、筏板基础和独立基础等形式(图.6.2)。
图4.6.2 模块化组合房屋可选择的基础类型
4.6.3 宜采用天然地基,当低层房屋结构的地基土承载力小于60kPa 或多层房屋结构的地基土承载力小于100kPa 时,以及地基土为软土等不良地基时,应进行地基处理。
4.6.4 单层模块化房屋的地基土满足承载力要求且无地表水滞留时,可将模块底地基土夯实、找平后,以素混凝土基墩支承模块。多个模块叠置荷载较大时,模块底部四角可以用角件底座与基础连接。
4.6.5 基础或基墩均应高出地面,以满足架空地板的构造要求,同时,模块以下沿模块周边应以砌体封堵。
4.6.6 基础形式宜采用扩展基础,其埋深不应小于冰冻线深度或0.5m ,底面应有素混凝土垫层。基础中钢筋的混凝土保护层厚度一般不小于40mm,有地下水时,宜适当增加混凝土保护层厚度。
4.6.7 在地基和基础设计时,应注意相邻建筑间的相互影响。在必要时应进行地基加固;并加强基础的整体性、刚度和其他抗震性能。对有液化土潜在的危险区域,首层地板应采用与模块单元钢骨架焊接连接的压型钢板组合楼板,抵抗液化土从地板、地板与钢架缝隙、钢骨架间缝隙涌入模块单元建筑室内。
4.6.8 基础应有足够的埋深,且周边应有良好的嵌固约束,在地质均匀条件下,基底平面形心宜与上部结构竖向永久荷载中心重合。当不能重合时,偏心距离 e应符合下列要求:
式中:e——基底平面形心与上部结构在永久荷载与楼(屋)面可变荷载准永久组合下的重心偏心距。
W——与偏心方向一致的基础底面抵抗矩。
A——基础底面面积。
4.6.9 对于超出上述e重心偏心距限制的模块化组合房屋,宜对基础进行区域划分,使得每片基础区域的e符合规定。各区域之间的基础应独立沉降,上部建筑间应设沉降缝。
4.6.10 基础或者地梁的水准对于模块单元的安装和对齐十分重要,应予以重视。可对基础或模块单元的底部进行一些调整;一般情况下,可允许基础顶部在20mm左右的范围内进行变动。
5.建筑设备
5.1 水暖电
5.1.1 模块化组合房屋水暖电各设备专业设计应符合现行国家标准的规定。当房屋中含有独立的设备系统时,其设计、工厂施工标准不应低于现场安装的相应标准,设备管线的预埋管应标准化设计且宜定型、定长、定位,以便工厂预制。
5.1.2 建筑设计应和结构、水、电、燃气、采暖通风各专业协调进行一体化综合设计,有条件的地区可进行智能化设计,做到设计合理,技术先进。
5.1.3 空调及暖通、给排水、照明等设备及其系统的选用和配置应符合现行国家标准对当地气候区的建筑节能设计规定。有条件的地区宜采用太阳能、风能或地热等可再生能源。
5.1.4 给水排水设计应满足下列规定:
1 冲厕宜采用非传统水源,水质应符合国家现行标准《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T 18920的规定,并应有防止误饮误用的安全措施;
2 宜优先采用预制的集成式厨房与集成式卫浴,并应预留相应的给水、热水、排水管道接口。给水系统配水管道接口的型式和设置位置应便于检修;
3 模块单元内设置给水分水器时,分水器与用水器具的管道应一对一连接,管道中间不得出现机械式接口,并宜采用装配式的管线及其配件连接;给水分水器设置位置应有排水措施,并便于检修;
4 太阳能热水系统集热器、储水罐等的安装应与其他专业集成设计,做好预留预埋;
5 排水系统设计应根据建筑层高、楼板跨度、卫生部品及管道长度、坡度等因素确定;排水管道宜采用不降板同层排水技术,同层排水管道敷设在架空层时,宜设置积水排除装置;
6 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。
5.1.5 供暖、通风、空调及燃气应符合下列规定:
1 宜采用干法施工的低温地板辐射供暖系统;
2 当模块单元内供暖系统采用散热器供暖时,墙板与散热器的连接处应采取加强措施;
3 供暖管道固定于梁柱等钢构件上时,应采用绝热支架;
4 当采用集成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;
5 供暖、通风、空气调节及防排烟系统的设备宜结合建筑方案整体设计,并预留相关洞口位置。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 燃气热水器燃烧所产生的烟气应直接排至室外,并在建筑模块外墙相应位置预留孔洞。
5.1.6 电气及智能化设计应符合下列规定:
1 当电气设备易产生高温发热部位靠近钢结构构件时,应采取隔热、散热等防护措施;
2 低压配电系统及智能化系统的主干线应在公共区域的电气竖井内设置;功能单元内终端线路较多时,宜采用金属槽盒敷设,较少时可统一预埋在预制板内或装饰墙面内,墙板内竖向电气和智能化管线布置应保持安全间距;
3 固定在模块单元构件上较重的大型灯具、桥架、母线、配电设备等,应根据荷载,采用预留预埋件进行固定;
4 暗装的电气及智能化设备的出线口、接线盒等的孔洞均应准确定位。隔墙两侧暗装电气设备应错位设置。开关、电源插座、信息插座及其必要的接线盒、连接管等应结合内装设计进行预留和预埋,其背后的墙体保温层应连续布置。
5 电子设备接地宜与防雷接地系统共用接地网,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。
6 在完成线路铺设及安装工程时,应用绝缘电阻等仪器测试电器器具,合格后方可通电试运行并按照质量要求进行检查。
5.1.7 设备管线的布置应符合以下要求:
1. 当模块单元在工厂进行预制时,模块内的空调及暖通、给排水、电气设备与管线等宜在工厂内完成预制且应综合设计、集中设置、减少平面交叉,合理使用空间;
2. 管线宜采用同层布置,尽量利用公共区域的空间布置管线。应减少上下模块间的管线竖向连接;
3. 竖向管线宜集中布置在供上下层、多系统管线连接的管道井内,并按相关规范要求设计隔断和保护;
4. 水平管线可以利用上下层模块间的结构空隙空间进行布置,但须对管线进行合理的布置和采取保护措施,并尽量减少水平管线布置。也可利用建筑模块内地板或天花板区域布置管线;若必须穿过钢梁构件时,其开孔位置、开孔直径和补强措施应满足现有规范的要求;
5. 应尽量减少模块之间的管线的水平连接。当无法避免时应进行柔性连接,以适应模块单元之间的相对移动;
6. 预装于模块外侧的管线,应采取相应的防水、防腐、防结露和防撞击的防护措施。
7. 模块化房屋设备与管线穿越楼板和墙体时,应根据需要采取相应的防水、防火、隔声、密封等措施,防火封堵应满足国家现行标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定。
5.1.8 公共管线、阀门、检修配件、计量仪表、电表箱、配电箱、弱电箱等,应设置在公共区域,模块建筑典型设备管道示意见图5.1.8;
图5.1.8 模块建筑典型设备管道布置示意
5.1.9 配电系统应利用钢结构进行总等电位连接。防雷接地应与交流工作接地、安全保护接地等共用钢结构作为自然接地体。此时应按一定布置将基础预埋件与基础主筋连系焊接,达不到接地电阻值时应从钢模块结构构件另外引出接地极。
5.1.10 水电暖设备以及管线的安装和测试都应在工厂完成后在现场连接成一个整体,提高质量的同时也减少现场工作量。抗震设防地区模块化组合房屋结构与管线的连接点应采用牢固、耐震的柔性连接,以避免地震作用下产生破损而引起次生灾害。
5.2 防火与消防设计
5.2.1 防火与消防设计应符合国家现行标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定,合理确定模块建筑的防火类别与防火等级,并保证钢结构构件满足规定的耐火极限要求。
5.2.2 在结构设计文件中,应注明结构的设计耐火等级,构件的设计耐火极限、所需要的防火保护措施及其防火保护材料的性能要求。
5.2.3 防火保护措施及其构造应根据工程实际,考虑结构类型、耐火极限要求、工作环境等,按照安全可靠、经济合理的原则确定。
5.2.4 连接节点处的防火措施不应低于相邻构件处所采用的防火措施,以避免火灾发生时节点部位的承载力过早降低而先于构件发生破坏。
5.2.5 采用防火涂料进行防火保护时,构件表面应按规定进行除锈与涂装,同时根据钢结构构件的耐火极限等要求,确定防火涂层的形式、性能及厚度。
5.2.6 采用防火板材进行防火保护时,应根据构件形状和所处部位进行包覆构造设计。在满足耐火极限要求的前提下,尚应考虑防火板安装的牢固和稳定。
5.2.7 采用柔性毡状隔热材料进行防火防护时,应保证所处部位不易受损且不受潮湿的影响,且采用一定的构造措施对毡状材料进行保护。
5.2.8 对于轻型组合墙体和轻型组合楼板,应采用耐火板材进行防火保护,以满足围护结构耐火时间和燃烧性能的要求。
5.2.9 室外部件,如不封闭的外廊、不封闭的阳台、室外疏散钢楼梯等,可不做防火处理。
5.2.10 施工过程中,模块与模块之间、模块与核心筒、模块内部等部位的接缝处,应用岩棉等不燃材料进行防火处理,接缝处的防火构造应满足相关规定。
5.2.11 需要设置防火分区的模块化组合房屋应设置防火墙,并满足国家现行标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关要求。防火墙宜由模块间的双层墙体构成,楼板、隔墙、外墙防火墙做法示意见图5.2.11。
图5.2.11 隔层楼板、隔墙、外墙防火分区做法示意
5.2.12 模块单元设置防火墙时,其与周边模块间的空腔内应设置屏障或挡火物(图5.2.12),以保证防火墙满足建筑规程防火及挡烟的要求。
图5.2.12 模块间的空腔防火隔断布置示意
5.2.13 当建筑管道穿越楼层、防火墙、管道井井壁时,应根据建筑物性质、管径、设置条件及穿越部位防火等级要求设置阻火装置;模块间管线的衔接不应减弱墙体或楼板的耐火性能。
5.2.14 模块化组合房屋应合理布置用于安全逃生的疏散通道,疏散通道的布置应符合《建筑设计防火规范》GB 50016的规定。
5.3 防腐
5.3.1 模块化组合房屋应根据环境条件、材质、结构形式、使用要求、施工条件和维护管理条件等进行防腐蚀设计,应符合国家现行行业标准《建筑钢结构防腐蚀技术规程》JGJ/T 251的规定。
5.3.2 钢结构构件应遵循安全可靠、经济合理的原则,按下列要求进行防腐蚀设计:
1 防腐蚀设计应考虑环保节能的要求;
2 除必须采取防腐蚀措施外,尚应尽量避免加速钢结构构件腐蚀的不良设计;
3 防腐蚀设计中应考虑钢结构构件设计使用年限内的检查、维护和大修。
5.3.3 钢结构构件应根据环境条件、材质、结构型式、使用要求、施工条件和维护管理条件等因素,因地制宜,从下列方案中综合选择防腐蚀方案或其组合:
1 防腐蚀涂料;
2 各种工艺形成的锌、铝等金属保护层;
3 阴极保护措施;
4 使用耐候钢。
5.3.4 大气环境对建筑钢结构长期作用下的腐蚀环境类型按照《建筑钢结构防腐蚀技术规程》JGJ/T 251由低到高可划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ共6个等级;大气环境类型可分为A、B、C、D四种类型。
5.3.5 钢结构构件防腐蚀设计年限划分为5年、10 年、15年、25年和30年以上5种情况。
5.3.6 钢结构构件的防腐蚀设计应符合如下规定:
1 轻型钢结构构件宜选用不易锈蚀且便于涂装和维护的截面及构造形式;
2 腐蚀性等级为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级时,桁架、柱、主梁等重要受力构件不应采用格构式构件和冷弯薄壁型钢。杆件截面不应采用由双角钢组成的T形截面或由双槽钢组成的工形截面。杆件应采用实腹式或闭口截面,闭口截面端部应进行封闭;对封闭截面进行热镀浸锌时,应采取开孔防爆措施;
3 对于处于IV级环境中难以检查维护位置的主要受力构件,不宜采用壁厚小于3mm的封闭截面构件或壁厚小于5mm的非封闭截面构件,节点板厚度不宜小于6mm。必要时,构件截面应考虑腐蚀裕量;
4 宜采用易于涂装和维护的实腹式或闭口构件截面形式,闭口截面应进行封闭;当采用合截面的杆件时,型钢间的空隙宽度应满足涂装施工和维护的要求。
5 采用热浸镀锌等防护措施的连接件及构件,其防腐蚀要求应不低于主体结构,安装后宜采用与主体结构相同的防腐蚀措施,连接处的缝隙,处于不低于弱侵蚀环境时,应采取封闭措施。
6 不同金属材料接触的部位,应采用隔离措施;
7 焊条、螺栓、垫圈、节点板等连接构件的耐腐蚀性能,不应低于主材材料。螺栓直径不应小于12mm。垫圈禁止采用弹簧垫圈。螺栓、螺母和垫圈应采用镀锌等方法防护,安装后再采用与主体结构相同的防腐蚀方案;
8 当腐蚀性等级为Ⅵ级时,重要构件宜选用耐候钢制作;
9 避免出现难于检查、清理和涂漆之处,以及能积留湿气和大量灰尘的死角或凹槽。闭口截面构件应沿全长和端部焊接封闭;
10 基础连接节点采用钢结构预埋件时,其在地面以下的部分应采用强度等级较低的混凝土包裹(保护层厚度不应小于50mm),并宜使包裹的混凝土高出地面不小于150mm。当预埋件底面在地面以上时,预埋件底面宜高出地面不小于100mm。
5.3.7 建筑结构在涂装之前必须进行表面预处理。
5.3.8 钢材在涂装前的除锈等级标准应符合《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T 8923的规定。除锈最低等级要求尚应符合表1的规定。
表5.3.8 不同涂料表面除锈等级的最低等级要求
项 目
|
最低除锈等级
|
富锌底涂料
|
|
乙烯磷化底涂料
|
环氧或乙烯基酯玻璃鳞片底涂料
|
Sa2
|
氯化橡胶、聚氨酯、环氧、聚氯乙烯萤丹、高氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、醇酸、丙烯酸环氧、丙烯酸聚氨酯等底涂料
|
Sa2或St3
|
环氧沥青、聚氨酯沥青底涂料
|
St2
|
喷铝及其合金
|
Sa3
|
喷锌及其合金
|
|
5.3.9 防腐蚀设计文件应提出表面预处理的质量要求,并应对表面除锈等级和表面粗糙度作出明确规定。
5.3.10 钢结构防腐蚀涂料的配套方案,可根据环境腐蚀条件、防腐蚀设计年限、施工和维修条件等要求设计。
6 制作、运输、安装与验收
6.1 制作
6.1.1 模块化组合房屋原材料应满足以下要求:
1 所有原材应具有质量证明书,并应符合设计要求和现行国家有关标准的规定。按照有关规定需要复验的材料在抽样复试合格后方可使用;
2 模块单元框架主要由矩形方钢管柱和热轧H型钢梁组成,其质量标准应分别符合《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T 178及《热轧H型钢和部分T型钢》GB/T 11263的规定。同一工程相互接长的方钢管柱截面应一致;
3 钢材应按种类、材质、规格等分类堆放,并做好标记,堆放场地应有排水设施;
4 焊接材料应按照国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的要求进行检查和验收。但采用其他焊接材料替代设计选用的材料时,必须经原设计单位同意;
5 焊条、焊丝等焊接材料应根据材质、种类、规格分别堆放在干燥的焊材储藏室。焊条不得有锈蚀、破损、脏污,焊丝不得有锈蚀油污,焊条应按焊条产品说明书要求烘干。
6.1.2 模块单元组成部件、构件及连接件应在工厂制作,部件、构件尺寸偏差应符合表6.1.2要求。
表6.1.2 模块单元部件、构件制作尺寸偏差要求 单位:mm
项目
|
允许偏差
|
模块地板(楼板)
|
外形尺寸偏差
|
≥3600
|
0,-5
|
<3600
|
0,-4
|
对角线
|
≤4
|
边框梁为腹面平面度
|
1/1000,且≤4
|
相邻楼板高低差
|
2.0±1
|
底部六点支撑状态下,楼板平面度
|
≤3,且≤1/1000
|
自由状态下,次梁下表面平面度
|
≤3,且≤1/1000
|
模块顶板(天花板)
|
外形尺寸偏差
|
≥3600
|
0,-5
|
<3600
|
0,-4
|
对角线
|
≤4
|
边框梁外腹面平面度
|
≤4,且≤1/1000
|
自由状态下,吊顶板平面度
|
≤3,且≤1/1000
|
吊顶板差接缝间隙
|
≤1.5
|
装配式吊顶板接缝直线度
|
≤2
|
模块墙板
|
长度
|
0,-2
|
宽度
|
0,-2
|
厚度
|
±1
|
对角线
|
≤3
|
表面平整度
|
≤1
|
门窗
|
门窗框对角线
|
≤3
|
门窗框正、侧面垂直度
|
≤2
|
门窗框水平度
|
≤3
|
柱承重单元角柱
|
长度
|
0,-2
|
截面尺寸
|
±1
|
两端板与角柱侧面的垂直度
|
≤1.5
|
两端连接板平行度
|
≤1.5°
|
立柱连接孔间距
|
±1
|
6.1.3 模块单元的组装宜在工厂进行,考虑到运输因素,可在工地组装,组装场地应达到混凝土地面的硬化要求,模块单元尺寸偏差应符合表6.1.3要求。
表6.1.3 模块单元尺寸偏差要求 单位:mm
项目
|
允许偏差
|
模块单元(箱体)外形尺寸
|
≥3600
|
0,-5
|
<3600
|
0,-4
|
端面对角线
|
≤4
|
侧面对角线
|
≤5
|
模块单元(箱体)垂直度
|
H/1000,且≤3
|
模块单元(箱体)墙体平面度
|
表面平整度
|
≤2
|
与楼面垂直度
|
≤3
|
接缝间隙
|
≤1.5
|
接缝直线度
|
≤2
|
|