装配式钢结构建筑案例解析：酒店模块化创新示范项目详解

咱们的这个公众号名为“从钢结构到装配式钢结构建筑”，然而实际上并没有认真地介绍过装配式钢结构建筑的案例。今天要为大家简要介绍一个钢结构模块化的创新示范项目。

一、项目概况

项目属于居住类建筑，具体为酒店。其总建筑面积为 8434 平方米，地上有 4 层，建筑高度是 14.7 米。该项目采用 EPC 模式来实施。并且采用了钢结构模块化的建造方式，把整体建筑划分成了箱式模块，同时还将外围护、设备与管线以及内装进行了集成。工厂加工完成后运输至现场并吊装到位，接着进行模块之间的连接与拼缝处理，以及管线贯通和外立面装饰等工作，这种方式在装配式钢结构建筑体系中属于集成度高、装配率高且施工效率高的形式，其在效率、质量以及绿色环保等方面的优势较为明显。

项目建设在全过程中贯彻了标准化、集成化、装配化的理念。建筑方案设计会结合功能布局进行模块拆分，并且采用了叠箱结构体系，以标准模块作为主要部分，同时辅以少量的非标准模块。整个建筑是由 177 个钢结构模块组合而成的。标准模块单元的尺寸为 12.190 米/10.865 米乘以 4.0 米乘以 3.4 米（高）。典型模块的平面及立面布置如下图所示。

外墙以箱体模块波纹板为基础，其内外都采用轻钢龙骨复合墙，墙内嵌入岩棉，从而形成整个墙体。外表面示范应用了产品化的金属保温装饰一体板，内表面则是覆膜装配式金属装饰板或壁布。模块地面是水泥纤维板，上面铺设着地毯，吊顶是轻钢龙骨竹木纤维板。在模块顶部、底部以及墙体的空腔内敷设着管线。

现场施工在 2021 年底开始启动，接着在 2022 年初进行吊装，并且在 72 小时内成功完成了全部 177 个模块的安装。2022 年的年中完成了竣工工作，不过受到了疫情的影响。

项目运用了模块化建筑、一体化装配式装修以及超低能耗等绿色建筑技术。该项目通过了正式的报规、报审、报建等全过程的审批手续，并且取得了产权证书，它是箱式钢结构模块化建筑项目（永久性建筑）。在国内，这样的项目属于极少数的探索性先例。

二、创新示范的技术亮点

项目是新技术创新示范课题的载体，在实施过程中，围绕着钢结构模块结构的分析、模块构件的优化、高性能钢的应用、镀层钢板的轻量化、模块间的快速连接以及模块整体的防火等技术展开。同时，还探索了钢结构模块化建筑在超低能耗、全生命周期绿色低碳、智能化及信息化等方面的技术应用，从而实现了一系列创新示范的技术亮点。

模块化建造方式达成了装配式建筑业内最高的预制装配化形态，其装配率为 100%，并且达到了 AAA 级装配式建筑标准，此标准依据的是《装配式建筑评价标准》GB/T 51129-2017。

国内首个将高强度热轧 H 型钢批量应用于钢结构模块化建筑。其主材用热轧 H 型钢来替代传统的矩管，这样能减少构件的焊接工序，从而节约人工。模块的钢柱和主梁采用高性能的 Q420B 和 Q460C 钢材，能够有效减小截面尺寸，使结构用钢量降低 10%以上。在模块钢结构的计算分析过程中，建立了一个模型，这个模型综合考虑了波纹壁板的有利作用，并且该模型被用于结构的优化设计。

室内走廊墙面使用了轻量化的覆膜装配式金属（钢）装饰板。外墙面采用了经过产品化研发的金属保温装饰一体板产品。这展示了钢铁材料在建筑围护和内装领域的广阔应用场景。

建筑的防火等级为二级。在建筑钢结构防火方面，采用了用防火材料包覆的技术手段来实现防火，而不是使用传统的防火涂料，这样实现了内装和防火的一体化。国内首次进行的模块足尺整体防火试验对模块的防火性能进行了验证。

钢结构模块之间运用专门研发的快速连接技术，借助标准连接件能在安装阶段实现高效定位与连接。并且，模块具备灵活拆卸后再次安装的特性，可实现模块单元的回收利用。

钢铁材料在循环经济里的优势，在传统建筑领域体现得不够。使用钢结构模块化建造方式的话，在建筑拆除阶段能够实现高达 80%以上的回收利用率。这样一来，钢铁材料在建筑领域应用的全生命周期的比较优势就凸显出来了。

结合我国“碳达峰、碳中和”的战略目标，在项目中运用超低能耗技术，包括围护结构节能保温以及设备效能提升等方面；同时采用可再生能源，像光伏发电以及地源热泵供能等，其替代率能达到 20%。该项目的年供暖及供冷需求与参考建筑相比，可降低 33.3%；年一次能源需求能够降低 83.3%。在建筑的全生命周期中，能够减少碳排放 9495.5 吨，减碳率达到 68.8%。

永久性建筑的性质使得本项目必须进行施工图审查。在这个过程中，涉及到规范依据、结构模型、连接节点、抗震性能、防火性能等诸多技术问题。这些技术问题都经受了严谨的考验，并且工程实践的参考价值较强，其中包括抗震性能化设计及专项审查、试验测试等等。

模块化钢结构在当前装配式领域是比较热门的一个领域。在海外项目中，它更是如此。欢迎在留言区进行讨论……