日本积水住宅株式会社（SEKISUI HOUSE，以下简称积水）在全世界范围内开发了众多低层独栋及联排别墅。这些别墅均采用一体化装配式钢结构体系。通过先进环保的材料以及精心细致的“以人为本”理念。从而打造出安心、安全、健康、舒适的居住环境。它对我国加快装配式钢结构建筑及产业链系统的完善性与先进性具有很大的参考学习意义。
积水姑苏裕沁庭项目处在苏州市相城区广济北路与玉成路（兴业路）的交汇处。锦苑（东区）包含 E1#至 E6#的高层住宅、E7#至 E26#的联排别墅、E27#的配套服务用房以及地下车库、门卫等。其地上的总建筑面积约为 15.6 万㎡。低层联排别墅部分（雅居）有 16 栋 3 层和 4 栋 2 层，采用装配式钢结构体系，地上建筑面积约 2.1 万㎡。
总平面图
全产业链工业化模式
联排别墅地上部分使用的是一体化装配式钢结构体系。其围护系统是工厂成品或半成品，隔墙是工厂成品或半成品，楼板是工厂成品或半成品，屋顶是工厂成品或半成品，机电系统是工厂成品或半成品，内装系统也是工厂成品或半成品。并且这些部分在现场进行装配集成。积水在沈阳建有综合的工业化住宅生产基地。联排别墅的钢结构零部件是用高度自动化设备生产的。联排别墅的外墙材料是用高度自动化设备生产的。联排别墅的内装饰材料是用高度自动化设备生产的。积水还与室内装修的板材厂商合作。积水还与内部装修设备等厂商合作。在工厂内形成了一条龙式生产线。施工现场由自有的专业工程公司进行安装。施工现场由自有的专业工程公司进行内装修施工。积水提供后期维修保养服务。从源头开始，通过设计、材料采购、加工生产、专业安装以及自有维修等环节，形成了完善的工业化产业链。这确保了自有开发理念在整个过程中都能得到严格实施，从而为业主提供了优质且舒适的住宅产品。
另外，在创新加分项 S 的标准化、模块化、集约化设计中都有一定程度应用，所以获得加分项 2 分。本项目各单体的预制装配率最终达到了 102%。这充分体现了工业化全产业链所具有的优势。
装配式钢结构主体设计
主体钢结构部分运用积水自有的“β系统构造”，也就是梁贯通构造体系。在每个梁柱节点处，都是单向抗侧力构造。并且钢柱竖向无需严格对齐贯通，这种构造适用于低层钢结构体系。主体以及非结构部分采用全装配、全干法的拼接工艺。通过 ETABS 分析软件对结构主体进行计算，所有构件都能满足承载能力、变形以及稳定性的要求。
“β 系统构造”示意图
抗侧力体系
钢柱的材质是 Q235B，钢梁的材质也是 Q235B。它们通过高强螺栓连接，从而形成了平面内的抗侧力体系。两个方向的侧向力由该方向的平面内框架来承担。抗侧力构件及主次梁的布置参照《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》，可以根据需要灵活设置。钢柱通过螺栓与混凝土基础梁相连接。在钢梁的上下翼缘上，按照 75mm 模数的间距打满了孔。钢柱也按此模数进行布置连接。这样极大地提高了设计及加工制作的效率。
严格的抗震试验得以进行，主体结构的整体性能以及柱梁节点的有效性得到了验证，这样就能确保建筑在灾害发生时的安全性。与此同时，主体钢构件使用了致密的电镀涂层，在Ⅰ类环境中能达到 20 年以上的防腐效果，并且结合超薄防火涂料提升了主体结构构件的耐久性。
结构平面布置示意图
钢柱脚连接详图
钢梁贯通式梁柱节点详图
钢柱、钢梁现场连接
楼盖体系
楼板用 150mm 厚的预制 ALC 板，简支在钢梁上，且在板间进行密缝拼接。其端部通过 M10 螺杆与钢梁做限位构造连接。此外，在卫生间降板处，ALC 楼板搭接在梁下翼缘上的构造角钢上。每跨梁间的板底都设置了对角拉杆，以此来保证平面内的整体性钢结构配件制造商，防止在地震时因板跨变形而使楼板脱落。
ALC 楼板示意
楼盖体系断面详图
楼板下表面拉杆布置
楼板与钢梁连接节点
装配式围护体系
建筑外围护部分使用工厂预制生产的新一代复合结构外墙板“SHELL TEC 墙”，这种墙兼顾强度与美观。它运用独有的“高压真空挤压方式”，把混凝土状原料压挤成型，能达到一般混凝土两倍的强度，并且外壁耐火时间在 1 小时以上。外墙板分块后，通过专用挂件连接在龙骨上，接缝用柔性胶处理，以此消除温度变形并实现防水效果。
外墙使用龙骨组合保温体系。这种体系是将高性能的玻璃丝棉（保温材料）嵌入到龙骨之间，并且辅以防潮隔膜。这样做既能保证保温性能，又能防止吸收水汽。墙的内面层是石膏板，它便于在现场确定点位并留洞。
外墙构造详图
外墙节点详图
工业化集成内装
人一生中摄入最多的物质是空气，空气占摄入物质总量的 83%。所以良好的空气环境对保障健康很重要，是首要因素。在项目室内装修时，注重选用环保健康的建材，像地板、墙纸、天花板涂料都使用甲醛释放量较小的 F 四星级建材，这样能将甲醛等有害物质的释放降到最低，从而打造出健康、舒适的空气环境。内装采用一体化设计并进行集成。竖向的管线以及线盒都嵌入到了墙体龙骨当中。机电的水平管线被布置在了吊顶内部。在现场与主体钢结构安装完成之后，便与龙骨以及吊顶的施工相互穿插着进行。
屋顶与吊顶安装
一体化机电系统
本项目从设计制造阶段就开始行动，积极推进相关措施以削减碳排量，在所有建造流程中都做到了“环保”。项目采用了保温窗扇以及热反射隔热双层玻璃，这样能让全屋拥有非常优异的气密性；通过全热交换器系统，它可以高效过滤 PM2.5，并且以 24 小时小风量进行换气，能把污浊的空气和热量一起排出，同时还对新风送气进行热量回收，这样就可以有效减轻空调的负担，降低使用费用；项目还采用了温水地暖系统以及先进的软水处理系统，以此来保证健康的居住环境。
24h 新风系统
设备管线安装
总结
本项目前期进行了一体化集成设计，全产业链供应成熟工业化部品件，还由专业人员进行安装。通过这些举措，实现了全装配式节能环保住宅的快速且高质量实施钢结构配件制造商，在这一过程中，有以下几点体会：
精细化设计与定位要前置，这是关键。在设计的早期阶段，需要确定材料以及系统的定位，并且要根据实际的部品件进行集成设计。
钢结构主体布置需大胆创新，要根据建筑及装修功能要求进行适当调整。两个方向的面内抗侧力“龙骨墙”体系分别承担各自方向的侧向荷载。梁仅承担竖向荷载。楼盖采用干法密缝拼接。柱、梁布置具有极大自由性。这为建筑及装修的布置调整提供了最大自由度。同时有助于提高标准化、自动化加工及安装效率。
健康舒适的室内环境一直是住宅的首要需求。要达成这一需求，需要依靠环保的材料，需要工厂采用高效率的集成工艺，还需要现场进行专业安装等专业化分工。
配套的成熟部品件对于实现建筑的高效率和高质量起着重要的补充作用。要将钢结构住宅大范围地进行推广，就必须依靠配套部品件的完善和成熟。
积极实施住宅保险制度，对部品件进行商业投保，对机电设备进行商业投保，对房屋整体进行商业投保，这样能够有效提升维护质量，能够有效提升维护效率，能够改善居住体验。
喜来居轻奢墅
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喜来居乡村轻奢别墅智造专家
