5.4.1
建筑的结构系统、外围护系统、内装饰系统和设备与管线系统均应进行集成化设计,应符合提高集成度、施工精度和安装效率的要求。
条文说明
5.4.1、5.4.2 建筑集成技术是装配式建筑的主要技术特征之一。建筑集成技术包括外围护系统集成技术,室内装修集成技术,机电设备集成技术。装配式建筑应在建筑设计的同时进行室内装饰装修设计,水、暖、电等专业的设备设施管线或管道及接口宜定型定位,并与标准化设计相协调,在预制构件与建筑部品中做好预留或预埋,避免后期装修重新开槽、钻孔等二次作业。
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建筑的结构系统、外围护系统、内装饰系统和设备与管线系统均应进行集成化设计,应符合提高集成度、施工精度和安装效率的要求。
5.4.1、5.4.2 建筑集成技术是装配式建筑的主要技术特征之一。建筑集成技术包括外围护系统集成技术,室内装修集成技术,机电设备集成技术。装配式建筑应在建筑设计的同时进行室内装饰装修设计,水、暖、电等专业的设备设施管线或管道及接口宜定型定位,并与标准化设计相协调,在预制构件与建筑部品中做好预留或预埋,避免后期装修重新开槽、钻孔等二次作业。
室内装修应与建筑、结构、设备一体化设计,设备管线管道宜采用集中布置,管线管道的预留、预埋位置应准确。建筑设备、管道之间的连接应采用标准化接口。
5.4.1、5.4.2 建筑集成技术是装配式建筑的主要技术特征之一。建筑集成技术包括外围护系统集成技术,室内装修集成技术,机电设备集成技术。装配式建筑应在建筑设计的同时进行室内装饰装修设计,水、暖、电等专业的设备设施管线或管道及接口宜定型定位,并与标准化设计相协调,在预制构件与建筑部品中做好预留或预埋,避免后期装修重新开槽、钻孔等二次作业。
室内装饰装修设计应符合下列规定:
1 应满足工厂预制、现场装配的要求,装饰材料应具有一定的强度、刚度和硬度;
2 应对不同部品之间的连接和不同装饰材料之间的连接进行设计;
3 室内装修的标准构配件宜采用工业化产品,非标准构配件可在现场统一制作,应减少施工现场的湿作业。
装配式木结构建筑的室内装修材料应符合下列规定:
1 宜选用易于安装、拆卸且隔声性能良好的轻质材料;
2 隔墙板的面层材料宜与隔墙板形成整体;
3 用于潮湿房间的内隔墙板的面层应采用防水、易清洗的材料;
4 装饰材料应符合防火要求;
5 厨房隔墙面层材料应为不燃材料。
5.4.4 轻型木结构和胶合木结构房屋建筑室内墙面覆面材料宜采用纸面石膏板,如采用其他材料,其燃烧性能技术指标应符合现行国家标准《建筑材料难燃性试验方法》GB 8625的规定。
建筑装修材料、设备与预制木结构组件连接,宜采用预留埋件的安装固定方式。当采用其他安装固定方式时,不应影响预制木结构组件的完整性与结构安全。
预制木结构组件或部品内预留管线接口、管道接口、吊挂配件的孔洞、套管及沟槽应避开结构受力薄弱位置,并应符合装修设计和设备使用要求,且应采取防水、防火和隔声等措施。
给水排水及供暖设计应符合下列规定:
1 管材、管件应符合国家现行有关产品标准的要求;
2 管道设计时应合理设置管道连接,管道连接应牢固可靠、密封性好和耐腐蚀;
3 应减少管道接头的设置,接头不应设置在隐蔽部位或不宜检修部位,接头处应有便于查找的明显标志;
4 集成式厨房、卫生间应预留相应的给水排水管道接口,给水系统配水管道接口的形式和位置应便于检修;
5 当采用太阳能热水系统集热器和储热设备时,设备安装应与建筑进行一体化设计,并应采用可靠的预留预埋措施;
6 建筑排水宜采用同层排水方式。当采用同层降板排水方式时,降板方案应按房间净高、楼板跨度、设备管道布置等因素进行确定。
5.4.7 同层排水可以解决预制楼板等的预留设备孔洞问题。同层排水技术最早出现在《住宅设计规范》GB 50096-1999中,同层排水容易出现堵塞和渗漏。所以施工中应做到以下几点:①严把材料质量关;②施工方法适宜;③成品保护及时有效;④管道连接时,环境温度应高于5℃且空气湿度不能过大;⑤在施工过程中必须对系统进行必要的检查与试验,采用灌水及通水的方法检查管道的严密性,验证是否渗漏。
装配式木结构建筑的设备设计应符合下列规定:
1 当设备的荷载由木组件承担时,应考虑设备荷载对木组件的影响;
2 当木组件内安装有设备时,应在相应部位预留必要的检修孔洞;
3 敷设易产生高温管道的通道应采用不燃材料制作,并应采取通风措施;
4 敷设易产生冷凝水管道的通道应采用耐水材料制作,并应采取通风措施;
5 厨房的排油烟管道应采取隔热措施,排烟管道不应直接与木材接触。
建筑电气设计应符合下列规定:
1 电缆、电线宜采用低烟无卤阻燃交联聚乙烯绝缘或无烟无卤阻燃性B类的线缆;
2 预制木结构组件或部品中内置电气设备时,应采取满足隔声及防火要求的措施;
3 防雷设计应符合国家现行标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057和《民用建筑电气设计规范》JGJ 16的规定;
4 竖向电气管线宜统一设置在预制板内或装饰墙面内。墙板内竖向电气管线间应保持安全间距。
装配式木结构建筑的智能化设计应符合现行国家标准《智能建筑设计标准》GB 50314的规定。
燃气设计应符合下列规定:
1 楼板、墙体等建筑部品内应在燃气管道穿越楼板或墙体处预留钢套管;
2 燃气管道应明敷,不得封闭隐藏;
3 使用燃气的房间应安装燃气泄漏报警系统,宜安装紧急切断电磁阀。
设备管线或管道综合设计应符合下列规定:
1 设备管线或管道应减少平面交叉,竖向管线或管道宜集中布置,并应满足维修更换的要求;
2 机电设备管线宜设置在管线架空层或吊顶空间中,管线宜同层敷设;
3 当受条件限制管线或管道必须暗埋时宜结合建筑垫层或装饰基层进行设计。
5.4.12 装配式木结构建筑应采用管线综合设计,应用BIM在内的建筑信息技术手段进行三维管线综合设计与管线碰撞检查,并在预制木构件上预开的套管、孔洞做好定位及定型,减少现场加工。
装配式木结构建筑的结构体系应符合下列规定:
1 应满足承载能力、刚度和延性要求;
2 应采取加强结构整体性的技术措施;
3 结构应规则平整,在两个主轴方向的动力特性的比值不应大于10%;
4 应具有合理明确的传力路径;
5 结构薄弱部位,应采取加强措施;
6 应具有良好的抗震能力和变形能力。
装配式木结构应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法进行设计。
装配式木结构的设计基准期应为50年,结构安全等级应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的规定。装配式木结构组件的安全等级,不应低于结构的安全等级。
装配式木结构建筑抗震设计应按设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用相应的计算方法,并应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011、《木结构设计规范》GB 50005和《多高层木结构建筑技术标准》GB/T 51226的规定。
装配式木结构建筑抗震设计时,对于装配式纯木结构,在多遇地震验算时结构的阻尼比可取0.03,在罕遇地震验算时结构的阻尼比可取0.05。对于装配式木混合结构,可按位能等效原则计算结构阻尼比。
装配式木结构建筑的结构平面不规则和竖向不规则应按表6.1.6的规定进行划分,并应符合下列规定:
1 当结构符合表6.1.6中一项不规则结构类型时,为不规则结构;
2 当结构符合表6.1.6中两项或两项以上不规则结构类型时,为特别不规则结构;
3 当结构符合表6.1.6中一项不规则结构类型,且不规则定义指标超过规定的30%时,为特别不规则结构;
4 当结构两项或两项以上不规则结构类型符合第3款的规定时,为严重不规则结构。
装配式木结构竖向布置应连续、均匀,应避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力沿竖向突变,并应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定。
结构设计时采用的荷载和效应的标准值、荷载分项系数、荷载效应组合、组合值系数应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定;木材强度设计值应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005的规定。
结构设计时应采取减小木材因干缩、蠕变而产生的不均匀变形、受力偏心、应力集中的加强措施,并应采取防止不同材料温度变化和基础差异沉降等不利影响的措施。
木组件的拆分单元应按内力分析结果,结合生产、运输和安装条件确定。
当装配式木结构建筑的结构形式采用框架支撑结构或框架剪力墙结构时,不应采用单跨框架体系。
预制木结构组件应进行翻转、运输、吊运、安装等短暂设计状况下的施工验算。验算时,应将木组件自重标准值乘以动力放大系数后作为等效静力荷载标准值。运输、吊装时,动力放大系数宜取1.5,翻转及安装过程中就位、临时固定时,动力放大系数可取1.2。
进行木组件设计时,应进行吊点和吊环的设计。
装配式木结构建筑的结构体系的选用应按项目特点确定,并应符合组件单元拆分便利性、组件制作可重复性以及运输和吊装可行性的原则。
结构分析模型应按结构实际情况确定,可选择空间杆系、空间杆-墙板元及其他组合有限元等计算模型。所选取的计算模型应能准确反映结构构件的实际受力状态,连接的假定应符合结构实际采用的连接形式。
6.2.2 装配式木结构建筑的结构分析模型应按实际情况确定,模型的建立、必要的简化计算与处理应符合结构的实际工作状况,模型中连接节点的假定应符合结构中节点的实际工作性能。所有分析模型计算结果,应经分析、判断确认其合理和有效后方可用于工程设计。若无可靠的理论依据时,应采取试验或专家评审会的方式做专题研究后确定。
体型复杂、结构布置复杂以及特别不规则结构和严重不规则结构的多层装配式木结构建筑,应采用至少两个不同的结构分析软件进行整体计算。
结构内力计算可采用弹性分析。内力与位移计算时,当采取了保证楼板平面内整体刚度的措施,可假定楼板平面为无限刚性进行计算;当楼板具有较明显的面内变形,计算时应考虑楼板面内变形的影响,或对按无限刚性假定方法的计算结果进行适当调整。
6.2.4 承载能力极限状态验算时,结构分析所用材料弹性模量的取值应符合下列规定:
1 对于一阶弹性分析,当结构内力分布不受荷载持续时间影响时,可采用未经使用条件系数和设计使用年限系数调整的弹性模量设计值;
2 对于一阶弹性分析,当结构内力分布受到荷载持续时间影响时,需采用经使用条件系数和设计使用年限系数调整的弹性模量设计值,相关调整系数取值应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005的规定;
3 对于二阶弹性分析,可采用未经使用条件系数和设计使用年限系数调整的弹性模量设计值。
按弹性方法计算的风荷载或多遇地震标准值作用下的楼层层间位移角应符合下列规定:
1 轻型木结构建筑不得大于1/250;
2 多高层木结构建筑不得大于1/350;
3 轻型木结构建筑和多高层木结构建筑的弹塑性层间位移角不得大于1/50。
6.2.5 层间位移角即层间最大位移与层高的比值。
装配式木结构中抗侧力构件承受的剪力,对于柔性楼盖、屋盖宜按面积分配法进行分配;对于刚性楼、屋盖宜按抗侧力构件等效刚度的比例进行分配。
梁柱构件的设计应符合下列规定:
1 梁柱构件的设计验算应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005和《胶合木结构技术规范》GB/T 50708的规定;
2 在长期荷载作用下,应进行承载力和变形等验算;
3 在地震作用和火灾状况下,应进行承载力验算。
用于固定结构连接件的预埋件不宜与预埋吊件、临时支撑用的预埋件兼用;当必须兼用时,应同时满足所有设计工况的要求。预制构件中预埋件的验算应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005、《钢结构设计规范》GB 50017和《木结构工程施工规范》GB/T 50772规定。
装配式木结构的楼板、墙体,均应按现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005的规定进行验算。
墙体、楼盖和屋盖按预制程度不同,可分为开放式组件和封闭式组件。
预制木墙体的墙骨柱、顶梁板、底梁板以及墙面板应按现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005和《多高层木结构建筑技术标准》GB/T 51226的规定进行设计,并应符合下列规定:
1 应验算墙骨柱与顶梁板、底梁板连接处的局部承压承载力;
2 顶梁板与楼盖、屋盖的连接应进行平面内、平面外的承载力验算;
3 外墙中的顶梁板、底梁板与墙骨柱的连接应进行墙体平面外承载力验算。
预制木墙板在竖向及平面外荷载作用时,墙骨柱宜按两端铰接的受压构件设计,构件在平面外的计算长度应为墙骨柱长度;当墙骨柱两侧布置木基结构板或石膏板等覆面板时,可不进行平面内的侧向稳定验算,平面内只需进行强度计算;墙骨柱在竖向荷载作用下,在平面外弯曲的方向考虑0.05倍墙骨柱截面高度的偏心距。
当非承重的预制木墙板采用木骨架组合墙体时,其设计和构造要求应符合国家标准《木骨架组合墙体技术规范》GB/T 50361的规定。
正交胶合木墙体的设计应符合国家标准《多高层木结构建筑技术标准》GB/T 51226的要求,并应符合下列规定:
1 剪力墙的高宽比不宜小于1,并不应大于4;当高宽比小于1时,墙体宜分为两段,中间应用耗能金属件连接;
2 墙应具有足够的抗倾覆能力,当结构自重不能抵抗倾覆力矩时,应设置抗拔连接件。
装配式木结构中楼盖宜采用正交胶合木楼盖、木搁栅与木基结构板材楼盖。
装配式木结构中屋盖系统可采用正交胶合木屋盖、椽条式屋盖、斜撑梁式屋盖和桁架式屋盖。
装配式木结构建筑中的木楼梯和木阳台宜在工厂按一定模数预制成组件。
预制木楼梯与支撑构件之间宜采用简支连接,并应符合下列规定:
1 预制楼梯宜一端设置固定铰,另一端设置滑动铰,其转动及滑动能力应满足结构层间位移的要求,在支撑构件上的最小搁置长度不宜小于100mm;
2 预制楼梯设置滑动铰的端部应采取防止滑落的构造措施。
装配式木结构建筑中的预制木楼梯可采用规格材、胶合木、正交胶合木制成。楼梯的梯板梁应按压弯构件计算。