Prefabricated monolithic hybrid beam-column frame structure直译为预制整体式混合梁柱框架结构,简称为PHF结构。国内部分建筑单位也将其翻译为“装配整体式混合梁-柱框架结构”。无论是从直译名称还是习惯翻译名称,都可以窥见PHF建筑结构的技术要点。
图 1PHF建筑体系及其优势
“其一,它是框架结构;其二,主要结构件是梁和柱;其三,梁柱的连接方式是独特的;其四,梁柱都是预制;其五,梁柱安装方式是装配式的。”湖南圣堡住宅工业有限公司董事长丁光富庖丁解牛般地对PHF概念进行解释。圣堡住宅和其董事长丁光富,也是PHF结构的所有者和发明人。
如果我们在搜索引擎输入“建筑体系”,会找到的结果也是有限的,例如古代建筑体系、欧美建筑体系、工业化建筑体系等等。不难看出,被冠名为“体系”的结构方式和建筑形式,都是“系统工程”,也被广泛采用。
问题来了——PHF为何可以被冠之以“建筑体系”之后缀呢?
“建筑体系”之共性
到底怎样的建筑创新,可以被命名为“建筑体系”呢?
通过对多个建筑体系进行分析,凡是被命名为“建筑体系”的,均满足如下四个条件:
其一,有核心。该建筑样式的核心结构是什么?例如,我国传统的房屋,榫卯连接、梁柱支撑就是其核心;
其二,有标准。不仅建筑的零部件是有标准的,而且整个营造的施工过程,也是有标准的流程的。即,产品标准、流程标准以及施工标准,三位一体。
其三,有分系统。任何一种建筑体系,都会有子体系。如工业化建筑,就包括给排水体系、管道和供电体系等等。
其四,有门槛。任何一种建筑体系,都是被授权才能使用,特别是现代创新的建筑体系,权利方往往是建工企业,并且项目完工之后,可能还需要得到权利方的认可和认证。
具备如上四个条件,新的建筑模式,才能被命名为“建筑体系”。
那么,PHF建筑体系具备如上四个条件吗?
PHF建筑体系
核心:梁柱框架式。
PHF建筑体系的核心其实是“梁柱框架式”。框架式结构并不是新鲜的概念,混凝土框架式、轻钢重钢框架式,都是基本的建筑结构。而PHF建筑体系的框架式结构,特别之处在于梁柱的连接方式。采用PHF建筑体系营造的房屋,梁柱安装有钢连接头,然后以榫卯方式进行连接,此种方法主要在高架桥的建造中使用。
也就是说,PHF建筑体系是将建造桥梁的技术,应用于房屋的建造。即,榫卯式梁柱连接的框架式结构,是PHF建筑体系的核心。
图 2 PHF建筑体系的核心——梁柱榫卯式连接
标准:质量和施工标准。
上文已述,PHF建筑体系的技术核心其实是桥梁建造技术,而现在的桥梁,所有构件都是装配式的,就是因为工厂的环境是可以控制的,能够保证每一根梁柱的品质,每个构件都是达标后再出厂安装,不达标不出厂。现场扎模没有办法做到整个框架都是统一标号,只要那一根标号不统一,影响的是整个工程。
采用桥梁技术的PHF建筑体系同样如此,现场安装的每一根梁柱,质量都是标准化的。另外,房屋是系统,标准的产品还需要标准化的工艺和施工流程。
图 3 PHF建筑体系营造标准化流程
作为PHF的发明人,圣堡住宅董事长丁光富也在推进这一工作。 3月24日,由中国建研院和有关单位共同主编,建研科技承担的中国工程建设标准化协会标准《装配整体式混合梁-柱框架结构技术规程》编制组成立暨第一次工作会议在京召开。会议由中国工程建设标准化协会混凝土结构专业委员会陈茜主持,丁光富董事长代表圣堡住宅参与了该会议,着力推动PHF建筑体系的工艺和施工标准化。
图 4 圣堡住宅参加建研科技股份有限公司组织的会议(前排右一位丁光富董事长)
分系统:五大分系统
是否能够被称之为“建筑体系”,指标之一就是是否包含“分体系”或者“分系统”,并且分系统之间有机地结合,构成一个建筑整体。以PHF建筑体系为例,其包括了五大分系统,分别是地基系统、框架系统、楼面系统、隔墙系统和屋顶系统。
图 5 PHF建筑体系的五大分系统
有门槛:专利授权和认证
我们众所周知的“ISO质量体系”,其需要企业满足一定的质量门槛,以及需要经过国际标准化组织认证。
图 6 PHF建筑体系专利授权书
实际上,作为PHF建筑体系的研发单位之一,圣堡住宅也在做这样的工作。采用PHF建筑体系的建工企业,需要获得该体系核心专利的授权,并且,包括别墅、工厂、住宅等成品,圣堡住宅需要对其进行检验和认证。
图 7 PHF建筑体系核心专利之一
综上所述,PHF被命名为“建筑体系”,是科学和严格的,也是具有依据的。
