浅谈装配式建筑设计策略研究论文_张皎,张永方,董诗远

浅谈装配式建筑设计策略研究论文_张皎,张永方,董诗远

北京凯盛建材工程有限公司 北京市 100024

摘要:一直以来,我国建筑业主要采用的是现场施工的作业方式,在施工现场由建筑工人来完成大部分工作,施工的现场环境恶劣、混乱,工人的劳动强度很大,而且项目现场产生的众多建筑垃圾,消耗大量建筑材料,对周边环境同时会产生较大影响。装配式建筑,是指通过一体化综合设计、在建筑工厂完成部分或全部建筑构件,然后借助当前成熟的运输方式,批量运到项目现场,依靠合理的工序、可靠的连接方式和特有安装设备将各种构件组配起来,完成预期的各项建筑功能的新型建筑施工方式。与传统建筑作业方式相比,装配式建筑具有设计更加完善、施工更加方便、作业周期更短、环境影响更小且到整个项目质量更有保证等优点。

关键词:装配式建筑;设计策略

1发展装配式建筑对我国建筑业的意义

(1)有效缩短工期,加快推进城市化进程构件大量在工厂批量预制,可于施工现场前期同步进行,无需在施工现场完成大量的浇筑养护过程,缩短工期。在我国大力推动城市化进程的背景下,推广装配式建筑,可以提供良好技术支持;(2)借助工业化生产建筑构件,有利于提高建筑工程的质量保障当前建筑行业发展势头良好,大量人工进入该行业,在无保证的简单培训后从事施工生产,导致传统的作业方式中,完成的建筑工程质量参差不齐。而随着建筑工业化,装配式产业化的发展,人为因素的影响逐渐降低。大量的预制构件在工厂批量生产,质量都优于现场施工方式,因此构件质量更容易得到保证;(3)推广先进的施工方式,有利于降低行业整体能耗,,当前建筑业的能耗已经占到全国的能耗的30%,并且严重污染周围的环境。而装配式建筑,主要通过建筑工厂生产大部分建筑构件,项目现场只是完成简单安装,仅有少量借助脚手架或模板的人工作业,显著减少了包括木材等各种建筑材料的使用量,降低整个工程造价,也最大程度减小了对周围自然环境的影响,以及对自然资源的消耗。

2装配式建筑设计的基本要求

(1)质量要求。装配式建筑不仅体现生产质量和设计质量,还依赖于建筑师的工作质量。为了能够使预制装配建筑取得成功,只要有生产质量提高,建筑才能变得更加标准化。(2)进度要求。装配式建筑具有最重要的特征是缩短了现场施工的工期。装配式建筑的项目能够节省时间源自工厂制造和现场施工可以同时进行。在建筑工程中很少使用预制基础,因此现场在建造基础的同时工厂加工生产结构、构造构件以及服务系统和室内集成模块。(3)成本要求。预制比传统的现场施工方法在成本控制上更加有效,主要表现为:材料、劳动力和时间的降低,从理论而言,其中任何一个方面减少,成本也降低了,但这并不意味着预制减少了整个项目的预算。

3装配式建筑设计要点分析

3.1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。

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3.2设计施工图纸

装配式建筑的基础是施工图的设计,通过借助施工图可以将建筑的各类结构构件、施工设备以及内部装饰品等的设计参数展示出来。直接联系着施工人员对于各项施工工艺的选择以及对施工质量的控制。而且,施工图纸在实际的设计过程中,还需要对装配式建筑连接点的隔声、防漏与防火等进行综合的设计,使建筑的各种功能得到保证。

3.3结构构件预制设计

装配式建筑施工完成的基础是预制结构构件。因此,需要针对预制结构构件进行合理的分析设计。对预制构件进行具体的设计时,要求先对构件的加工图进行设计。在对构件进行设计时,还要与加工工厂的实际工艺情况结合起来,来对构件的具体尺寸进行设计,从而使构件的精度得到保证,避免因为构件的加工尺寸不合理,而引起建筑施工中出现质量问题。对于具体的结构构件预制设计,需要遵循基本的构件设计原则,对施工现场以及构件加工厂的吊装水平、生产能力以及运输能力等情况进行考虑,从而对构件展开综合的设计。

3.4设计结构构件节点

装配式建筑设计的要点是构造节点设计,尤其要对外墙板的接缝以及门窗洞口等这些防水性能较差的位置,都需要对这些构造节点综合进行设计,还需要与区域气候等因素结合起来,从而完成对物理性能、节点装饰以及力学特点的选择。然后再把抗震和抗冻等因素考虑进去对构件的节点展开设计。

4装配式建筑设计策略分析

4.1技术方面的设计策略

在装配式建筑设计的过程中,应从成本经济性、施工区域环境状况等方面考虑,选择可靠的技术提高这类建筑设计质量。实践过程中基于技术支持下的装配式建筑构件应达到规范化、标准化要求,保持其良好的设计效果,最终形成科学的设计方案,为装配式建筑后续作业计划实施奠定基础。

4.2构件方面的设计策略

在对装配式建筑进行设计时,为了优化其构件性能,也需要注重相关策略运用。这些策略包括:根据行业技术规范要求,对不同平面的构件进行优化设计;结合少规格、多组合的设计原则要求,确保装配式建筑构件设计更加标准,能够达到规范化、系统化设计要求;充分考虑不同平面构件特点,选择有效的设计方式,促使各构件使用能够达到装配式建筑整体的设计要求。

4.3施工方案及初步设计方面的设计策略

装配式建筑初步设计方面的策略包括:对设计中所涉及的不同专业进行有效协调;在行业技术规范指导下,对现浇底部层数进行科学设计;结合各专业管线设置及预埋件位置,选择质量可靠的预制构件;对项目潜在的应用价值、稳定性进行考虑;通过对成本、施工进度等方面的有效分析,确定初步设计方案。与此同时,应加强施工方案制定中策略分析。具体包括:对所有专业的预埋构件进行充分考虑,优化装配式建筑施工方案设计;明确各预制构件的设计参数;对施工方案设计合理性进行综合评估,处理好其中的细节问题。

4.4预制构件及构件加工设计方面的策略

装配式建筑设计中的预制构件设计策略包括:充分考虑标准化理念要求,加强构件数量控制,实现各构件精准化设计,保持工程造价成本的良好经济性;注重现浇施工方法使用,确保这类建筑在降板及其它环节的施工有效性;预制构件应具有良好的安全性及结构稳定性;适用于非承重墙的构件,设计中应考虑隔音效果。同时,应注重装配式建筑构件加工设计策略分析。像构件的加工尺寸、加工质量及方式等。

4.5构造节点方面的设计策略

构造节点设计质量及效率的提高,有利于实现装配式建筑的优化设计。因此,需要明确其设计策略。这些策略包括:对于建筑局部组成部分所涉及的防水性能略低的材料,构造节点的过程中应考虑这些部分的力学及耐久性性能;通过对装配式建筑所在区域内气候特点的充分考虑,确保构造节点设计有效性,增强其生态环保效果;在构造节点设计的过程中,也应考虑风荷载、地震等因素作用下建筑结构稳定性,充分发挥构造节点的实际作用。

5结语:综上所述,虽然当前随着国家的大力号召,全国各地已经先后开展了装配式建筑工程的尝试探索,在设计、制造和施工研究上分别取得了一定的阶段性进展,但还存在众多关键问题尚待解决。装配式建筑设计,应当充分考虑各方面因素,全阶段注意协同设计,确保建筑质量。随着装配式建筑的全面推进,我国建筑工业化将迈进新的阶段。

参考文献

[1]王蕾.高层装配式住宅立面设计技术探讨[J].住宅与房地产,2016(33).

[2]赵明世.预制装配式住宅设计研究与应用[J].低碳世界,2016(12).

论文作者:张皎,张永方,董诗远

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期

论文发表时间:2018/8/8

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