4.5.5
装配式钢结构建筑应根据建筑功能、主体结构、设备管线及装修等要求,确定合理的层高及净高尺寸。
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装配式钢结构建筑应根据建筑功能、主体结构、设备管线及装修等要求,确定合理的层高及净高尺寸。
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建筑的结构系统、外围护系统、设备与管线系统和内装系统均应进行集成设计,提高集成度、施工精度和效率。
5.1.1 集成设计应考虑不同系统、不同专业之间的影响,包括:在结构构件和围护部品上预埋或预先焊接连接件;在结构构件上为设备管线留孔洞;围护部品预留、预埋的设备管线;结构构件与内装部品的接口条件;围护部品为内装部品需要吊挂处的加强等方面。要完成集成设计,应做到下列要求:
1 采用通用化、模数化、标准化设计方式,宜采用建筑BIM技术。
2 各项建筑功能及细节构造应在生产制造和施工前确定。
3 主体结构、围护结构、设备与管线及内装等各模块之间的协同设计,应贯穿设计全过程。
4 应按照建筑全寿命期的要求,落实从部品部件生产、施工到后期运营维护全过程的绿色体系。
各系统设计应统筹考虑材料性能、加工工艺、运输限制、吊装能力的要求。
装配式钢结构建筑的结构设计应符合下列规定:
1 装配式钢结构建筑的结构设计应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的规定,结构的设计使用年限不应少于50年,其安全等级不应低于二级。
2 装配式钢结构建筑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。
3 装配式钢结构建筑应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223的规定确定其抗震设防类别,并应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011进行抗震设计。
4 装配式钢结构的结构构件设计应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的规定。
5.2.1 本条采用直接引用的方法,规定了装配式钢结构建筑的结构设计必须遵守的规范,保证结构安全可靠。
钢材牌号、质量等级及其性能要求应根据构件重要性和荷载特征、结构形式和连接方法、应力状态、工作环境以及钢材品种和板件厚度等因素确定,并应在设计文件中完整注明钢材的技术要求。钢材性能应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017及其他有关标准的规定。有条件时,可采用耐候钢、耐火钢、高强钢等高性能钢材。
5.2.2 工程经验表明,钢结构对钢材的品种、质量和性能有着更高的要求,同时也要求在设计选材时要做好优化比选工作。本条依据相关设计规范和工程经验,结合装配式钢结构建筑的用钢特点,提出了选材时应综合考虑的诸要素。其中应力状态指弹性或塑性工作状态和附加应力(约束应力、残余应力)情况;工作环境指高温、低温或露天等环境条件;钢材品种指轧制钢材、冷弯钢材或铸钢件;钢材厚度主要指厚板、厚壁钢材。为了保证结构构件的承载力、延性和韧性并防止脆断断裂,工程设计中应综合考虑上述要素,正确合理地选用钢材牌号、质量等级和性能。同时由于装配式钢结构建筑中钢材费用约占到工程总费用的30%,故选材还应充分地考虑到工程的经济性,选用性价比较高的钢材。此外作为工程重要依据,在设计文件中应完整的注明对钢材和连接材料的技术要求,包括牌号、型号、质量等级、力学性能和化学成分、附加保证性能和复验要求,以及应遵循的技术标准等。
装配式钢结构建筑的结构体系应符合下列规定:
1 应具有明确的计算简图和合理的传力路径。
2 应具有适宜的承载能力、刚度及耗能能力。
3 应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力。
4 对薄弱部位应采取有效的加强措施。
5.2.3、5.2.4 无论采用何种结构体系,结构的平面和竖向布置都应使结构具有合理的刚度、质量和承载力分布,避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位;对可能出现的薄弱部位,在设计中应采取有效措施,增强其抗震能力;结构宜具有多道防线,避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受水平风荷载,地震作用和重力荷载的能力。
装配式钢结构建筑的结构布置应符合下列规定:
1 结构平面布置宜规则、对称。
2 结构竖向布置宜保持刚度、质量变化均匀。
3 结构布置应考虑温度作用、地震作用或不均匀沉降等效应的不利影响,当设置伸缩缝、防震缝或沉降缝时,应满足相应的功能要求。
5.2.3、5.2.4 无论采用何种结构体系,结构的平面和竖向布置都应使结构具有合理的刚度、质量和承载力分布,避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位;对可能出现的薄弱部位,在设计中应采取有效措施,增强其抗震能力;结构宜具有多道防线,避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受水平风荷载,地震作用和重力荷载的能力。
装配式钢结构建筑可根据建筑功能、建筑高度以及抗震设防烈度等选择下列结构体系:
1 钢框架结构。
2 钢框架-支撑结构。
3 钢框架-延性墙板结构。
4 筒体结构。
5 巨型结构。
6 交错桁架结构。
7 门式刚架结构。
8 低层冷弯薄壁型钢结构。
当有可靠依据,通过相关论证,也可采用其他结构体系,包括新型构件和节点。
5.2.5 装配式钢结构建筑应根据房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别和施工技术条件等因素考虑其适宜的钢结构体系。除此之外,建筑类型也对结构体系的选型至关重要。钢框架结构、钢框架-支撑结构、钢框架-延性墙板结构适用于多高层钢结构住宅及公建;筒体结构、巨型结构适用于高层或超高层建筑;交错桁架结构适合带有中间走廊的宿舍、酒店或公寓;门式刚架结构适用于单层超市及生产或存储非强腐蚀介质的厂房或库房。低层冷弯薄壁型钢结构适用于以冷弯薄壁型钢为主要承重构件,层数不大于3层的低层房屋。
这里所说的钢框架是具有抗弯能力的钢框架,框架柱可采用钢柱或钢管混凝土柱;钢框架-支撑结构中的支撑在设计中可采用中心支撑、偏心支撑和屈曲约束支撑;钢框架-延性墙板结构中的延性墙板主要指钢板剪力墙、钢板组合剪力墙、钢框架内填竖缝混凝土剪力墙等;筒体体系包括框筒、筒中筒、桁架筒、束筒;巨型结构主要包括巨型框架和巨型桁架结构。
当有理论研究基础,其他新型构件和节点,及新型结构体系也可通过论证的方法来推广试点采用。
重点设防类和标准设防类多高层装配式钢结构建筑适用的最大高度应符合表5.2.6的规定。
5.2.6 钢框架结构一般来讲比较经济的高度为30m以下,大于30m的建筑应增设支撑来提高经济性。
将钢框架-偏心支撑(延性墙板)单列,有利于促进该结构的推广应用。筒体和巨型框架以及钢框架-偏心支撑的最大适用高度,与国内现有建筑已达到的高度相比是保守的。AISC抗震规程对C级(大致相当于我国0.10g以下)的结构,不要求执行规定的抗震构造措施,明显放宽。
另外,如果选取了全螺栓连接的半刚接节点或其他新型节点,所适用的最大高度也应该相应降低。
多高层装配式钢结构建筑的高宽比不宜大于表5.2.7的规定。
5.2.7 装配式钢结构建筑的高宽比,是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制;在结构设计满足规定的承载力、稳定、抗倾覆、变形和舒适度等基本要求后,仅从结构安全角度讲高宽比限值不是必须满足的,高宽比限值主要影响结构设计的经济性。
在风荷载或多遇地震标准值作用下,弹性层间位移角不宜大于1/250(采用钢管混凝土柱时不宜大于1/300)。装配式钢结构住宅在风荷载标准值作用下的弹性层间位移角尚不应大于1/300,屋顶水平位移与建筑高度之比不宜大于1/450。
5.2.8 住宅建筑对舒适度的要求比较高,因此对于在风荷载作用下的层间位移角要有所控制,规定了1/300的限值。并且为了避免风荷载下较高楼层的位移过大,规定了水平位移和建筑高度之比的限值。
高度不小于80m的装配式钢结构住宅以及高度不小于150m的其他装配式钢结构建筑应进行风振舒适度验算。在现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009规定的10年一遇的风荷载标准值作用下,结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度计算值不应大于表5.2.9中的限值。结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度,可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定计算,也可通过风洞试验结果确定。计算时钢结构阻尼比宜取0.01~0.015。
5.2.9 对照国外的研究成果和有关标准,要求装配式钢结构建筑应具有良好的使用条件,满足舒适度的要求。按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009规定的10年一遇的风荷载取值计算或进行风洞试验确定的结构顶点最大加速度不应超过本标准表5.2.9中的限值。计算舒适度时结构阻尼比的取值影响较大,一般情况下,对房屋高度为80m~100m的钢结构阻尼比取0.015,对房屋高度大于100m的钢结构阻尼比取0.01。
多高层装配式钢结构建筑的整体稳定性应符合下列规定:
门式刚架结构的设计、制作、安装和验收应符合现行国家标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022的规定。
冷弯薄壁型钢结构的设计、制作、安装和验收应符合现行行业标准《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》JGJ 227的规定。
钢框架结构的设计应符合下列规定:
1 钢框架结构设计应符合国家现行有关标准的规定,高层装配式钢结构建筑尚应符合现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的规定。
2 梁柱连接可采用带悬臂梁段、翼缘焊接腹板栓接或全焊接连接形式(图5.2.13-1a~图5.2.13-1d);抗震等级为一、二级时,梁与柱的连接宜采用加强型连接(图5.2.13-1c~图5.2.13-1d);当有可靠依据时,也可采用端板螺栓连接的形式(图5.2.13-1c)。
3 钢柱的拼接可采用焊接或螺栓连接的形式(图5.2.13-2、图5.2.13-3)。
4 在可能出现塑性铰处,梁的上下翼缘均应设侧向支撑(图5.2.13-4),当钢梁上铺设装配整体式或整体式楼板且进行可靠连接时,上翼缘可不设侧向支撑。
5 框架柱截面可采用异型组合截面,其设计要求应符合国家现行标准的规定。
5.2.13 对钢框架结构的设计作如下说明:
2 梁翼缘加强型节点塑性铰外移的设计原理如图1所示。通过在梁上下翼缘局部焊接钢板或加大截面,达到提高节点延性,在罕遇地震作用下获得在远离梁柱节点处梁截面塑性发展的设计目标。
4 框架梁在预估的罕遇地震作用下,在可能出现塑性铰的截面(为梁端和集中力作用处)附近均应设置侧向支撑,可以采用增设次梁、隅撑或加劲肋的方式实现侧向支撑。在住宅建筑中,为避免影响使用功能,优先选用增设加劲肋的方式,此时加劲肋所抵抗的侧向力应按照现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99来确定。由于地震作用方向变化,塑性铰弯矩的方向也随之发生变化,故要求梁的上下翼缘均应设侧向支撑。如梁上翼缘整体稳定性有保证,可仅在下翼缘设支撑。
5 装配式钢结构建筑框架柱可选用异型组合截面,并应满足国家现行标准的规定;当没有规定时,应进行专项审查,通过后,方可采用。常见的异型组合截面如图2所示。
钢框架-支撑结构的设计应符合下列规定:
1 钢框架-支撑结构设计应符合国家现行标准的有关规定,高层装配式钢结构建筑的设计尚应符合现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的规定。
2 高层民用建筑钢结构的中心支撑宜采用:十字交叉斜杆(图5.2.14-1a),单斜杆(图5.2.14-1b),人字形斜杆(图5.2.14-1c)或V形斜杆体系;不得采用K形斜杆体系(图5.2.14-1d);中心支撑斜杆的轴线应交汇于框架梁柱的轴线上。
3 偏心支撑框架中的支撑斜杆,应至少有一端与梁连接,并在支撑与梁交点和柱之间,或支撑同一跨内的另一支撑与梁交点之间形成消能梁段(图5.2.14-2)。
4 抗震等级为四级时,支撑可采用拉杆设计,其长细比不应大于180;拉杆设计的支撑应同时设不同倾斜方向的两组单斜杆,且每层不同倾斜方向单斜杆的截面面积在水平方向的投影面积之差不得大于10%。
5 当支撑翼缘朝向框架平面外,且采用支托式连接时(图5.2.14-3a、b),其平面外计算长度可取轴线长度的0.7倍;当支撑腹板位于框架平面内时(图5.2.14-3c、d),其平面外计算长度可取轴线长度的0.9倍。
6 当支撑采用节点板进行连接(图5.2.14-4)时,在支撑端部与节点板约束点连线之间应留有2倍节点板厚的间隙,节点板约束点连线应与支撑杆轴线垂直,且应进行下列验算:
1)支撑与节点板间的连接强度验算;
2)节点板自身的强度和稳定验算;
3)连接板与梁柱间焊缝的强度验算。
7 对于装配式钢结构建筑,当消能梁段与支撑连接的下翼缘处无法设置侧向支撑时,应采取其他可靠措施保证连接处能够承受不小于梁段下翼缘轴向极限承载力6%的侧向集中力。
5.2.14 对钢框架-支撑结构的设计作如下说明:
5 采用支托式连接时的支撑平面外计算长度,是参考日本的试验研究结果和有关设计规定提出的。H形截面支撑腹板位于框架平面内时的计算长度系数,是根据主梁上翼缘有混凝土楼板、下翼缘有隅撑等情况提出来的。
6 参考美国AISC 341中的规定,在支撑端部与节点板约束点连线之间应留有2倍节点板厚的间隙,这是为了防止支撑屈曲后对节点板的承载力有影响。
7 现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99规定消能梁段两端应设置侧向支撑,以便承受平面外扭转作用。但实际住宅建筑中,由于使用功能的要求很多位置不能设置侧向支撑,因此要采用其他加强措施采保证这个位置的梁不发生平面外失稳。
钢框架-延性墙板结构的设计应符合下列规定:
1 钢板剪力墙和钢板组合剪力墙设计应符合现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99和《钢板剪力墙技术规程》JGJ/T 380的规定。
2 内嵌竖缝混凝土剪力墙设计应符合现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的规定。
3 当采用钢板剪力墙时,应计入竖向荷载对钢板剪力墙性能的不利影响。当采用竖缝钢板剪力墙且房屋层数不超过18层时,可不计入竖向荷载对竖缝钢板剪力墙性能的不利影响。
5.2.15 为了减小竖向荷载对钢板剪力墙受力性能的影响,可以在整体结构的楼板浇筑完成之后,再进行钢板剪力墙的安装。当钢板剪力墙与主体结构同步安装,宜考虑后期施工对钢板剪力墙受力性能产生的不利影响,可在结构计算中将墙板厚度tw折减为φtw来考虑二者同步施工的影响。折减系数可按式(1)和式(2)计算:开缝钢板剪力墙不与框架柱而仅与框架梁通过螺栓连接,螺栓一般在主体结构施工完成后再予拧紧,从而使钢板剪力墙在实际使用中仅承受少量装修荷载和活荷载;根据宝钢与同济大学的实验研究,开缝钢板剪力墙具有较大的竖向荷载承受能力,完全可以承受18层建筑所累积的装修荷载和活荷载。
交错桁架结构的设计应符合下列规定:
1 交错桁架钢结构的设计应符合现行行业标准《交错桁架钢结构设计规程》JGJ/T 329的规定。
2 当横向框架为奇数榀时,应控制层间刚度比;当横向框架设置为偶数榀时,应控制水平荷载作用下的偏心影响。
3 桁架可采用混合桁架(图5.2.16-1a)和空腹桁架(图5.2.16-1b)两种形式,设置走廊处可不设斜杆。
4 当底层局部无落地桁架时,应在底层对应轴线及相邻两侧设横向支撑(图5.2.16-2),横向支撑不宜承受竖向荷载。
5 交错桁架的纵向可采用钢框架结构、钢框架-支撑结构、钢框架-延性墙板结构或其他可靠的结构形式。
5.2.16 交错桁架钢结构体系宜用于横向跨度大、纵向狭长带中间走廊的建筑类型,平面布置宜采用矩形,也可布置成L形,T形、环形平面。由于桁架交错布置,标准层可提供两跨面宽、一跨进深的大空间,但上下层大空间为交错布置,建筑设计应结合此特点进行设计。在顶层无桁架的轴线上需设立柱支承屋面结构,顶层不宜布置大空间功能。
底层需布置超大空间时,可不设置落地桁架,但因为柱子的抗侧移能力不足,底层对应部位应设横向斜撑抵抗层间剪力,且二层无桁架轴线需设吊杆支承楼面。横向支撑承受竖向荷载后会导致截面比较大,影响建筑美观;横向支撑的主要作用是抵抗水平荷载,可以在二层桁架上下弦杆处楼板施工完成后再安装横向支撑。
装配式钢结构建筑构件之间的连接设计应符合下列规定:
1 抗震设计时,连接设计应符合构造要求,并应按弹塑性设计,连接的极限承载力应大于构件的全塑性承载力。
2 装配式钢结构建筑构件的连接宜采用螺栓连接,也可采用焊接。
3 有可靠依据时,梁柱可采用全螺栓的半刚性连接,此时结构计算应计入节点转动对刚度的影响。
5.2.17 构件之间的连接作如下说明:
1 钢框架的连接主要包括:梁与柱的连接、支撑与框架的连接、柱脚的连接以及构件拼接。连接的高强度螺栓数和焊缝长度(截面)宜在构件选择截面时预估。按照《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016年版)的要求,构件的连接需符合“强连接弱构件”的原则,当梁与柱采用刚性连接时,连接的极限承载力应大于梁的全截面塑性承载力。此条主要针对采用梁柱刚性连接时的完全强度连接(即连接的设计强度不小于梁的设计强度)提出。对于全螺栓连接节点,如外伸式端板连接节点,当按照刚性连接设计时,可以设计为完全强度连接或部分强度连接(即连接的设计强度仅满足设计承载需求而小于梁的设计强度)。当外伸式端板连接节点设计为完全强度连接时,应满足此条文要求,即螺栓连接的极限承载力应大于梁的全截面塑性承载力,此时高强度螺栓连接的极限承载力应参考《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015中的表4.2.5计算。当外伸式端板连接节点设计为部分强度连接时,一般情况下不能满足此条要求;但根据已有研究的结果,部分强度连接的外伸式端板连接节点在达到节点承载力之后,虽然一般不能实现梁截面屈服形成塑性铰耗能,但通过充分发展端板弯曲变形仍可以得到较大的节点转角并实现较为充分的能量耗散,同样可以得到较好的抗震性能;因此,对于采用部分强度连接的外伸式端板连接节点可不满足此条要求,而按照“强连接弱板件”的原则进行设计,即控制螺栓连接的设计承载力大于端板屈服的设计承载力,并保证螺栓连接的极限承载力大于端板全截面屈服对应的承载力。
2 连接构造应体现装配化的特点,尽可能做到人工少、安装快。现场施工中,优先选用螺栓连接,少采用现场焊接及湿作业量大的连接。比如在满足承载力和构造要求的前提下,优先选用外露式的钢柱脚,钢柱脚可采用预埋锚栓与柱脚板连接的外露式做法。
3 在有可靠依据时,梁柱的连接可采用半刚性连接,但必须满足承载力和延性的要求,一般要求连接的极限转角达到0.02rad时,节点抗弯承载力下降不超过15%。
装配式钢结构建筑的楼板应符合下列规定:
1 楼板可选用工业化程度高的压型钢板组合楼板、钢筋桁架楼承板组合楼板、预制混凝土叠合楼板及预制预应力空心楼板等。
2 楼板应与主体结构可靠连接,保证楼盖的整体牢固性。
3 抗震设防烈度为6、7度且房屋高度不超过50m时,可采用装配式楼板(全预制楼板)或其他轻型楼盖,但应采取下列措施之一保证楼板的整体性:
1)设置水平支撑;
2)采取有效措施保证预制板之间的可靠连接。
4 装配式钢结构建筑可采用装配整体式楼板,但应适当降低表5.2.6中的最大高度。
5 楼盖舒适度应符合现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的规定。
5.2.18 整体式楼板包括普通现浇楼板、压型钢板组合楼板、钢筋桁架楼承板组合楼板等;装配整体式楼板包括钢筋桁架混凝土叠合楼板、预制混凝土叠合楼板;装配式楼板包括预制预应力空心板叠合楼板(SP板)、预制蒸压加气混凝土楼板等。
无论采用何种楼板,均应该保证楼板的整体牢固性,保证楼板与钢结构的可靠连接,具体可以采取在楼板与钢梁之间设置抗剪连接件,将楼板预埋件与钢梁焊接等措施来实现。全预制的装配式楼板的整体性能较差,因此需要采取更强的措施来保证楼盖的整体性。对于装配整体式的叠合板,一般当现浇的叠合层厚度大于80mm时,其整体性与整体式楼板的差别不大,因此可以适用于更高的高度。
装配式钢结构建筑的楼梯应符合下列规定:
1 宜采用装配式混凝土楼梯或钢楼梯。
2 楼梯与主体结构宜采用不传递水平作用的连接形式。
5.2.19 钢结构抗侧刚度较小,而楼梯的刚度比较大,楼梯参与抗侧力会对结构带来附加偏心等方面的问题,因此楼梯与主体结构宜采用不传递水平力的连接形式,具体措施可以通过连接螺栓开长圆孔、设置聚四氟乙烯板等方式实现。
地下室和基础应符合下列规定:
1 当建筑高度超过50m时,宜设置地下室;当采用天然地基时,其基础埋置深度不宜小于房屋总高度的1/15;当采用桩基时,桩承台埋深不宜小于房屋总高度的1/20。
2 设置地下室时,竖向连续布置的支撑、延性墙板等抗侧力构件应延伸至基础。
3 当地下室不少于两层,且嵌固端在地下室顶板时,延伸至地下室底板的钢柱脚可采用铰接或刚接。
5.2.20 多高层装配式钢结构建筑的地下室和基础作如下说明:
1 规定基础最小埋置深度,目的是使基础有足够大的抗倾覆能力。抗震设防烈度高时埋置深度应取较大值。
2 一般情况下,支撑、延性墙板等抗侧力构件应连续布置,宜避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变,原则上支撑、延性墙板等抗侧力构件需延伸至基础。当地下室对于局部抗侧力构件的设置有影响时,可移动至邻近位置,并应采取加强措施,保证水平力的可靠传递,地下室顶板宜为嵌固端。
3 柱上的最大弯矩出现在地下室顶板的嵌固端位置,当地下室层数不小于两层时,柱脚的弯矩将明显减小,因此柱脚可设置为铰接,但应注意节点构造应满足铰接节点的相关要求。
当抗震设防烈度为8度及以上时,装配式钢结构建筑可采用隔震或消能减震结构,并应按国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB 50011和《建筑消能减震技术规程》JGJ 297的规定执行。
钢结构应进行防火和防腐设计,并应按国家现行标准《建筑设计防火规范》GB 50016及《建筑钢结构防腐蚀技术规程》JGJ/T 251的规定执行。
装配式钢结构建筑的结构系统应按传力可靠、构造简单、施工方便和确保耐久性的原则进行设计。
装配式钢结构建筑应合理确定外围护系统的设计使用年限,住宅建筑的外围护系统的设计使用年限应与主体结构相协调。
5.3.1 外围护系统的设计使用年限是确定外围护系统性能要求、构造、连接的关键,设计时应明确。住宅建筑中外围护系统的设计使用年限应与主体结构相协调,主要是指住宅建筑中外围护系统的基层板、骨架系统、连接配件的设计使用年限应与建筑物主体结构一致;为满足使用要求,外围护系统应定期维护,接缝胶、涂装层、保温材料应根据材料特性,明确使用年限,并应注明维护要求。
外围护系统的立面设计应综合装配式钢结构建筑的构成条件、装饰颜色与材料质感等设计要求。
5.3.2 装配式钢结构建筑的构成条件,主要指建筑物的主体结构类型、建筑使用功能等。
外围护系统的设计应符合模数协调和标准化要求,并应满足建筑立面效果、制作工艺、运输及施工安装的条件。
外围护系统设计应包括下列内容:
1 外围护系统的性能要求。
2 外墙板及屋面板的模数协调要求。
3 屋面结构支承构造节点。
4 外墙板连接、接缝及外门窗洞口等构造节点。
5 阳台、空调板、装饰件等连接构造节点。
5.3.4 针对目前我国装配式钢结构建筑中外围护系统的设计指标要求不明确,对外围护系统中部品设计、生产、安装的指导性不强,本条规定了在设计中应包含的主要内容:
1 外围护系统性能要求,主要为安全性、功能性和耐久性等。
2 外墙板及屋面板的模数协调包括:尺寸规格、轴线分布、门窗位置和洞口尺寸等,设计应标准化,兼顾其经济性,同时还应考虑外墙板及屋面板的制作工艺、运输及施工安装的可行性。
3 屋面围护系统与主体结构、屋架与屋面板的支承要求,以及屋面上放置重物的加强措施。
4 外墙围护系统的连接、接缝及系统中外门窗洞口等部位的构造节点是影响外墙围护系统整体性能的关键点。
5 空调室外及室内机、遮阳装置、空调板太阳能设施、雨水收集装置及绿化设施等重要附属设施的连接节点。
外围护系统应根据建筑所在地区的气候条件、使用功能等综合确定抗风性能、抗震性能、耐撞击性能、防火性能、水密性能、气密性能、隔声性能、热工性能和耐久性能等要求,屋面系统还应满足结构性能要求。
5.3.5 外围护系统的材料种类多种多样,施工工艺和节点构造也不尽相同,在集成设计时,外围护系统应根据不同材料特性、施工工艺和节点构造特点明确具体的性能要求。性能要求主要包括安全性、功能性和耐久性等,同时屋面系统还应增加结构性能要求。
1 安全性能要求是指关系到人身安全的关键性能指标,对于装配式钢结构建筑外围护体系而言,应符合基本的承载力要求以及防火要求,具体可以分为抗风压性能、抗震性能、耐撞击性能以及防火性能四个方面。外墙板应采用弹性方法确定承载力与变形,并明确荷载及作用效应组合;在荷载及作用的标准组合作用下,墙板的最大挠度不应大于板跨度的1/200,且不应出现裂缝;计算外墙板与结构连接节点承载力时,荷载设计值应该乘以1.2的放大系数。在50年重现期风荷载或多遇地震作用下,外墙板不得因主体结构的弹性层间变形而发生开裂、起鼓、零件脱落等损坏;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震作用时,外墙板不应发生掉落。
抗风性能中风荷载标准值应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009中有关外围护系统风荷载的规定,并可参照现行国家标准《建筑幕墙》GB/T 21086的相关规定,wk不应小于1kN/m2,同时应考虑偶遇阵风情况下的荷载效应。
抗震性能应满足现行行业标准《非结构构件抗震设计规范》JGJ 339中的相关规定。
耐撞击性能应根据外围护系统的构成确定。对于幕墙体系,可参照现行国家标准《建筑幕墙》GB/T 21086中的相关规定,撞击能量最高为900J,降落高度最高为2m,试验次数不小于10次,同时试件的跨度及边界条件必须与实际工程相符。除幕墙体系外的外围护系统,应提高耐撞击的性能要求。外围护系统的室内外两侧装饰面,尤其是类似薄抹灰做法的外墙保温饰面层,还应明确抗冲击性能要求。
防火性能应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016中的相关规定,试验检测应符合现行国家标准《建筑构件耐火试验方法 第1部分:通用要求》GB/T 9978.1和《建筑构件耐火试验方法 第8部分:非承重垂直分隔构件的特殊要求》GB/T 9978.8的相关规定。
2 功能性要求是指作为外围护体系应该满足居住使用功能的基本要求。具体包括水密性能、气密性能、隔声性能、热工性能四个方面。
水密性能包括外围护系统中基层板的不透水性以及基层板、外墙板或屋面板接缝处的止水、排水性能。对于建筑幕墙系统,应参照现行国家标准《建筑幕墙》GB/T 21086中的相关规定。
气密性能主要为基层板、外墙板或屋面板接缝处的空气渗透性能。对于建筑幕墙系统,应参照现行国家标准《建筑幕墙》GB/T 21086中的相关规定。
隔声性能应符合现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GB 50118的相关规定。
热工性能应符合国家现行标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134和《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75的相关规定。
3 耐久性要求直接影响到外围护系统使用寿命和维护保养时限。不同的材料,对耐久性的性能指标要求也不尽相同。经耐久性试验后,还需对相关力学性能进行复测,以保证使用的稳定性。对于以水泥基类板材作为基层板的外墙板,应符合现行行业标准《外墙用非承重纤维增强水泥板》JG/T 396的相关规定,满足抗冻性、耐热雨性能、耐热水性能以及耐干湿性能的要求。
4 结构性能应包括可能承受的风荷载、积水荷载、雪荷载、冰荷载、遮阳装置及照明装置荷载、活荷载及其他荷载,并按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009和《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定对承受的各种荷载和作用以垂直于屋面的方向进行组合,并取最不利工况下的组合荷载标准值为结构性能指标。
外围护系统选型应根据不同的建筑类型及结构形式而定;外墙系统与结构系统的连接形式可采用内嵌式、外挂式、嵌挂结合式等,并宜分层悬挂或承托;并可选用预制外墙、现场组装骨架外墙、建筑幕墙等类型。
5.3.6 不同类型的外墙围护系统具有不同的特点,按照外墙围护系统在施工现场有无骨架组装的情况,分为:预制外墙类、现场组装骨架外墙类、建筑幕墙类。
预制外墙类外墙围护系统在施工现场无骨架组装工序,根据外墙板的建筑立面特征又细分为:整间板体系、条板体系。现场组装骨架外墙类外墙围护系统在施工现场有骨架组装工序,根据骨架的构造形式和材料特点又细分为:金属骨架组合外墙体系、木骨架组合外墙体系。建筑幕墙类外墙围护系统在施工现场可包含骨架组装工序,也可不包含骨架组装工序,根据主要支承结构形式又细分为:构件式幕墙、点支承幕墙、单元式幕墙。
整间板体系包括:预制混凝土外墙板、拼装大板。预制混凝土外墙板按照混凝土的体积密度分为普通型和轻质型。普通型多以预制混凝土夹芯保温外挂墙板为主,中间夹有保温层,室外侧表面自带涂装或饰面做法;轻质型多以蒸压加气混凝土板为主。拼装大板中支承骨架的加工与组装、面板布置、保温层设置均在工厂完成生产,施工现场仅需连接、安装即可。
条板体系包括:预制整体条板、复合夹芯条板。条板可采用横条板或竖条板的安装方式。预制整体条板按主要材料分为含增强材料的混凝土类和复合类,混凝土类预制整体条板又可按照混凝土的体积密度细分为普通型和轻质型。普通型混凝土类预制外墙板中混凝土多以硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等生产,轻质型混凝土类预制外墙板多以蒸压加气混凝土板为主,也可采用轻集料混凝土;增强材料可采用金属骨架、钢筋或钢丝(含网片形式)、玻璃纤维、无机矿物纤维、有机合成纤维、纤维素纤维等,蒸压加气混凝土板是由蒸压加气混凝土制成,根据构造要求,内配置经防腐处理的不同数量钢筋网片;断面构造形式可为实心或空心;可采用平板模具生产,也可采用挤塑成型的加工工艺生产。复合类预制整体条板多以阻燃木塑、石塑等为主要材料,多以采用挤塑成型的加工工艺生产,外墙板内部腔体中可填充保温绝热材料。复合夹芯条板是由面板和保温夹芯层构成。
建筑幕墙类中无论采用构件式幕墙、点支承幕墙或单元式幕墙哪一种,非透明部位一般宜设置外围护基层墙板。
在50年重现期的风荷载或多遇地震作用下,外墙板不得因主体结构的弹性层间位移而发生塑性变形、板面开裂、零件脱落等损坏;当主体结构的层间位移角达到1/100时,外墙板不得掉落。
外墙板与主体结构的连接应符合下列规定:
1 连接节点在保证主体结构整体受力的前提下,应牢固可靠、受力明确、传力简捷、构造合理。
2 连接节点应具有足够的承载力。承载能力极限状态下,连接节点不应发生破坏;当单个连接节点失效时,外墙板不应掉落。
3 连接部位应采用柔性连接方式,连接节点应具有适应主体结构变形的能力。
4 节点设计应便于工厂加工、现场安装就位和调整。
5 连接件的耐久性应满足设计使用年限的要求。
5.3.8 本条规定了外墙板与主体结构连接中应注意的主要问题。
1 连接节点的设置不应使主体结构产生集中偏心受力,应使外墙板实现静定受力。
2 承载力极限状态下,连接节点最基本的要求是不发生破坏,这就要求连接节点处的承载力安全度储备应满足外墙板的使用要求。
3 外墙板可采用平动或转动的方式与主体结构产生相对变形。外墙板应与周边主体结构可靠连接并能适应主体结构不同方向的层间位移,必要时应做验证性试验。采用柔性连接的方式,以保证外墙板应能适应主体结构的层间位移,连接节点尚需具有一定的延性,避免承载能力极限状态和正常施工极限状态下应力集中或产生过大的约束应力。
4 宜减少采用现场焊接形式和湿作业连接形式。
5 连接件除不锈钢及耐候钢外,其他钢材应进行表面热浸镀锌处理、富锌涂料处理或采取其他有效的防腐防锈措施。
外墙板接缝应符合下列规定:
1 接缝处应根据当地气候条件合理选用构造防水、材料防水相结合的防排水措施。
2 接缝宽度及接缝材料应根据外墙板材料、立面分格、结构层间位移、温度变形等综合因素确定;所选用的接缝材料及构造应满足防水、防渗、抗裂、耐久等要求;接缝材料应与外墙板具有相容性;外墙板在正常使用状况下,接缝处的弹性密封材料不应破坏。
3 与主体结构的连接处应设置防止形成热桥的构造措施。
5.3.9 外墙板接缝是外围护系统设计的重点环节,设计的合理性和适用性,直接关系到外围护系统的性能。
外围护系统中的外门窗应符合下列规定:
1 应采用在工厂生产的标准化系列部品,并应采用带有批水板的外门窗配套系列部品。
2 外门窗应与墙体可靠连接,门窗洞口与外门窗框接缝处的气密性能、水密性能和保温性能不应低于外门窗的相关性能。
3 预制外墙中的外门窗宜采用企口或预埋件等方法固定,外门窗可采用预装法或后装法施工;采用预装法时,外门窗框应在工厂与预制外墙整体成型;采用后装法时,预制外墙的门窗洞口应设置预埋件。
4 铝合金门窗的设计应符合现行行业标准《铝合金门窗工程技术规范》JGJ 214的规定。
5 塑料门窗的设计应符合现行行业标准《塑料门窗工程技术规程》JGJ 103的规定。
5.3.10 本条规定了外围护系统中外门窗的设计要求。
1 采用在工厂生产的外门窗配套系列部品可以有效避免施工误差,提高安装的精度,保证外围护系统具有良好的气密性能和水密性能要求。
2 门窗洞口与外门窗框接缝是节能及防渗漏的薄弱环节,接缝处的气密性能、水密性能和保温性能直接影响到外围护系统的性能要求,明确此部位的性能是为了提高外围护系统的功能性指标。
3 门窗与洞口之间的不匹配导致门窗施工质量控制困难,容易造成门窗处漏水。门窗与墙体在工厂同步完成的预制混凝土外墙,在加工过程中能够更好地保证门窗洞口与框之间的密闭性,避免形成热桥,质量控制有保障,较好地解决了外门窗的渗漏水问题,改善了建筑的性能,提升了建筑的品质。
预制外墙应符合下列规定:
1 预制外墙用材料应符合下列规定:
1)预制混凝土外墙板用材料应符合现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1的规定;
2)拼装大板用材料包括龙骨、基板、面板、保温材料、密封材料、连接固定材料等,各类材料应符合国家现行有关标准的规定;
3)整体预制条板和复合夹芯条板应符合国家现行相关标准的规定。
2 露明的金属支撑件及外墙板内侧与主体结构的调整间隙,应采用燃烧性能等级为A级的材料进行封堵,封堵构造的耐火极限不得低于墙体的耐火极限,封堵材料在耐火极限内不得开裂、脱落。
3 防火性能应按非承重外墙的要求执行,当夹芯保温材料的燃烧性能等级为B1或B2级时,内、外叶墙板应采用不燃材料且厚度均不应小于50mm。
4 块材饰面应采用耐久性好、不易污染的材料;当采用面砖时,应采用反打工艺在工厂内完成,面砖应选择背面设有粘结后防止脱落措施的材料。
5 预制外墙板接缝应符合下列规定:
1)接缝位置宜与建筑立面分格相对应;
2)竖缝宜采用平口或槽口构造,水平缝宜采用企口构造;
3)当板缝空腔需设置导水管排水时,板缝内侧应增设密封构造;
4)宜避免接缝跨越防火分区;当接缝跨越防火分区时,接缝室内侧应采用耐火材料封堵。
6 蒸压加气混凝土外墙板的性能、连接构造、板缝构造、内外面层做法等应符合现行行业标准《蒸压加气混凝土建筑应用技术规程》JGJ/T 17的有关规定,并符合下列规定:
1)可采用拼装大板、横条板、竖条板的构造形式;
2)当外围护系统需同时满足保温、隔热要求时,板厚应满足保温或隔热要求的较大值;
3)可根据技术条件选择钩头螺栓法、滑动螺栓法、内置锚法、摇摆型工法等安装方式;
4)外墙室外侧板面及有防潮要求的外墙室内侧板面应用专用防水界面剂进行封闭处理。
5.3.11 本条规定了预制外墙的设计要求:
2 露明的金属支撑件及外墙板内侧与梁、柱及楼板间的调整间隙,是防火安全的薄弱环节。露明的金属支撑件应设置构造措施,避免在遇火或高温下导致支撑件失效,进而导致外墙板掉落;外墙板内侧与梁、柱及楼板间的调整间隙,也是蹿火的主要部位,应设置构造措施,防止火灾蔓延。
5 跨越防火分区的接缝是防火安全的薄弱环节,应在跨越防火分区的接缝室内侧填塞耐火材料,以提高外围护系统的防火性能。
6 蒸压加气混凝土外墙板是预制外墙中常用的部品。
蒸压加气混凝土外墙板的安装方式存在多种情况,应根据具体情况选用。现阶段,国内工程钩头螺栓法应用普遍,其特点是施工方便、造价低,缺点是损伤板材,连接节点不属于真正意义上的柔性节点,属于半刚性连接节点,应用多层建筑外墙是可行的;对高层建筑外墙宜选用内置锚法、摇摆型工法。
蒸压加气混凝土外墙板是一种带孔隙的碱性材料,吸水后强度降低,外表面防水涂膜是其保证结构正常特性的保障,防水封闭是保证加气混凝土板耐久性(防渗漏、防冻融)的关键技术措施。通常情况下,室外侧板面宜采用性能匹配的柔性涂料饰面。
现场组装骨架外墙应符合下列规定:
1 骨架应具有足够的承载力、刚度和稳定性,并应与主体结构可靠连接;骨架应进行整体及连接节点验算。
2 墙内敷设电气线路时,应对其进行穿管保护。
3 宜根据基层墙板特点及形式进行墙面整体防水。
4 金属骨架组合外墙应符合下列规定:
1)金属骨架应设置有效的防腐蚀措施;
2)骨架外部、中部和内部可分别设置防护层、隔离层、保温隔汽层和内饰层,并根据使用条件设置防水透汽材料、空气间层、反射材料、结构蒙皮材料和隔汽材料等。
5 木骨架组合墙体应符合下列规定:
1)材料种类、连接构造、板缝构造、内外面层做法等应符合现行国家标准《木骨架组合墙体技术规范》GB/T 50361的规定;
2)木骨架组合外墙与主体结构之间应采用金属连接件进行连接;
3)内侧墙面材料宜采用普通型、耐火型或防潮型纸面石膏板,外侧墙面材料宜采用防潮型纸面石膏板或水泥纤维板材等材料;
4)保温隔热材料宜采用岩棉或玻璃棉等;
5)隔声吸声材料宜采用岩棉、玻璃棉或石膏板材等;
6)填充材料的燃烧性能等级应为A级。
5.3.12 本条规定了现场组装骨架外墙的设计要求。
1 骨架是现场组装骨架外墙中承载并传递荷载作用的主要材料,与主体结构有可靠、正确的连接,才能保证墙体正常、安全地工作。骨架整体验算及连接节点是保证现场组装骨架外墙安全性的重点环节。
3 当设置外墙防水时,应符合现行行业标准《建筑外墙防水工程技术规程》JGJ/T 235的规定。
4 以厚度为0.8mm~1.5mm的镀锌轻钢龙骨为骨架,由外面层、填充层和内面层所组成的复合墙体,是北美、澳洲等地多高层建筑的主流外墙之一。一般是在现场安装密肋布置的龙骨后安装各层次,也有在工厂预制成条板或大板后在现场整体装配的案例。该体系的技术要点如下:
1)龙骨与主体结构为弹性连接,以适应结构变形;2)外面层经常性选项是:砌筑有拉结措施的烧结砖,砌筑有拉结措施的薄型砌块,钉定向结构刨花板或水泥纤维板后做滑移型挂网抹灰,钉水泥纤维板(可鱼鳞状布置),钉乙烯条板,钉金属面板等;3)内面层经常性选项是:钉定向结构刨花板,钉石膏板;4)填充层经常性选项是:铝箔玻璃棉毡,岩棉,喷聚苯颗粒,石膏砂浆等;5)根据不同的气候条件,常在不同的位置设置功能膜材料,如防水膜、防水透汽膜、反射膜、隔汽膜等,寒冷或严寒地区为减少热桥效应和避免发生冷凝,还应采取隔离措施,如选用断桥龙骨,在特定部位绝缘隔离等。
5 本款规定了木骨架组合外墙的设计要求。
当采用规格材制作木骨架时,由于是通过设计确定木骨架的尺寸,故不限制使用规格材的等级。规格材的含水率不应大于20%,与现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005规定的规格材含水率一致。
木骨架组合外墙与主体结构之间的连接应有足够的耐久性和可靠性,所采用的连接件和紧固件应符合国家现行标准及符合设计要求。木骨架组合外墙经常受自然环境不利因素的影响,因此要求连接材料应具备防腐功能以保证连接材料的耐久性。
岩棉、玻璃棉具有导热系数小、自重轻、防火性能好等优点,而且石膏板、岩棉和玻璃棉吸声系数高,适用于木骨架外墙的填充材料和覆面材料,使外墙达到国家标准规定的保温、隔热、隔声和防火要求。
建筑幕墙应符合下列规定:
1 应根据建筑物的使用要求、建筑造型,合理选择幕墙形式,宜采用单元式幕墙系统。
2 应根据不同的面板材料,选择相应的幕墙结构、配套材料和构造方式等。
3 应具有适应主体结构层间变形的能力;主体结构中连接幕墙的预埋件、锚固件应能承受幕墙传递的荷载和作用,连接件与主体结构的锚固极限承载力应大于连接件本身的全塑性承载力。
4 玻璃幕墙的设计应符合现行行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102的规定。
5 金属与石材幕墙的设计应符合现行行业标准《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133的规定。
6 人造板材幕墙的设计应符合现行行业标准《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ 336的规定。
建筑屋面应符合下列规定:
1 应根据现行国家标准《屋面工程技术规范》GB 50345中规定的屋面防水等级进行防水设防,并应具有良好的排水功能,宜设置有组织排水系统。
2 太阳能系统应与屋面进行一体化设计,电气性能应满足国家现行标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB 50364和《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》JGJ 203的规定。
3 采光顶与金属屋面的设计应符合现行行业标准《采光顶与金属屋面技术规程》JGJ 255的规定。
5.3.14 我国幅员辽阔,太阳能资源丰富,根据各地区气候特点及日照分析结果,有条件的地区可以在装配式建筑设计中充分利用太阳能,设置在屋面上的太阳能系统管路和管线应遵循安全美观、规则有序、便于安装和维护的原则,与建筑其他管线统筹设计,做到太阳能系统与建筑一体化。
装配式钢结构建筑的外围护系统宜采用轻质材料,并宜采用干式工法。
装配式钢结构建筑的设备与管线设计应符合下列规定:
1 装配式钢结构建筑的设备与管线宜采用集成化技术,标准化设计,当采用集成化新技术、新产品时应有可靠依据。
2 各类设备与管线应综合设计、减少平面交叉,合理利用空间。
3 设备与管线应合理选型、准确定位。
4 设备与管线宜在架空层或吊顶内设置。
5 设备与管线安装应满足结构专业相关要求,不应在预制构件安装后凿剔沟槽、开孔、开洞等。
6 公共管线、阀门、检修配件、计量仪表、电表箱、配电箱、智能化配线箱等应设置在公共区域。
7 设备与管线穿越楼板和墙体时,应采取防水、防火、隔声、密封等措施,防火封堵应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定。
8 设备与管线的抗震设计应符合现行国家标准《建筑机电工程抗震设计规范》GB 50981的有关规定。
5.4.1 对设备与管线设计的要求,作如下说明。
2 可以采用包含BIM技术在内的多种技术手段开展三维管线综合设计,对各专业管线在钢构件上预留的套管、开孔、开槽位置尺寸进行综合及优化,形成标准化方案,并做好精细设计以及定位,避免错漏碰缺,降低生产及施工成本,减少现场返工。
5 设备与管线应方便检查、维修、更换,且在维修更换时不影响主体结构。竖向管线宜集中布置于管井中。钢构件上为管线、设备及其吊挂配件预留的孔洞、沟槽宜选择对构件受力影响最小的部位,当条件受限无法满足上述要求时,建筑和结构专业应采取相应的处理措施。设计过程中设备专业应与建筑和结构专业密切沟通,防止遗漏。
7 设备管道与钢结构构件上的预留孔洞空隙处采用不燃柔性材料填充。
给水排水设计应符合下列规定:
1 冲厕宜采用非传统水源,水质应符合现行国家标准《城市污水再生利用 城市杂用水水质》GB/T 18920的规定。
2 集成式厨房、卫生间应预留相应的给水、热水、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。
3 给水分水器与用水器具的管道应一对一连接,管道中间不得有连接配件;宜采用装配式的管线及其配件连接;给水分水器位置应便于检修。
4 敷设在吊顶或楼地面架空层内的给水排水设备管线应采取防腐蚀、隔声减噪和防结露等措施。
5 当建筑配置太阳能热水系统时,集热器、储水罐等的布置应与主体结构、外围护系统、内装系统相协调,做好预留预埋。
6 排水管道宜采用同层排水技术。
7 应选用耐腐蚀、使用寿命长、降噪性能好、便于安装及更换、连接可靠、密封性能好的管材、管件以及阀门设备。
5.4.2 对给水排水设计的要求,作如下说明。
1 居住建筑冲厕用水可采用模块化户内中水集成系统,并应做好防水处理。
2 为便于日后管道维修更换,给水系统的给水立管与部品配水管道的接口宜设置内螺纹活接连接。实际工程中由于未采用活接头,在遇到有拆卸管路要求的检修时只能采取断管措施,增加了不必要的施工量。
3 采用装配式的管线及其配件连接,可减少现场焊接、热熔工作。
6 卫生间架空层积水排除可设置独立的排水系统或采用间接排水方式。
建筑供暖、通风、空调及燃气设计应符合下列规定:
1 室内供暖系统采用低温地板辐射供暖时,宜采用干法施工。
2 室内供暖系统采用散热器供暖时,安装散热器的墙板构件应采取加强措施。
3 采用集成式卫生间或采用同层排水架空地板时,不宜采用地板辐射供暖系统。
4 冷热水管道固定于梁柱等钢构件上时,应采用绝热支架。
5 供暖、通风、空气调节及防排烟系统的设备及管道系统宜结合建筑方案整体设计,并预留接口位置;设备基础和构件应连接牢固,并按设备技术文件的要求预留地脚螺栓孔洞。
6 供暖、通风和空气调节设备均应选用节能型产品。
7 燃气系统管线设计应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的规定。
5.4.3 对建筑供暖、通风、空调及燃气设计的要求,作如下说明。
2 当采用散热器供暖系统时,散热器安装应牢固可靠,安装在轻钢龙骨隔墙上时,应采用隐蔽支架固定在结构受力件上;安装在预制复合墙体上时,其挂件应预埋在实体结构上,挂件应满足刚度要求;当采用预留孔洞安装散热器挂件时,预留孔洞的深度应不小于120mm。
3 集成式卫生间和同层排水的架空地板下面有很多给水和排水管道,为了方便检修,不建议采用地板辐射供暖方式。而有外窗的卫生间冬季有一定的外围护结构耗热量,而只采用临时加热的浴霸等设备不利于节能,应采用散热器供暖。
4 管道和支架之间,应采用防止“冷桥”和“热桥”的措施。经过冷热处理的管道应遵循相关规范的要求做好防结露及绝热措施,应遵照现行国家标准《设备及管道绝热设计导则》GB/T 8175、《公共建筑节能设计标准》GB 50189中的有关规定。
电气和智能化设计应符合下列规定:
1 电气和智能化的设备与管线宜采用管线分离的方式。
2 电气和智能化系统的竖向主干线应在公共区域的电气竖井内设置。
3 当大型灯具、桥架、母线、配电设备等安装在预制构件上时,应采用预留预埋件固定。
4 设置在预制部(构)件上的出线口、接线盒等的孔洞均应准确定位。隔墙两侧的电气和智能化设备不应直接连通设置。
5 防雷引下线和共用接地装置应充分利用钢结构自身作为防雷接地装置。构件连接部位应有永久性明显标记,其预留防雷装置的端头应可靠连接。
6 钢结构基础应作为自然接地体,当接地电阻不满足要求时,应设人工接地体。
7 接地端子应与建筑物本身的钢结构金属物连接。
5.4.4 所有需与钢结构做电气连接的部位,宜在工厂内预制连接件,施工现场不宜在钢结构主体上直接焊接。
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