В последние годы правительство активно содействует высококачественному и экологически чистому развитию в сфере жилищного строительства, способствуя трансформации и модернизации строительной отрасли. С момента публикации Госсоветом в 2013 году «Плана действий по развитию экологически чистого строительства» государство активно выпускает нормативные документы о внедрении сборного строительства, подняв развитие сборного строительства до уровня государственной стратегии. В данной статье, исходя из определения, рассматриваются понятия и основные показатели сборного строительства. Также, на примере реального проекта, анализируются варианты коэффициента сборки и детали реализации сборных стальных конструкций.

　　В статье вы узнаете:
　　1. Определение сборного строительства и три важных показателя;
　　2. Разумный коэффициент сборки сборных стальных конструкций;
　　3. Детали реализации сборных стальных конструкций в трех аспектах: конструктивная система, ограждающие панели и закладные элементы оборудования.

　　1. Что такое сборное строительство
　　Определение и три показателя
　　Сборное строительство — это метод, при котором значительная часть работ, традиционно выполняемых на строительной площадке, переносится на завод. На заводе изготавливаются строительные элементы и комплектующие (такие как плиты перекрытия, стеновые панели, лестницы, балконы и т.д.), которые затем транспортируются на строительную площадку и монтируются с помощью надежных соединений.
　　Сборным строительством тесно связаны три основных показателя: доля сборного строительства в общей площади, коэффициент сборки предварительно изготовленных элементов и коэффициент сборки бетона.
　　Во-первых, доля сборного строительства в общей площади — это соотношение площади сборного здания к общей площади здания. Во-вторых, коэффициент сборки предварительно изготовленных элементов — это комплексный показатель, отражающий долю предварительно изготовленных элементов в надземной части здания, включая несущие конструкции, ограждающие стены и внутренние перегородки, отделку и инженерные коммуникации. Коэффициент сборки бетона — это объемное соотношение количества бетона в предварительно изготовленных элементах надземной части здания (несущие и ограждающие конструкции) к общему количеству бетона в этих элементах.
　　В частности, в качестве критерия оценки используется коэффициент сборки отдельных элементов, который должен быть не менее 50 баллов, из которых 36 баллов — это фиксированная оценка. В зависимости от выбранного варианта сборки, коэффициент сборки бетона может колебаться в пределах 20-30%.
　　Возможности и вызовы
　　С развитием строительной отрасли государство уделяет все больше внимания вопросам энергоэффективности и охраны окружающей среды в строительстве. Внедрение сборного строительства становится неизбежной тенденцией развития строительной отрасли Китая. Для активного продвижения его развития в разных регионах принимаются различные нормативные акты по сборному строительству, а показатели доли сборного строительства и коэффициента сборки постоянно растут.
　　Однако, вместе с развитием сборного железобетонного строительства становятся все более очевидными как возможности, так и вызовы:
　　В плане эффективности строительства: предварительно изготовленные стены с высокой несущей способностью имеют большой собственный вес, что создает значительные трудности при подъеме на высоту; соединение вертикальных элементов с помощью заливочных гильз предъявляет высокие требования к точности строительных работ; а контроль качества заполнения заливочных гильз осуществляется визуально, что может привести к человеческим ошибкам и повлиять на эффективность контроля.
　　В плане безопасности конструкции: соединение вертикальных элементов с помощью заливочных гильз не гарантирует полного заполнения раствором, а существующие методы контроля не могут гарантировать надежность соединения при сейсмическом воздействии.
　　Существует ли такая конструкция, которая бы удовлетворяла требованиям к высокому коэффициенту сборки, установленным в политике, и одновременно обеспечивала бы рациональное распределение усилий и надежность соединений?
　　Это и есть «главный герой» данной статьи — сборные стальные конструкции. Стальные конструкции — это естественные сборные конструкции, обладающие преимуществами «легкости, скорости, качества и экономичности», широко применяемые в строительстве крупных цехов, павильонов и высотных зданий. В последние годы, благодаря инновациям и усовершенствованиям стальных конструкций, их применение в гражданском жилищном строительстве постепенно расширяется.
　　Далее на примере реального проекта будет представлено применение сборных стальных конструкций.

　　2. Пример сборного стального здания
　　Контекст проекта
　　Общая площадь застройки составляет 66398,84 м², коэффициент застройки не более 2,5, общая площадь здания — 217527,86 м², из которых надземная часть составляет 165965,77 м², высота здания ограничена 100 м.
　　В соответствии с местными нормативными актами и условиями планирования, проект должен соответствовать требованиям: «площадь сборного здания должна составлять не менее 15% от общей надземной площади, из которых площадь стального здания должна составлять не менее 7% от общей надземной площади».
　　Требования к коэффициенту сборки в данном проекте соответствуют государственному стандарту, а критерии оценки совпадают с государственным стандартом, а именно:

　　Сравнение вариантов
　　Шаг первый: выполнение требования к доле сборного строительства в 15%
　　Проект должен соответствовать требованиям: «площадь сборного здания должна составлять не менее 15% от общей надземной площади, из которых площадь стального здания должна составлять не менее 7% от общей надземной площади». С учетом жестких требований, возможны два варианта.
　　1. 50% стальной конструкции, 50% сборных железобетонных конструкций
　　В этом варианте два здания построены из стали и железобетона соответственно, что удовлетворяет минимальным требованиям политики и теоретически является наиболее экономичным вариантом. Однако, если одно здание построено из стали, а другое — из сборного железобетона, это неблагоприятно скажется на планировке и компоновке квартир. Кроме того, сборные железобетонные конструкции предъявляют высокие требования к точности строительных работ и легко могут иметь строительные дефекты.
　　2. 100% стальная конструкция
　　В этом варианте оба здания построены из стали, что позволяет избежать различий между двумя зданиями и обеспечивает лучшую унификацию планировки и компоновки квартир. Кроме того, стальные конструкции не требуют монолитного бетонирования, что способствует ускорению и улучшению качества строительных работ.
　　Поэтому, более рациональным является использование стальных конструкций для обоих зданий.

　　Шаг второй: разработка варианта коэффициента сборки для 100% стальной конструкции
　　Стальные конструкции — это естественные сборные конструкции, но при этом существуют такие практические проблемы, как высокое содержание стали и высокая стоимость строительно-монтажных работ. Как добиться экономичности и рациональности — это главный вопрос данного варианта, а коэффициент сборки, как основной показатель степени сборности здания, напрямую влияет на конечные экономические показатели проекта.
　　1. Обязательные баллы за коэффициент сборки
　　Согласно таблице оценки сборного строительства в государственном стандарте, стальные колонны и стальные подкосы в стальных конструкциях являются готовыми стальными элементами и составляют 100% от доли вертикальных элементов, поэтому минимальная оценка за несущие конструкции составляет 30 баллов. Минимальная оценка за ограждающие стены и внутренние перегородки составляет 10 баллов, а минимальная оценка за отделку при полной отделке составляет 6 баллов. Таким образом, минимальная оценка коэффициента сборки для 100% стальных конструкций составляет 46 баллов. Минимальное требование государственного стандарта составляет 50 баллов, поэтому необходимо получить дополнительные баллы за другие элементы.
　　2. Метод проекции горизонтальных элементов на 70%
　　Для достижения 50% сборного уровня необходимо как минимум 4 балла. Обычно частично сборные конструкции применяются для горизонтальных элементов. Согласно оценочной таблице сборных конструкций, при соотношении проекций горизонтальных элементов 70% и выше можно получить как минимум 10 баллов, при этом оценка сборного уровня составит 56 баллов.
　　3. Вариант с соотношением проекций горизонтальных элементов 100%
　　В ходе практического строительства проекта часто выбираются стальные решетчатые настилы с арматурой, имеющие высокую степень признания в отрасли; стальная решетка и основание соединяются точечной сваркой в единую несущую плиту, производство которой уже автоматизировано. Это значительно повышает качество строительных работ, существенно ускоряет их темпы и гарантирует безопасность.
　　При выборе стальных решетчатых настилов с арматурой все плиты перекрытия являются полностью сборными, предварительно изготовленными. В процессе расчета горизонтальных элементов доля сборных элементов перекрытия играет решающую роль в отношении сборных горизонтальных элементов.
　　Поэтому их доля сборных элементов может достигать 100%, то есть данный вариант предполагает применение практически 100% сборных горизонтальных элементов. В этом случае оценка горизонтальных элементов может достичь максимальных 20 баллов, а итоговая оценка - 66 баллов. При этом обеспечивается высокий уровень сборности, а также достигаются цели создания безопасного, удобного, экономичного и эстетичного здания.
　　В заключение, в качестве варианта сборного здания для данного проекта выбран сборный стальной каркас, с уровнем сборности 66%.

　　Подробности реализации
　　Далее, рассматривая составляющие сборного уровня, анализируем подробности реализации сборного стального каркаса.
　　1. Стальной каркас
　　В данном проекте используется стальной каркас из колонн СFT с системой распорок. Как видно из рисунка 2, стальные распорки располагаются в местах отсутствия наружных стен, межквартирных стен, лестничных клеток, не влияя на функциональность здания; стальные колонны и балки могут быть скрыты в стенах здания, расположение конструкции и здания обладает высокой совместимостью, что может упростить дизайн отделки.
　　2. Наружные и внутренние стены
　　В данном проекте для наружных стен используется панель из автоклавного газобетона (ALC), которая обеспечивает соотношение некирпичных ограждающих конструкций ≥80%, а также обладает такими преимуществами, как высокая распространенность в области сборного строительства, высокая квалификация рабочих, быстрота монтажа, хорошая целостность и отработанные технологии гидроизоляции.
　　Согласно правилам оценки, соотношение некирпичных внутренних стен должно быть ≥50%; используется метод комбинирования панелей из автоклавного газобетона (ALC) и частичных кирпичных стен. В общественных зонах, межквартирных стенах, помещениях с водопроводом (кухнях и ванных комнатах) используются кирпичные стены, в остальных местах - панели из автоклавного газобетона (ALC).
　　3. Технические шахты
　　Способы выполнения закладных отверстий и закладных гильз для водопроводных труб должны определяться в зависимости от требований помещения или технологических требований и материала труб. При проектировании системы водоотвода следует максимально использовать систему водоотвода на том же этаже, уменьшая количество водопроводных труб, проходящих через перекрытия; стояки должны по возможности размещаться в технических шахтах для уменьшения количества закладных отверстий и закладных элементов в сборных конструкциях.
　　Следует по возможности уменьшить количество отверстий и пазов в сборных элементах для электропроводки, используя в основном слой монолитного перекрытия, слой наружной теплоизоляции и т.д. для прокладки электропроводов и установки розеток, распределительных коробок и т.д.; размеры и расположение отверстий и пазов в сборных плитах перекрытий и наружных стенах должны согласовываться со строительной частью.
　　1. Минимальный уровень сборности сборных стальных жилых домов составляет 56%. В рамках реального проекта использование стальных решетчатых настилов с арматурой может значительно ускорить темпы строительства и повысить эффективность строительных работ. Более рациональный уровень сборности составляет 66%.
　　2. Проектирование сборных стальных жилых домов следует рассматривать комплексно, включая выбор конструктивной системы, выбор панелей для ограждающих конструкций и закладные элементы. Обратите внимание на следующие аспекты:
　　(1) Выбор конструктивной системы должен гарантировать совместимость конструктивных элементов и планировки здания, исключая выступающие колонны на стенах, а также узлы колонн и балок, не влияющие на ровность поверхности готового здания.
　　(2) При выборе панелей для ограждающих конструкций следует уделить особое внимание целостности материала, отработанности технологии гидроизоляции и квалификации рабочих.
　　(3) В отношении закладных элементов следует по возможности уменьшить количество закладных отверстий и элементов или последующих проемов, при возможности следует рассмотреть систему комплектации инженерных сетей.