采用铁艺围墙，有效的控制围墙造价。

3.3  园区建设流程标准化

标准化的园区建设流程突破性整改了原始的按部就班各部门、各环节依次串联进行的建设步骤，通过对各关键工序的合理穿插，采用工艺设计和建筑结构设计并行化，设备制造和土建施工安装同步化，有效提高协作效率，合理缩短产业园建设周期。实现“拿地即开工”的建设模式。整体建设周期可实现 7 个月交付，其中施工前准备周期 2 个月，项目施工周期 5 个月。

4 结  语

产业园标准化研究是基于工程实践经验及理论依据，提炼的标准化的生产工艺，优化的建筑设计，合理管控的土建施工流程，实现成本及建设周期可控，快速推进装配式智造工厂建设。

1）产业园标准化工艺设计的内核是模块化，根据市场需求，最优组合各独立生产线模块和功能区模块，提高规划效率和设计质量，实现产能最优、功能合理的经济性标准化园区。

2）建筑设计通过对建筑单体设计标准化、道路堆场标准化等，有效缩短设计周期、提高设计准确率。

3）设计、生产、施工一体化流程，各环节穿插并行，可有效缩短工期到 7 个月投产，及时追溯施工过程中的变更源头，有效控制成本。

4）预制构件产业园占地面积 90 亩，可生产混凝土装配式预制构件类型包括，三明治墙板、内隔墙、剪力墙、桁架叠合板、预应力叠合板、梁柱、阳台、飘窗、楼梯、PCF板等，园区年产能可达 10 万立方米。