摘要:城市化进程的加快在一定程度上促进了我国建筑行业的发展脚步,但是同时也引起了严峻问题,一方面粗放型传统建筑行业会浪费大量的资源,并且会造成环境污染,另一方面,人们对生活品质也提出了更高的要求,社会发展过程中要提供更多高质量的建筑产品。而为了解决建筑行业发过程中出现的以上问题,在建筑工程工业化的背景下,应当加强对预制装配式建筑的推进。
关键词:装配式建筑;结构设计;要点
一、预制装配式建筑的主要特征
传统建筑行业主要采用面向现场的方式进行施工,在生产建设过程中存在工业化程度低、能耗高、废弃物高、设计施工效率低、装饰装修质量不稳定等问题。相较于传统模式,预制装配式建筑具有现场作业强度低、品质高、垃圾少、材料利用率高、污染管控到位、人工成本易控、工期短、运营维护简便的优势。而且预制装配式建筑能够很好地融合绿色低碳、节能环保、健康生态、可持续发展等新型理念,实现设计标准化、生产工厂化、施工装配化、装修一体化、管理信息化,能够有效改善传统方式的缺陷,打破工程建设各个环节的局限性,实现产业上下游的高度协同。
二、装配式建筑设计要点分析
(一)平面与立面设计要点
装配式建筑前期设计中的基础是对平面和立面的设计,其中对于平面的设计,要求根据建筑构件之间装配的具体情况,来对相关尺寸以及套型模块需求进行分析,从而对建筑空间的内部布局进行综合的选择,从而完成对承重墙以及管井位置的布置,使得建筑内部空间的各个功能区的体现与划分得到保证,确保整个建筑的美观性。
(二)主要设计流程
预制装配式建筑结构体系设计分为技术策划、方案设计、初步设计、施工图、构件加工图设计5种类型的设计阶段。技术策划过程中需要对预制装配式建筑项目定位、规模、成本、外部条件等进行了解,通过制定有效的技术路线,提升构件标准化,会同建设方共同确立完善技术方案,为设计、施工提供准确的依据。初步设计过程中必须注意联合各专业技术人员,进行系统的协同设计,并根据现场工程建设要求确立有效的层数、构件种类等要素,结合工程现场的施工状况,综合设备管线的设计要求,进行经济性评估,并分析整体的成本狀况,制定科学合理的技术方案及措施。施工图设计要根据前期的技术策划和初步设计进行,综合不同专业提供的参数,充分考虑预留、预埋件的要求,针对重点区域、关键部位做好防水、防火设计,并在施工图设计过程中认真落实。构件加工图设计期间可由设计单位与加工企业进行配合设计,根据现场需求提供预制构件尺寸控制图,精确定位预制构件中的门窗洞口、机电管线等,并考虑预制构件储运、吊装过程中的需求,设置好相应的起吊、固定装置。
(三)预制构件的拆分
①进行构件拆分可以降低施工的综合成本,以此来实现成本可控的结果;②便于现场施工,施工过程中大构件的出现会给施工人员带来很大麻烦,因此对于大构件进行拆分可以减少施工的措施。③进行拆分工作有利于工厂对于构件的生产、构件运输以及进行构件现场吊装工作。④节点的设计科学合理。⑤构件标准化设计。建筑在使用过程中会受到各种各样外力的干扰,因此,建筑整体结构的安全可靠对于其使用来说是非常重要的。在施工前,对于构件进行科学的拆分是装配式建筑标准化设计的核心环节。构件拆分不仅仅在于了解主体结构的受力情况,同时还会对建筑的功能、建筑的平立面、预制构件承载能力以及工程造价等等都会产生非常重要的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在对构件拆分进行审查工作时,应严格按照“模数协调原则”来检查各个预制构件的尺寸,拆分位置的精确程度,最大限度地减少预制构件的种类,从而优化建筑的整体结构,使方案的设计努力得到质量好、功能高、既经济又实惠的最佳方案。
(四)构造节点的设计要点
构件的构造节点设计是混凝土剪力墙结构设计过程中的关键性内容,其中预制外墙板的防水薄弱部位构造节点、材料选择过程中要充分考虑建筑物理性能、耐久性、装饰性要求。各类接缝要充分依据工程实际施工情况、所处环境条件合理设计,以便满足防水和节能要求,针对外墙板的垂直缝,可使用材料、构造防水两相结合的方式进行处理,预制外墙板水平缝构造防水时可采用企口缝或高低缝来进行处理。各部位的接缝宽度要满足材料受环境影响情况下的变形要求。外墙板连接节点的密封要能与混凝土相容,并满足有关性能要求,对于门窗要确保安装稳固、安全、封闭性好。外围围护结构要依照国标进行严格计算,保温层要保持连续,满足围护结构节能标准。
(五)建筑成本控制
对于建设单位来说,控制好建筑工程的成本也是设计要求中的一个重要的环节。因此为了更好地推动装配式建筑的成本控制,设计单位需要对PC构件的生产、运输、和安装的成本进行精确的预估,综合考虑项目所在地区构件加工厂的生产能力,施工单位的运输、吊装等施工条件。在施工前对于整体工程项目进行成本预算,并且还要考虑在施工过程中减少不必要的开支。目前,我国相关部门对于PC构件生产的相关标准并没有统一制定,因此,这就导致了PC构件的生产市场比较混乱,相关构件的成本高,进而会限制相关行业的发展规模。这就需要设计单位在工作中提高预制构件的标准化程度,优化预制构件种类,减小构件的生产成本,进而可以以此为基础实现工程造价的有效控制。作为装配式建筑施工环节中的关键技术,预测构件安装技术水平的高低和安装的质量好坏也影响着建筑成本的高低。因此在结构施工图中,还要对预测构件的运输方式,安装施工提出明确的技术要求,进而实现对于成本的控制。
(六)优化细部,合理拆分建筑构件
装配式建筑结构的设计优化还可以从细部着手,合理的拆分建筑构件,合理的进行安排。对于一个建设项目来说不同的建筑构件可以采用不同的方法来进行优化,根据建筑本身的实际情况来进行设计安排,看哪一个建筑构件适合预制,哪一个建筑构件适合现场浇筑,只有做到细部优化,合理的拆分建筑构件才能够使建筑施工更加快速,装配式建筑构件更好的满足建设需求。另外还有就是把装配式建筑构件进行合理的拆分还可以充分的考虑各个建筑构件的受力情况,这样才能够保证建筑构件在组装之后满足建筑本身的设计要求和受力要求,保证建筑本身的质量要求,避免出现豆腐渣工程。
结语
预制装配式建筑是近年来新兴的一种建筑,虽然它的发展时间不长,但是其发展速度非常快。预制装配式建筑是未来建筑行业发展的方向,也指出了未来建筑行业的研究方向。以我国目前社会环境的发展现状来看,预制装配式建筑有着非常巨大的发展空间。随着社会的不断发展与变革,建筑行业也在进行着求新求异的探索。预制装配式建筑作为一种新兴产物,符合建筑行业发展和环保要求的不断提升,它可以缓解经济发展、环境污染、人口住房等压力。因此,它越来越受到建筑行业的重视,并且有着良好的发展前景。
参考文献:
[1]刘晓艳,张以庆.探讨预制装配式建筑结构体系与设计[J].住宅与房地产,2018(6):219-220.
[2]施晓凡.装配式建筑结构体系的应用发展[J/CD].城市建设理论研究,2018(32):195-196.
论文作者:闵菲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/12
标签:构件论文; 建筑论文; 预制构件论文; 过程中论文; 成本论文; 现场论文; 建筑行业论文; 《基层建设》2019年第17期论文;