装配式建筑设计要点及存在问题

发表时间:2020/12/17   来源:《建筑实践》2020年7月第21期   作者:刘晓帆
[导读] 近些年,我国的社会高速发展,带动了我国建筑行业的进步。
        刘晓帆
        中南建筑设计院股份有限公司 湖北 武汉 430061
        摘要:近些年,我国的社会高速发展,带动了我国建筑行业的进步。作为现代城市建筑的重要分支,装配式建筑施工费用少、周期短、危险系数小,越发受到建筑从业人员的青睐。装配式建筑包含立面、平台和预制构件设计这几种设计要点,要高度重视并深入研究,突破现存瓶颈提升建筑的质量水平。
        关键词:装配式;建筑设计;要点;问题
        引言
        当前,在建筑工程中,稳定性能、安全性能是其核心,也是满足人民群众使用需求的关键因素,而在展开建筑设计工作之时,须适应现代化建筑的发展,实现装配式建筑设计的目的。在开展建筑工程设计工作期间,需涉及众多的内容,对于施工方案、组织、技术的设计有着较高程度的要求,因此,只有规范设计方案,提升设计技术水平,对设计流程、环节作出规范,实现装配式建筑设计的集成化、节约化、装配化,才能保障建筑工程在日后的使用效率与质量。由此可见,探寻最为适宜、有效的装配式建筑设计要点,将其高效应用于建筑工程设计中,是当前相关从业人员需要处理的问题。
        1装配式建筑的设计原则
        首先应遵循精细化设计、综合性全面设计的原则,即需要综合考虑装配式建筑的特征,精细化设计施工图纸和精细化选择施工工艺。其次,应遵循模数化的设计原则,即应注重对装配式建筑部位、构件和建筑间的协调统一性,遵守国家在装配式建筑设计和施工方面的要求,实现对建筑模块组合设计的优化。再次,应遵循一体化设计的原则,即做好设计人员和供货商、其他管理部门、施工部门间的沟通协调,实现施工流程、装饰装修、管线铺设和预制构件、建筑结构之间的一体化设计。
        1.1建筑平面的设计原则
        建筑平面设计时,应遵循模数化的原则,即在平面设计时对套型模块种类、尺寸等进行优化,对建筑内装以及建筑预制构件实现标准化、通用化和系列化,加强建筑产业化发展配套技术的应用。这样不仅可以提高施工的质量和施工的效率,而且有利于降低工程整体成本。
        1.2总图设计
        总图设计是装配式建筑设计中十分重要的环节。科学有序、布局合理的总图设计能提高工作效率,减少工作矛盾,加快整个施工环节的进程。所谓的总图设计,就是对整个建筑设计的概述与要点进行分析,在这个环节中,设计师们需要考虑到所有问题,如预制构件如何运输、如何存放、如何进行安装或在整个建筑的设计过程中,对预制构件安装顺序的考察、对安装预制构件的预留空间的考察、对整个工程建造期间安全性能的考察等。在总图设计的环节中,往往会对接下来的工期做细致的规划,使全体施工人员了解短期的施工步骤与计划和长期的施工步骤与计划,使整个施工过程在更加有序的情况下进行。
        1.3结构构件预制设计
        预制结构构件是装配式建筑竣工的基础工作。所以在进行分析设计时,应充分考虑到预制结构构件的特点。首先要设计构件的加工图,以此作为预制构件具体设计的基准和前提。此外,要结合制造工厂实际工艺水平的状况,设计构件的大小和尺寸,减少设计误差,保证设计的精准度,减少构件加工尺寸不符标准出现的概率,从而保证建筑施工的质量。要严格按照构件设计的基本原则进行对结构构件进行具体预制设计,整个过程应考虑到构件制造厂的生产技术水平、吊装水平和运输能力,这些都是开展综合设计不可忽视的要素。
        2装配式建筑存在的问题
        2.1运输问题
        装配式建筑构件主要运用工厂化的制作方法,在运输构件期间,需要面临众多的风险问题,极有可能遭受外部多种因素的影响,从而造成构件出现质量问题。

由于大量的构件需要运输,在此期间难免会出现一定程度的损坏,主要的原因在于装配式建筑没有符合相关的设计规定、标准要求,从而对施工进度、工期目标的实现造成一定影响。工程建设中十分关键的环节便是构架的吊装,如果没有合理设计,柱倾倒、梁倾倒等问题非常容易发生,进而造成装配构件破损。
        2.2整体性弱
        科学技术的发展,导致有关施工人员在进行预制构件施工时,可使用智能化、机械化的施工技术来进行相关预制构件的施工,这能在一定程度上提高预制构件的施工质量。但这并不代表能提高整个建筑物的施工质量。事实上,在传统的施工建设过程中,虽然施工团队及内部的施工人员技术水平无法做到绝对稳定,但由于是进行传统的现浇作业,故而建筑物的整体性能良好,用户居住的风险性也会相应地有所下降。装配式建筑建设的过程,虽然能使预制部件的施工质量得到保障,但由于每个部件都是分开进行施工的,故而建筑物建造完毕后的整体性较弱,用户居住的风险性也有所上升。这是装配式建筑施工方式不如传统施工方式的地方。
        3装配式建筑的提升策略
        3.1发挥政府部门的主导作用
        在我国的建筑领域当中,装配式建筑是一个全新的突破与创新,由于其自身具备众多的优势特征,已受到建筑行业内部人员的普遍青睐。因此,对于政府的相关部门而言,须对该方面的工作投入更多的关注与支持,充分发挥政府部门的主导作用。首先,需要将装配式建筑的主要特征作为依据,从而确立相关的设计规范、设计标准。其次,政府相关部门须从实际状况出发,提升装配式建筑的政策支持力度,并且推进装配式建筑的产业化、标准化建设。如降低装配式单位的财政税收,或者向装配式单位提供放贷优惠政策等。
        3.2节点连接设计
        节点设计能够增强构件和装配式建筑的适配性。重点是双皮墙的连接设计,关键环节涉及确定混凝土区域的结构,依据不同层次的设计需要,做好外墙和内墙之间的受力分析,选择合适的受力形式,整个过程要符合设计规范。在混凝土浇筑环节,需要进行相关性分析,从不同类型的作业方式中选择最合适的方式,保证整体优势,提升建筑的整体质量水平。在环形筋连接设计前期,要做好浇筑工作,该环节花费的费用低,周期短,在后续设计和实施环节可更好地满足建筑施工的要求,梁柱节点使用现浇混凝土连接,钢筋混合框架是梁的主要结构框架。这种设计不仅方便节点间的连接,还提升了结构整体的抗侧刚度,使用钢梁作为水平构件的材料,在降低自重的同时实现大跨度。
        3.3努力降低施工成本
        在装配式施工方式的运作过程中,由于预制部件的生产地点各异,导致预制部件在进行运输的过程中需要花费大量的资金,这些均折算在成本费用里,导致施工成本大幅提升。因此,对于建筑施工行业来说,若坚持继续使用装配式的施工方式,就要考虑到如何才能降低成本。就运输成本而言,其成本高昂并不会是装配式施工方式发展的常态,当预制部件的生产逐渐专业化、集成化,整个部件生产到运输及安装一系列的流程建成体系后,成本将会由于预制部件的生产批量的上升而下降。当然,无论预制部件的生产格局怎样变化,在正式施工的过程中,需要使用吊装机械设备来对建筑物进行组装,而吊装机械设备的购买价格高昂。因此为降低成本,可加大机械化、自动化、智能化的建筑物组装方法,使整个装配式的施工方式变得更加方便、快捷,也使施工组装的造价成本更加低廉。
        结语
        对预制装配式建筑工程项目的设计进行了简单分析,论证了设计人员在实际设计中应该如何遵循精细化设计、数模化设计、一体化设计、成本最优化和信息化的原则,并根据装配式建筑的特点和当前存在的问题提出了优化设计、提高设计水平、保证建筑工程整体质量和安全的策略和措施,希望可以为快捷高效的施工、推动预制装配式建筑项目发展做出一点贡献。
        参考文献
        [1]王海燕.浅析装配式建筑设计要点及存在问题[J].江西建材,2020(4):71.
        [2]严佳琦.浅谈预制装配式建筑电气设计[J].绿色环保建材,2020(3):85,87.
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