摘要:现代社会经济的发展和科学技术的更新,使得当前建筑工程的施工建造已经脱离了传统、单一的钢筋混凝土浇筑施工方法,使用预制构件进行装配,实现建筑的施工建造、拓展建筑结构的应用空间也逐渐在建筑行业应用开来。这种施工方式为现代建筑的施工提出了新的发展方向,并对建筑结构的优化和施工效率的提升提供了优化思路,此外还能够建筑施工的质量进行有效提升,与传统的建筑施工技术相比,有更加广阔的发展前景。本文在此基础上主要对其方案设计的内容进行了简要的分析。
关键词:预制装配式建筑;方案设计;探索;实践
1预制装配式建筑概述
为了提高对预制装配式建筑的正确认识,则需要对其相关内容有所了解。具体包括:①所谓的预制装配式建筑,是指由预制部件在施工现场装配而成的建筑,在这类建筑形成过程中,与之相关的组成部件先在生产车间预制而成,进而运输到作业现场,在有效的技术支持下将预制而成的部件吊装到指定的位置进行组装,且在后续的处理作业支持下,从而在实践中得到所需的装配式建筑;②注重预制装配式建筑建设,有利于减少原始现浇作业量,且在设计标准化与管理信息化的作用下,可使最终得到的建筑物有着良好性价比,可满足绿色建筑的发展要求;③重视预制装配式建筑的可持续发展,有利于提高现代建筑建设中的资源利用效率,可为建筑行业的更好发展注入活力,提高施工作业效率的同时可降低建筑建设中的技术难度。同时,为了保持预制装配式建筑在实践中良好的应用状况,则需要考虑其质量方面的影响因素,运用有效的控制措施进行科学处理,避免对这类建筑的性能可靠性产生潜在威胁。
2建筑方案的设计要点
2.1建筑平面设计要点
第一,房间的大小、形状要能够满足室内活动使用,并满足家居、电气设备等布局的要求。第二,门窗的大小、形状、位置等合理设计,综合考虑房间出入的便捷、疏散安全,结合建筑地点的光照和风向来设计建筑的采光通风。第三,室内空间设计、地面及墙面、各个构件都应当要考虑到人们的审美要求,更多地使用复古或现代化元素,并保证构件布置的合理性以及材料使用的节能性。第四,走道设计的宽度以及长度要根据建筑人流量、安全疏散情况、走道的性质以及空间感受进行综合考虑,并保证适当的采光和通风。
2.2建筑立面设计要点
第一,根据不同建筑的类型和功能,设计相应的外部特征,避免内外现象差距过大。第二,立面设计应当要与建筑的材料特点、结构特点以及施工特点结合到一起。第三,在拟建建筑体型、建筑风格以及立面的过程中,应当要使其与建筑地点的地形、建筑群、道路之间相适应,注重与周边的环境有效融合到一起,成为有机整体。
2.3建筑功能区域设计要点
建筑方案的总设计师在实际设计时,会对建筑项目中的一些具体内容进行合理分配,或是会做好相应的区域规划。比如,会把使用区域分为两部分,一部分用于休息,一部分用于活动,这样可以有效减少建筑使用者之间的矛盾。但是在面对一些复杂的功能区域时,如果不能很好地把握区域划分的整体性,就会使设计师陷入混乱的局面。因此,在对建筑项目进行功能区域划分的时候,应按照一定的原则和先后顺序,从而避免设计混乱和使用盾的出现。
3预制装配式建筑方案设计的探索
在该阶段,要将前期所形成的相关技术策划作为依据,对立面与平面设计方案进行制定。立面设计方案要考虑构建生产加工所呈现出的可能性,并依据装配式建筑特点和具体建造方式,开展多样化设计以及个性化设计。平面设计方案,要在有效保障装配式建筑各项使用功能的基础上,遵循“多组合、少规格”的原则对预制构件进行设计,并尽量增强住宅套型的标准化设计。
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3.1设计思路
以“标准间”为“基本模数”的设计主要是突破常规,提高装配率,使预制装配式建筑的优点放大,提高建设速度,减少建筑建设能耗,缩短建筑周期等入手进行设计。结合预制装配式的技术特点,建筑采用整体装配式,包括水平构件(预制叠合梁、板、楼梯、阳台)、垂直构件(预制墙板等),减少楼面施工时的满堂模板和脚手架搭设,提高相同构件的重复率和建筑装配率。
3.2设计模型实践
传统现浇结构的设计一般分专业进行设计,专业之间的交叉较少,建筑设计的模数化观念不强,“标准间”的模数设计是严格按照模数规律设计。“标准间”的模数设计是一种新型盒式装配式建筑形式,基本做法是设计一定规格的基本间和相配合的梁柱,然后运到施工现场进行装配。要对基本间进行合理的设计,让其能够批量生产,广泛运用。通过设计计算,初步设计出“基本间”形式,然后在工厂预制完成基本单元。在完成基本单元预制之后,在施工现场需要先将柱子在现场构建好,两者之间的尺寸相配合,可以使单元间能够顺利的插进构建好的柱子中间,进行无缝拼接。在一层单元间施工完成之后,接下来进行下一层的安装施工,使上下两层之间完成严丝合缝的拼接,最后形成建筑整体。
3.3工程实例
某装配式钢结构工程包括扩两栋22层建筑和地下车库、附属裙房,其建筑面积可达到75494.06m2,主楼框架采用钢管束核心筒+钢框架结构体系,主楼钢管方柱内及钢管束空腔内浇筑自密实混凝土,结构整体延性好,在地震作用下能吸收较多的地震能量,抗震性能卓越;主体结构施工工期快,部件产品实现模数化、标准化、生产工厂化;现场施工装配化,钢柱及钢管束墙整节吊装,吊装高度可达每节3层,同时在工厂中采用装配式钢筋桁架自承式楼板进行加工铺装,并采用立体交叉作业的形式同时浇筑多层混凝土,主体施工平均3~5d即可完成1层,大幅缩短了施工周期,加快了施工进度。装配式建筑的设计过程中要求注重结构分析模型、概念设计以及预制构件的连接设计。在逐渐降低构件质量的情况下,要求保证预制混凝土空心楼板的隔声隔热效果。以蓝色金谷工程施工为例,建筑物隔板和楼板应用的设计方案和施工工业较为类似。建筑物的隔墙板材应用的是空心预制钢筋混凝土,同时设置了40mm的保温层。在梁、墙体及柱等拼接处也设置了保温层。在工程中使用的构件均具备防水、防火、防渗、隔声、隔热及装饰等特征,功能强大及全面,且保温材料和建筑物主体构件也具备较好的耐久性。预留预制空心楼板的缝隙可平衡构件在施工中出现的误差,这种预制构件在连接处可应用企口的形式做好防水工作,企业的规格为50mm×100mm。企口现浇的部分应用钢筋焊接,将其在板上及墙上进行支撑,应用吊模和方木将其在钢筋上牢固,构件的连接处使用密封胶来连接。在设计预制墙体、空心楼板及柱间的连接时,应选择应用柔性连接的形式。为了控制好预制空心楼板的竖向和水平荷载,可应用预埋螺栓来对墙体和框架柱做好连接工作,框架柱和墙板的保温层应该分开设置,最大程度地降低框架主体的刚度。
4结束语
总之,对于钢铁水泥林立的大中城市来说,高层建筑的需求量极大,这类型的建筑对建筑的结构性能要求很高,而如今的装配式水平很难达到那样一个标准,故而装配式建筑的发展极为缓慢。必须要对其关键技术进行升级,开发出能够满足当前及今后社会发展需求的预制体系,才能让市场选择,也会更加促进装配式建筑发展的道路。
参考文献:
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[3]刘鹏.基于BIM技术的装配式建筑施工组织设计[D].聊城大学,2017.
论文作者:史鹏涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
标签:建筑论文; 构件论文; 楼板论文; 作业论文; 预制构件论文; 模数论文; 方案设计论文; 《基层建设》2018年第36期论文;