摘要：近年来随着我国建筑行业、制造业的快速发展以及国家对装配式建筑的大力推广，装配式钢结构建筑也越来越广泛的被应用于建筑行业。作为装配式建筑的一种装配式钢结构建筑在其深化设计中需要明确相关技术理论， 以便于更好的把握其设计和施工过程。 基于此，本文对装配式钢结构建筑的深化设计相关技术理论进行了简单的探讨。
关键词：装配式钢结构；设计要求；设计理念；设计方案；建筑效益
引言：
传统的结构设计和预装装配式钢结构设计无论从结构体系、基本模数的确定、平面的定位方式、设计的指导思想等方面都存在着很大的区别，钢结构是天然的装配式结构，钢结构、围护系统、设备与管线系统和内装系统做到和谐统一才能为装配式钢结构。装配式钢结构以其独特的设计要求和理念在社会各行业中的应用体现出其建筑工业化的优势，装配式钢结构在社会各领域中得到广泛性的应用，并逐渐在市场经济体制下显露出及其重要的社会价值。 对于建筑行业的发展有极其重要的作用，因此本文章对于装配式钢结构建筑的设计研究具有重要意义。
我国正处于社会经济转型时期，在这一阶段，国家综合经济实力不断提升，这推动了信息化网络社会的发展。通过对装配式钢结构建筑的深化设计，有利于推动社会整个建筑行业的可持续性发展，以满足人们的多元化生活需求。
一、装配式钢结构的优势分析
近年来，人们对于建筑工程的施工要求不断提高，其不仅需要有较高的功能质量服务标准，更能在经济效益方面具有显著优势。基于此，装配式钢结构得到了广泛应用。从应用过程来看，其具有以下 3 方面基本特征
1.经济、质量效益突出
经济效益和质量效益是装配式钢结构建设施工的主要特征之一 。一方面，极大地缩减了建设施工的材料应用，并在保证施工周期的同时，实现了工程建设成本的合理控制；另一方面，与砖土结构和混凝土结构相比，装配式钢结构具有较高的刚度和抗压性能，从而在提升工程建设质量的同时，实现了工程耐久性的有效保证。
2. 建设周期较短
装配式钢结构应用过程中，现代化的工程设计软件是其设计建模和分析的基础。在其控制下，建筑结构构件的内力分析和几何尺寸设计更加明确、高效，加之其优化了设计变更的实施过程，确保了整体设计的高效进行。而在钢结构构件制作过程中，三维模型和数控机床结合是其基本的应用形态，这种生产模式使设计完成的构件内容可直接投入生产线制造，从而在保证构件生产效率和精确度的基础上，有效缩短项目建设周期。
3.工业化程度加深
与传统建设施工方式相比，装配式钢结构的主体构件在工厂生产制造，然后在施工现场进行组装，实现了设计和安装的紧密结合，有助于工序间的合理搭接，从而确保建筑结构整体质量和性能的发挥。另外，钢结构预制件对天气的敏感度不高，全天候的实践作业使作业程序化更明确，有效提升了工程建设的工业化程度。
二、式钢结构建筑的设计原则
1.性设计原则
在深化设计过程中，装配式钢结构建筑需要保持其实用性，与此同时最大程度保持其外表的美观性，给人以赏心悦目的感受。比如在兴邦变电站的建设工作中，其落脚点靠近工厂，这种环境布局让变电站的氛围变得极具压抑性。为了提升变电站的整体应用效益，可以选择装配式钢结构建筑模式，这有利于突破传统配电站的工业化建设模式，营造出一种和谐、清新的建筑景观氛围。
2.续性设计原则
为了实现装配式钢结构建筑的可持续性发展，必须深入落实可持续性设计原则，以推动这种钢结构建筑的深化性设计。我国正处于剧烈的市场经济结构转型时期，在这个过程中，
资源节约型社会理念兴起，可持续性发展原则成为装配式钢结构深化设计的重点原则，为了实现装配式钢结构的可持续性发展，必须遵循可持续性设计原则，确保相关建筑物钢结构的可持续性使用、重复性使用，这离不开相关的维护措施，以避免钢结构建筑物被破坏，实现钢材的有效性回收，使其在相关建筑物构造中被使用，装配式钢结构建筑需要遵循可持续性发展的原则。
三、 装配式钢结构建筑的设计要求
1.防火设计要求装配式钢结构建筑的钢板外层需要选择防腐性涂层，其外墙层部位需要选择低波纹竖向钢板，这种防火设计理念的应用，有利于提升建筑物室内的美观性，也有利于增强钢结构建筑的防腐年限。在装配式钢结构建筑应用过程中，其泄爆墙需要选择防火性较好的石膏板，其内部需要填入防火性较好的岩棉，实现其整体防火效益的提升。
2.接地防雷设计的要求在深化设计过程中需要满足社会不同行业的设计要求。这需要强化对接地防雷工作的设计，实现装配式钢结构建筑应用方案的优化，符合配电站等行业对于装配式结构建筑的接地防雷性要求。通过对其接地防雷性要求的满足，有利于提升配电站等建筑物体系的整体美观性，避免将避雷系统完全暴露在外部环境下，有利于减少建筑物内置避雷针的潜在威胁。
3.屋面防水设计的要求为了适应现阶段装配式钢结构建筑的发展要求，必须提升建筑物屋面防水的效益，这需要遵循相关的屋面防水设计要求，实现该类型建筑的深化性设计，这需要遵循相关的屋面防水设计要求，在相关行业相关建筑物的应用过程中，避免出现装配式钢结构漏水问题。在设计环节中，需要应用高防水性、可靠性的装配式屋面系统。在这个过程中，需要根据实际情况，适当提升装配式钢结构屋面的倾斜度，实现对相关建筑物的综合性考察及对比，进行直立锁缝技术的应用，这需要实现其与悬浮技术的结合，将屋面悬浮于建筑物内部的相关位置。在直立锁缝技术应用下，屋面系统具备一定的温度应力。受到不同天气气候的影响，建筑物室内外温差较大，通过对这种类型屋面系统的应用，能够实现建筑物室内温度的保持，在这种屋面系统应用模式下，板与板间设有一系列的不干胶，这种类似易拉罐封口式的方式避免了水溶物质向室内渗透。装配式钢结构建筑的深化设计原则。
4.实用并且造型优良的设计理念使用并且造型优良的设计理念是装配式钢结构建筑在深化设计过程中应坚持的主要原则。装配式钢结构建筑在深化设计过程中，应保持其实用的性质，同时也要使其造型能够得到感官美。例如兴邦变电站的落脚点紧邻工厂，由此使该变电站的气氛显得压抑，为提升该变电站的亮点，将装配式钢结构建筑用于该变电站的房屋搭建中，并且传统配电站的工业化造型，而是力求一种清新与和谐的建筑景观氛围，变电站屋内不仅采用装配式钢结构建筑中防水设计和防火设计，对屋内墙面采用墙体横向排列的造型， 在坚持传统建筑形式的基础上力求简洁清新，如此实现变电站造型的实用性。 在装配式钢结构建筑中，由于配电站内部的管线较多，因此需要充分利用钢结构的特征，将配电站的管线搭建到钢结构的内部，由此提高施工效率的同时，也能够实现造型优良的设计理念，主持设计的成塑线缆、金虎家私、万贯集团、浩旺集团、岷江物流、红旗连锁等装配式钢结构设计项目都是很好的案例，可以做到大跨度、层高净高合理、柱梁截面小。
5.可持续性的设计方针可持续性的设计方针是装配式钢结构建筑在深化设计过程中应坚持的根本原则。随着社会经济文化的不断进步，我国仍致力于倡导资源节约型社会的建设， 做到建筑工业化的特点。装配式钢结构建筑的应用，能够有效体现装配式钢结构的可持续性和延续性，钢材具有可反复性并且可持续性使用的特征，在相应科学合理的维护下，钢材能够延长时间的被使用，更重要的是，尽管装配式钢结构建筑物被损坏，钢材也能够通过回收，并对其重新加工重复再利用，在其他建筑物建造过程中被重新使用。因此装配式钢结构建筑具有回收性强以及可持续发展性强的重要特点，实现那国家生态环保的要求，减少工地现场加工作业，解决工地扬尘治理问题。
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四、装配式钢结构建筑设计要点
1.集成化设计：通过方案比较，做出集成化安排、确定预制构件的范围，进行设计或选型。做好集成式构件的接口或连接设计。
2.协同设计：由设计负责人（主要是建筑师）组织设计团队进行统筹设计，将建筑、结构、给水排水、暖通空调、电气、智能化、燃气及装修等专业之间进行同步协同设计。
3.模数协调：装配式钢结构建筑设计的模数协调包括：确定建筑开间、进深、层高、洞口等的优先尺寸，确定水平和竖向模数与扩大、确定公差，按照确定的模数进行布置与设计。
4.标准化设计：标准化设计主要是选用现成的标准图、标准节点和标准构件。
5.建筑性能设计：建筑性能设计包括适用性能、安全性能、环保性能、耐久性能等。 对钢结构建筑而言，最重要的性能包括：防火、防锈蚀、隔声、保温、防渗漏等。
6.外墙围护系统设计：外墙围护系统设计是装配式钢结构建筑设计的重点环节。外围护系统建筑设计，尽可能实现建筑、结构、保温、装饰一体化。
7.其他建筑构造设计：装配式建筑钢结构建筑特别是住宅的建筑与装修构造设计对使用功能、舒适度。美观度、施工效率和成本影响很大。
8.选用绿色建材：装配式建筑钢结构应选用绿色建材和绿色建材制作的构件。
五、式钢结构建筑深化设计
新经济形态下，人们对于建筑工程的质量要求不断提升；就装配式钢结构而言，要提升其整体应用效率，工程建设人员在实际过程中应注重以下内容的深化设计。
1.强化建筑设计
建筑设计是从整体对装配式钢结构进行美观性和经济性指标探索的过程，其有助于钢结构社会应用功能的充分满足。在设计中，实现装配式钢结构主体结构与机电安装工程的集成，是其深化设计的重要内容。其设计过程包含以下内容。
①平面设计过程中，明确标准化整体卫浴和橱柜的应用要求，确保卫生间和厨房的平面尺寸与标准化整体卫浴和橱柜相互匹配，进而实现平面布局的合理化。另外，实际论证门窗几何尺寸和平面尺寸，确保其满足预制构件和结构受力的设计标准。一般情况下，上下对齐和成列分布是门窗洞口设计的基本原则。②合理设计装配式钢结构细部构造，确保其防渗漏、防水和接缝处理的科学合理。具体而言，墙板导水管和空腔构造设计、墙板上下侧接缝设计、上下相邻墙板拼接设计等均为其重要的组成部分。③在实践过程中做好预制内外墙板的几何尺寸控制，并明确其具体的节点设计。④外墙与立面设计过程中，工程建设人员应注重功能性、美观性及经济性指标的把控。一般情况下，隔声、保温、防水和防火是其功能指标控制的具体要求；而在美观性指标控制中，应注重外立面的多样化。另外，确保结构尺寸的科学合理，进而确保整体工程建设的经济性。
2.注重结构把控
装配式钢结构的结构设计对其整体质量有重大影响。实践过程中，结构把控内容包含以下 2 方面：
把控附属加强结构的内容，具体包含连接板、加强板和加劲肋等内容的设计施工；把控钢节点、钢柱和钢梁等主体结构的内容。唯有如此，才能确保装配式钢结构建筑设计的高效化，进而保证整体施工质量。需注意的是，结构把控是装配式钢结构建筑设计的核心内容。为确保设计内容的科学化、规范化，在设计过程中，工程建设人员应注重以下把控原则：尽量避免使用用于临时支撑预埋吊件，其虽然有助于后续的支撑和固定施工，但增加工程建设的任务量，影响施工工期，一旦必须采用该设计内容，需确保应用过程满足相关设计标准；注重预制件安装、运输和制作环节的要点把控，确保其与工程建设标准相统一；进行预制件承载能力计算，确保其满足实际抗震要求；计算预制件承载能力，避免预制件裂缝、变形现象的发生。
3.机电设计优化
给排水管道和电气管道预留设计是机电设计的重要内容。对于给排水管道而言，预埋管线和预留管道槽是设计应用的 2 种基本形式，在深化设计过程中，设计人员应注重以下的具体把控：在明确管线型号及数量的基础上，对预留管道槽的绝对位置进行明确表达；留置安装与调试所需空间是预留管槽设计的重要内容，一旦管道存在转弯设计，其应适当增加预留槽深度，确保后续施工方便、准确进行；设计过程中应避免预留空间较小现象的发生，确保后期管线埋设科学合理。电气管线设计应对墙板上管线盒的材质进行考虑，确保其与强弱电专业相匹配。同时确保线管应用能满足后续施工中管线穿线数量和路径要求。另外，需分析管线预留与后续接驳施工的可行性，确保预留孔位的规范与准确。
4. 辅助管线综合设计
装配式钢结构建筑深化设计中，辅助管线的设计具有一定的丰富性和复杂性，辅助管线综合设计内容如下：大管径管线优先布置时其设计的基本原则应注重小径管线对大径管线的避让；避免压力管线与重力管线交叉，一旦二者存在交叉，应首先确保重力管线的设计要求；对于输水管线而言，热水管线的造价成本较高，因而应处于有效布置状态；注重弯曲管线对直行管线的避让，同时确保管线安装位置合理，有助于后续管道附件的维护与维修；多种管线同时汇聚时，线槽或电缆桥架在上、水管在下；热水管在上、冷水管在下；风管在上、水管在下”是其基本设计原则。只有确保这些设计内容充分合理，才能实现装配式钢结构辅助管线设计质量的有效提升。为了适应现阶段装配式钢结构的设计要求，需要遵循相关的防火设计方案、接地防雷设计方案，优化屋面防水设计体系，提升装配式钢结构的设计效益。这需要进行相关设计理念的应用，进行可持续性设计方针的使用，实现对装配钢结构建筑的深化性设计。这需要就现阶段的装配式钢结构设计理念展开分析，遵循可持续性设计的要求。以满足社会各行各业对装配式钢结构的工作要求。
结 语
新经济形态下，我国正处于社会经济转型时期，在这一阶段，装配式钢结构建筑能够在社会各行业中得到广泛的应用，主要得益于其独特的设计施工技术要求，并在使用过程中呈现出建筑工业化的优势，装配式钢结构建筑能够以其独特的设计理念在社会中得到广泛的应用和推广。由于装配式钢结构建筑在建筑工程中的应用不断深入，所以，要确保群其容设计的合理化。实践过程中，工程建设人员只有充分认识到装配式结构建筑的应用优势，并在深化设计中做好建筑设计、结构设计、机电设计、辅助管线设计，才能有效提升装配式钢结构应用质量，进而推动我国建筑工程行业的健康、稳定发展。
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论文作者:岳川云,张晚来,马丽珠
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
标签：钢结构论文; 建筑论文; 管线论文; 过程中论文; 持续性论文; 屋面论文; 建筑物论文; 《防护工程》2019年16期论文;