预制装配式建筑设计实践及问题研究

发表时间:2021/3/23   来源:《建筑实践》2020年12月第35期   作者:张衍信
[导读] 为了提升预制装配式建筑工程的影响力和实现建筑领域的可持续发展
        张衍信
        广西建工集团第五建筑工程有限责任公司 广西柳州 545001
        摘要:为了提升预制装配式建筑工程的影响力和实现建筑领域的可持续发展,工程企业必须对现有问题进行处理,对设计方法进行优化,以此提升预制装配式建筑的施工质量。相较于以往的建筑施工方式,预制装配式建筑的不同点在于施工团队会将采工程预制好的建筑构件运至在施工现场进行安装,避免了在施工现场现浇等施工,节约了工期,提高了施工效率。预制装配式建筑具有不同种类,每个种类都各有优势和缺陷,而工程团队会根据实际情况选择适宜的种类。本文就该类建筑设计展开了相关分析。
        关键词:预制装配式;装配式建筑;建筑设计
引言:
        建筑工程质量在社会上广泛关注,节约能源消耗亦是建筑行业的重要课题,预制装配式建筑由此得到广泛运用。预制装配式建筑施工不需要大量的劳动力,从而可以帮助企业节省更多的成本。另外,预制装配式建筑的设计过程会全方位考虑机构配件间的连接,提高建筑工程的稳定性和防水性能,从而保证建筑工程的使用期限。
1预制装配式建筑的特点
        目前,建设工程的数量和规模在不断地扩大,对实际建筑设计来说提出了诸多新的要求,假如工作人员仍然运用传统的设计理念和工作方法来开展日常工作,那么会严重影响预制装配式实际设计效果的有效提升,也无法适应当前时代发展的主要特点。因此在实际工作的过程中,相关工作需要加强对预制装配式建筑设计的了解以及分析,从而保证实际工作的有序实施。预制装配式建筑是绿色建筑发展的必然产物,能够使建筑行业获得源源不断的发展活力。预制装配式建筑结构的构件是在工厂内完成加工,并且输送到现场施工中,完成组装,这种工作模式不仅可以加快施工的进度,还有助于降低外界环境对施工质量所产生的恶劣影响,相关设计人员在进行建筑设计时,要明确预制装配式结构的设计要点以及难点,在实践工作中进行有效的控制,从而有效提高整体施工质量。它不仅有助于提高实际施工的效果和质量,还防止出现资源浪费现象的发生,有助于从整体上提高工程建设的质量。
2预制装配式建筑设计原则
2.1通用性的原则
        在进行预制装配式建筑设计时,相关设计人员需要遵循通用性的原则来开展日常的工作,对整个设计过程进行精准性的调整,并且做好充分的准备工作,在前期策划阶段需要了解预制装配式构件的种类,并且明确建筑工程施工中的个性化需求,从而最大限度地满足预制装配式结构建筑的特点。与此同时,相关设计人员还需要特别注意防火设计和防水设计,在传统结构形式的基础上不断进行调整和优化,从而使得实际应用性能有效提高。比如在实际设计的过程中可以在构件内部进行管线的预留以及布设,不仅可以为后续的施工奠定坚实的基础,还有助于避免资源的浪费,增强实际建筑设计的效果。
2.2持续性的原则
        预制装配式建筑是随着我国当前绿色环保事业的发展而产生出来的一种新型建筑模式,是节约型社会构建的主要体现,适应新时期社会发展的必然趋势和主要潮流,不仅可以缓解我国资源方面所出现的短缺问题,还有助于推动我国经济的稳定发展[1]。因此,在进行预制装配式建筑设计中,相关设计人员需要遵循可持续性的原则,改变以往工作模式中的不足之处,由传统粗放式的设计模式转变为精细性的设计理念,从而对资源进行有效利用,满足绿色建筑发展的需求以及要求。钢材料可以进行反复性的利用,最大限度地满足绿色建筑发展的需求以及要求,在一定程度上避免了资源的浪费,达到可循环利用的效果。在实际工作的过程中,相关工作人员需要认识到预制装配式建筑的优势,在施工现场的组装环节不会产生大量的噪声和粉尘,能够最大限度地满足实际施工需求与施工要求,给人们营造良好的生活环境。


3预制装配式建筑设计问题
        首先,预制结构的外墙与现浇结构的水平墙会存在连接不稳定的可能,要解决这一情况,设计者必须对结构设计进行适当的调整和优化;其次,由于工程团队需要根据设计方案提前制作结构配件,需要和供货厂商签订合同,合同中要精确计算预制构件的数量,不能在后续施工过程中提出定制配件增加或减量的要求,因此,设计者要确保定制配件的质量和数量能够符合工程施工的实际要求,运输路线也需要工程团队提前规划确定[2]。同时,设计者还要将定制配件的具体信息和运输路线在工程的设计方案中作出详细说明,以此来为工程团队提供更加全面科学的参考依据。
4预制装配式建筑设计的具体应用分析
4.1框架结构优化设计
        在预制装配式建筑的设计过程中,框架结构设计是其中的关键部分,并且通常会被应用在高层建筑的设计实践中,与建筑结构的稳定性和完整性有紧密联系,所以,设计单位必须关注框架结构的优化设计。但是,在当前的框架结构设计中仍然存在着很多缺陷和不足,这就需要设计人员对框架结构进行优化设计。设计框架结构时,设计人员应注意以下要点:1)需要将各个部位的中心线保持在一个垂直面中,并在设计方案中做出明确规定。2)设计人员需要进行分块设计,还要考虑到多方面的影响因素,如进深、装配条件、连接缝等。3)在对预制元件之间的连接节点进行设计时,设计人员需要保证节点受力合理,通过对最不利受力截面的分析确定连接方式,以保证结构连接的稳定性,提高结构强度。
4.2钢筋连接设计
        预制装配式建筑工程的钢筋连接非常重要,直接影响着建筑结构的稳定性,因此,需要引起设计者的重视。首先,设计者要对配筋进行精确的计算,合理确定钢筋间距。另外,对于钢筋材料的连接设计,设计人员必须根据具体情况确定钢筋连接方法(通常有焊接、绑扎搭接、套管灌浆、机械连接等主要连接方式)。同时,由于工序错误会导致工程的进度受影响,故而设计团队要关注梁柱节点的定位。
4.3节点防水设计
        传统的结构节点防水设计只能阻止自然降水进入建筑结构,在空气湿度较大时无法发挥作用,不能满足预制装配式建筑工程的防水设计要求[3]。因此,设计者要对节点防水设计措施进行创新和调整,不仅要设置排水通道,还要对墙体裂缝进行处理,以此增强建筑工程的防水性,避免渗水对工程稳定性造成破坏。
4.4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[4]。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,合理地确定建筑的朝向,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。
结语:
        综上所述,在进行预制装配式建筑设计的过程中,相关设计人员需要掌握一定的设计要点,以提高工程建设效果和质量为主,实现自然和建筑的有效统一,在实际过程中需要遵循可持续性和通用性的原则,严格按照设计的规范来开展日常的工作,并且不断深化建筑结构和机电设计,提高预制装配式建筑设计的效率。
参考文献:
[1]俞秋佳.论BIM技术下的预制装配式混凝土结构设计方法[J].居舍,2019(28):92.
[2]邵志姣.探讨预制装配式建筑结构体系与设计[J].城市建设理论研究(电子版),2019(28):23.
[3]杨延平.探索预制装配式建筑结构体系与设计[J].现代物业(中旬刊),2019(09):78.
[4]邵丹.预制装配式建筑设计要点及问题探讨[J].建材与装饰,2019(26):80-81.
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