2021年全国机械冶金建材行业“互助保障杯”职工技术创新成果展示

北新轻框装配式建筑体系

单位:北新建材集团有限公司

在国家政策强力推动下,装配式建筑行业近年来实现了快速发展。与传统建筑方式相比,装配式建筑具备环保、高效等优点,但同时也存在难以解决的行业瓶颈:价格高企、设计思路落后、忽视建筑整体性导致建筑体验感差强人意。北新建材集团从市场诉求出发,自主研发了北新轻框装配式建筑体系。该体系是以轻质混凝土与框架结构(现浇混凝土、预制混凝土、钢结构、木竹均可)组合的一种新型高预制率建筑体系,在关键部品、建筑结构及业务全流程管理等方面进行了创新,解决了造价高、建筑使用体验感差等行业瓶颈问题,并实现了业务全流程信息化管理。该项目技术于2020年完成实验栋项目建设,并于2021年初以技术许可方式进行推广,目前已实现技术许可使用方式600万元。

1、 创新点(对整个项目取得的起决定性的核心技术创新内容进行高度提炼和概括。创新点按照对项目贡献作用大小排序,不同创新点的创新内容不可交叉或重复。)

北新轻框装配式建筑体系是以轻质混凝土与框架结构(现浇混凝土、预制混凝土、钢结构、木竹均可)组合的一种新型高预制率建筑体系,从建筑整体、关键部品、业务全流程管理等方面进行了创新:

(1)部品性能改进及连接方式创新

①对轻质混凝土部品进行改性,实现性能提升并达到如下指标:容重≤550kg/m³,抗压强度≥5MPa,吸水率≤6%,耐冻融循环次数≥30次R,导热系数≤ 0.1w/m·k,防火:A级不燃。

②创新的部品连接方式,使施工更加便捷,安全性已通过振动台试验验证。

(2)钢框架结构创新

针对轻质混凝土与钢框架结构组合的情况,对钢框架结构进行了创新:改进了梁柱连接及柱脚连接方式,所有构件全螺栓连接,在低地震烈度区,水平力主要由梁柱框架主体、门窗框及墙板共同承担;在高地震烈度区,水平力主要由梁柱框架主体、门窗框、墙板及支撑共同承担,在保证结构安全性的的前提下降低结构成本;160平米建筑简装工程仅需30天即可完工,节约人力成本;通过结构改进,室内不露梁不露柱,提升客户体验感。上述改进措施保证轻框装配式建筑体系的建造成本在行业内最具竞争力。

(3)建立数字制造流程,实现业务全流程信息化管理

区别于以往的ERP系统,定制开发轻框装配式建筑数字化设计、生产、建造及生命周期管理系统,实现数字化设计、生产数据自动识别转化、生产订单自动生成及排产、物流跟踪、安装监管及售后管理功能。通过数字化手段,从业务源头实现设计的合理化和准确性及物料使用最优化;在制造和施工过程中,精准加工、减少物料浪费、提高生产效率;在房屋使用过程中,确保及时维护、更换零部件,杜绝安全隐患。