裝配式建筑及其設計要點探析

裝配式建筑及其設計要點探析

Summary：近年來，裝配式建筑形勢在建筑領(lǐng)域得到了廣泛應用，裝配式建筑方式能夠通過科技和管理方面的加強，進而提升建筑業(yè)的整體建筑水平。在能源的節(jié)約方面，裝配式建筑能夠節(jié)約在建筑過程中所消耗的資源，讓建筑業(yè)的發(fā)展一直處于一個持續(xù)發(fā)展的趨勢，滿足了我國建筑行業(yè)快速發(fā)展所需要的一切條件。裝配式建筑的設計工作是保證項目后續(xù)施工建設的重要前提，所以，對裝配式建筑設計工作質(zhì)量的把控是十分必要的。鑒于此，首先分析了裝配式建筑設計的特點，然后提出了具體的設計要點與管理對策，以供參考。Keys：裝配式建筑；特點分析；設計管理1裝配式建筑設計特點分析裝配式建筑是指結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護系統(tǒng)、設備與管線系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)的主要部分采用預制部品部件集成的建筑。從材料類別上來說分為三大類：裝配式木結(jié)構(gòu)建筑、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑、裝配式混凝土建筑。裝配式混凝土建筑是指建筑的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由混凝土部件（預制構(gòu)件）通過可靠的連接方式裝配而成的建筑。與國內(nèi)傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土建筑相比較而言，裝配式混凝土建筑的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件均采用工廠預制而成，具有以下幾方面的特點：（1）設計精細化程度要求比較高，專業(yè)協(xié)同要求比較高，嚴禁后鑿后開孔現(xiàn)象，構(gòu)件一旦生產(chǎn)出來就難以再修改；（2）工廠化生產(chǎn)能夠提高混凝土產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標；（3）施工人員的工程實踐經(jīng)驗以及技術(shù)水平、管理能力要求更高，安裝誤差以毫米為單位；（4）要求建筑全裝修，相比較現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，裝配式混凝土建筑的后期隨意裝修造成的結(jié)構(gòu)破壞更容易引起重大質(zhì)量事故；（5）信息化程度較高，結(jié)合BIM技術(shù)，集成了建筑全壽命周期的重要信息。裝配式建筑的特殊性使其能夠?qū)⒃O計、生產(chǎn)、施工、裝修、管理等建造環(huán)節(jié)全部打通，從而實現(xiàn)對建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)整合。2裝配式建筑設計要點2.1平面設計要點裝配式建筑施工的順利開展離不開合理的平面設計，設計人員需要按照規(guī)范化設計原則來進行平面設計。首先，設計人員需要保障裝配式建筑模塊尺寸的準確性，在這個過程中，設計人員需要按照模數(shù)協(xié)調(diào)的基本原則，對模塊尺寸進行有效優(yōu)化，以保障模塊的尺寸更加合理。其次，在控制預制構(gòu)件規(guī)格的時候，設計人員需要保證設計方案的合理性，并且合理控制成本。再次，設計人員需要有效保證零部件參數(shù)的準確性，全面提高零部件設計的合理性。最后，針對施工圖紙，設計人員還需要對各種預埋要求進行集中分析，增強各預制配件連接點的防火與防水性能，從而全面提高設計效果。2.2預制構(gòu)件設計結(jié)構(gòu)構(gòu)件是開展裝配式建筑施工的重要基礎，因此要對結(jié)構(gòu)構(gòu)件開展科學的設計。在進行構(gòu)件設計過程中，需要先對構(gòu)件加工圖開展設計，全面考慮加工廠的工藝技術(shù)，再對具體尺寸進行設計，使構(gòu)件的精度得到保證，以免由于構(gòu)件尺寸與實際不符造成質(zhì)量問題。在進行構(gòu)件具體設計的過程中，要依據(jù)設計原則，對施工現(xiàn)場和生產(chǎn)企業(yè)所應用的設備、運輸情況以及制造水平等進行分析，在此基礎上對構(gòu)件進行全面設計。在進行裝配式建筑的構(gòu)件設計過程中，需要依據(jù)的主要原則有模數(shù)化和標準化。促進構(gòu)件標準化程度的提高，減少其類型種類，從而實現(xiàn)成本降低的目標。同時要促進構(gòu)件使用期限以及耐火性能的提升，在開展設計過程中要對成品所具有的安全性與裝配時的安全性進行全面考量。預制外墻板要依據(jù)有關(guān)的標準保證其所具有的隔熱以及保溫性能，同時要根據(jù)區(qū)域的不同選擇與當前環(huán)境適配的結(jié)構(gòu)。在建筑內(nèi)部沒有使用承重墻的區(qū)域，要選擇具有良好隔音效果的隔墻板，并保證其能夠快捷地進行安裝或者拆卸。依據(jù)室內(nèi)空間的具體情況進行區(qū)域的劃分，保證主體結(jié)構(gòu)能夠與承重墻之間建立安全可靠的連接，使其所具有的抗震效果符合有關(guān)的標準。針對衛(wèi)生間以及廚房等較為潮濕的空間，要確保構(gòu)件具有良好的防水效果，并為后續(xù)的清潔提供便利。樓蓋可以利用疊合樓板，某些開間較大或者平面相對復雜的樓層可以進行現(xiàn)場澆筑，以保證樓板和墻體間以及樓板相互間連接的可靠性。針對陽臺的立管孔、欄桿孔、地漏以及嵌入盒等位置，需要進行精準的定位。預制樓梯需要對扶手桿以及預埋孔的位置進行提前確定。2.3設計節(jié)點在裝配式建筑節(jié)點設計中，設計人員需要充分考慮疊合板接縫位置、預制板安裝節(jié)點等問題。在對預制板進行拆分時，相關(guān)人員應先對受力較小的部位進行拆分，減少接縫對疊合板受力的影響。預制板分為有外伸板底縱筋的預制板和無外伸板底縱筋的預制板這兩種，其中，在設計無外伸板底縱筋的預制板時，設計人員通常需要在支座處增設受力鋼筋。在裝配式裝修節(jié)點設計中，衛(wèi)生間的防排水措施是最為關(guān)鍵的部分，設計人員應做好相關(guān)優(yōu)化設計工作。裝配式衛(wèi)生間一般采用裝配式防水墻面及防水底盒相結(jié)合的形式，在防止水從墻面滲入墻體的同時，將墻面的水通過防水底盒匯集到地漏順利排走。在這個過程中，設計人員要做好防滲施工材料的選擇工作。2.4裝配式鋼結(jié)構(gòu)設計裝配式鋼結(jié)構(gòu)是指裝配式結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)相結(jié)合而形成的建筑結(jié)構(gòu)形式。裝配式鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面。第一，構(gòu)件可以通過工廠標準化生產(chǎn)來實現(xiàn)預制。這種構(gòu)件預制方法，能夠有效地降低材料的損耗量以及材料的使用量，有利于控制總成本。第二，預制構(gòu)件可以直接在施工現(xiàn)場進行裝配，工程量和用工量都較少，并且能夠在一定程度上縮短施工周期。第三，裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅能夠減少現(xiàn)場切割作業(yè)，因此其對環(huán)境造成的影響較低。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)設計方面，設計人員需要注意以下幾點。第一，支撐連接節(jié)點設計。支撐是裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的重要傳力部件，主要由臨時的固定預制構(gòu)件組成。設計人員要做好校正工作，確保支撐安全。另外，梁柱連接節(jié)點是鋼梁與鋼柱之間的交匯點，它是裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅預制構(gòu)件中的重要支撐連接節(jié)點，因此梁柱宜采用剛性連接。在設計過程中，設計人員需要對梁柱受彎承載力、受剪承載力、節(jié)點的抗剪強度、柱水平加勁肋板厚度等進行準確驗算。如果支撐節(jié)點設計不合理，就容易導致構(gòu)件出現(xiàn)脆性破壞的問題。第二，樓板節(jié)點設計。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)設計中，設計人員可以直接選擇性能良好、施工方便的鋼筋桁架樓承板，這種樓承板屬于一種一體化構(gòu)件，在應用于實際施工后，鋼筋就會自動承受混凝土樓板的自重，原本存在于混凝土之中的拉應力也會得到轉(zhuǎn)移，并且這種樓承板在使用過程中能夠大幅度降低正負彎矩區(qū)混凝土的拉應力，從而減少混凝土裂縫的出現(xiàn)。結(jié)語綜上所述，裝配式建筑是建筑現(xiàn)代化發(fā)展的重要革命，裝配式建筑設計工作作為建設工程的上游環(huán)節(jié)，對生產(chǎn)、施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量、成本、效率起著重要作用。正確認識推進過程中存在的問題，通過建立合理政策引導、完善的技術(shù)體系、有效的監(jiān)管措施，將復雜的工作在設計階段予以充分考慮，在現(xiàn)場完成簡單的裝配，才可以發(fā)揮裝配式建筑優(yōu)勢，推動行業(yè)健康發(fā)展。