鲍安辰1 裘理辉2
1、浙江省建筑设计研究院 浙江 杭州 310000 2、中国联合工程公司 浙江 杭州 310000
摘要:近年来,我国建筑行业发展迅猛,预制装配式建筑施工工艺是建筑领域传统工法的革新产物,其施工过程与传统建筑工程的施工过程相比,更为高效环保,可以有效缩短工期,降低对环境的影响。因此,近来在建筑工程建设过程中,预制裝配式建筑施工工艺受到了推崇。为了发挥预制装配式建筑工程的优势作用,设计人员必须对工程设计实践给予重视。基于此,本论文对预制装配式建筑设计进行了概述,主要总结了预制装配式建筑设计的意义以及设计过程中存在的问题,并对混凝土结构优化设计、钢筋连接设计、节点防水设计、环境适应性设计等具体应用进行了分析。
关键词:装配式建筑;设计要点;相关问题
引言
当前,随着国民经济的发展,建筑生产实践的复杂性显著提高,因此,设计环节在建筑生产实践中的重要程度与日俱增。因此,在展开建筑设计工作之时,须适应建筑生产实践的发展,方能实现装配式建筑设计的初衷。在开展建筑工程设计工作期间,涉及面广,对于施工方案、组织、技术设计均有较高要求,因此,只有规范设计表达,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、集约化、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亟需处理的问题。
1预制装配式钢结构建筑的概念与特点
预制装配式建筑的构件通常需要在工厂加工完成,在施工场地对其进行组装,是当前一种新型的建筑结构形式。预制装配式钢结构和预制装配式混凝土结构,是预制装配式建筑的两种常见类型,前者包括钢梁和钢柱等结构,需要对其进行大量工厂焊接和螺接处理;后者则主要包括混凝土预制构件。应用预制装配式结构,可以有效提高施工效率,避免出现资源浪费;简化施工流程,提升工程整体质量;减少现场湿作业,降低对城市环境的不利影响。
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,在构件运输期间,需要面临众多风险及问题,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,在运输过程中难免会出现一定程度的损坏。
2.2设计合理性问题
若按传统思路进行装配式建筑构件设计,忽略了裝配式建筑构件的特殊性,突破了相关的设计规定、标准要求,将对施工进度、工期目标的实现造成一定影响。而工程建设实施过程中十分关键的环节便是构架的吊装,如果在设计阶段没有合理考虑,则柱倾倒、梁倾倒等问题非常容易发生,进而造成装配式构件破损,甚至造成人员伤亡。
2.3无法彰显个性
装配式的建筑施工方式,是在指定地点的建筑建设开始之前,将所有的预制部件及系统提前进行设计与生产。若因地制宜地进行最为符合用户期待或地域期待的设计与生产,则不仅会产生大量非标构件,增加建设成本,同时也使构件设计的复杂度大大提高,甚至很有可能在各类部件生产完毕之后,发现在实际安装过程中出现生产实际与设计实际有出入的状况。这会使整个施工过程陷入僵局,为避免这一现象产生,装配式施工建设往往都有通过经验摸索排查而记录下的不容易出错的建筑风格与建筑模式,这些风格与模式虽然不容易出错,能保证整个工期如期完成,但却缺乏创意与个性,显得平庸,这也是装配式建筑设计目前需要改进的问题。
3预制装配式建筑设计的具体应用分析
3.1环境适应性设计
现阶段建筑领域对建筑工程的绿色设计越来越重视,为此预制装配式建筑工程设计者应采取措施提高建筑的环境适宜性,并在建筑设计过程中落实绿色环保的设计理念。其次,设计团队还要在设计阶段注重对工程场地周边环境资源的充分勘察和利用。在这个过程中,设计者需要先对建筑周围的气候和环境条件进行调查,掌握其特点,通过科学的选址,合理确定建筑朝向,提高建筑工程的通风与采光条件,减少建筑暖通空调和照明设备的耗能。运用环境资源时,设计团队可以利用能源收集设备和能源转换设备获取所需资源,从而发挥环境资源的最大功效,强化绿色设计的效果。
3.2防火设计
为了降低火灾对人们生命财产安全造成的威胁,应该加强建筑的防火设计,消除其中的安全隐患。设计过程中除了严格遵循相关防火规范开展设计工作外,还需要明确预制装配式建筑特别是预制裝配式钢结构建筑的基本特点与防火要求。尤其是在大型公共建筑、变电站和特大型库房等危险性较高的区域,更要加强对防火设计的重视。岩棉夹心钢板在预制装配式钢结构建筑外墙中的应用较多,其防火性能较为优越,能够有效保护外墙安全,阻隔火势。防火涂层应用于彩色钢板外层,也是增强建筑防火能力的有效途径,低波纹竖向彩钢板应用于建筑外墙层,能够提升建筑的整体美观性,使其使用年限得到延长。石膏板在建筑泄爆墙当中的应用较多,其防火能力较强,尤其是防火岩棉的应用,更加保障了建筑的安全。
3.3加强专业人员的施工技术
相较传统的建筑施工方式,装配式建筑施工设计是将全部建筑环节分解成能单独生产的预制部件,分别进行生产,生产完毕后再运送回指定地点进行施工。这会使整个施工生产的步骤与传统方式相比更加专业化,也更注重生产效率。生产预制部件所采用的机械设备,并不会随着施工团队而进行迁移,在预制部件生产的方式中,变成了专业生产某一种预制部件的专用机械设备,这使各生产厂家很可能会专注于某一种预制部件的生产,这样能加快预制部件生产的熟练程度,也能提高效率。但这需要专业的技术人员高超的生产技术来保证预制部件的生产质量,故而相对于传统的建筑施工方式而言,装配式的施工建筑设计更应提升专业人员施工技术。
3.4加强预制构件设计水平
设计预制构件须严格遵照相关原则,保障构件能够同相关的施工规定、标准相符,并且减少构件数量、类型,降低工程的资金成本。在设计构件重量、大小与生产期间,需对生产厂家的吊装水平、运输水平综合考量,进一步提升装配式建筑的安全与质量。首先,在设计构件期间,须对构件的可靠性、安全性做出保障,如设计外墙期间,外墙须具备隔热与保温能力,将建筑所在区域的市场状况作为依据,选取相关的建筑结构。在选取内墙材料期间,承重墙须具备方便拆除、隔声的特征,如若不属于承重墙,可将经济成本适当降低。其次,需将使用需求作为依据,合理、科学规划建筑的功能部分与结构空间,使承重墙应该与主体结构之间建立起更加高效的连接,从而充分满足建筑物的承载需求、使用需求。最后,对于厨房、卫生间等较为潮湿的区域,须考量防水性能的设计。
结语
综合上述的分析来看,我国社会的进步与经济水平的增长,能有效推动建筑领域朝着现代化的方向发展。因此,越来越多的建筑技术得到了广泛的运用,但如果没有妥善地设计建筑工程,将会直接影响建筑物的使用功能,无法充分满足人民群众日常生活、工作或居住的需求。因此,针对该问题,充分探讨了装配式建筑设计在建筑工程设计工作当中的应用策略,提升建筑设计技术水平。如此,不仅能为建筑企业带来更大的经济收益与社会收益,同时可确保建筑工程在日后的使用更加安全、有效。
参考文献
[1]邵陈钟,李志峰.装配式钢结构建筑深化设计探讨[J].建材与装饰,2020(7):142-143.
[2]吴霞峰.预制装配式建筑设计实践及相关问题的探讨[J].中国室内装饰装修天地,2018(19):191.
[3]胡子锋.预制装配式建筑方案设计的探索与实践[J].建筑工程技术与设计,2018(36):945.
[4]裘理辉,鲍安辰. 建筑设计中绿色建筑设计理念的整合应用[J]. 中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2016(11):19.