装配式建筑设计要点及相关应用研究

发表时间:2021/3/25   来源:《建筑实践》2021年1期   作者:魏林雪
[导读] 随着科学技术的发展,建筑领域各种技术得到了广泛应用和发展进步
        魏林雪
        天津市筑土建筑设计有限公司
        摘要:随着科学技术的发展,建筑领域各种技术得到了广泛应用和发展进步,促使建筑行业得到高速发展,装配式建筑已经成为建筑领域发展的主要趋势之一。装配式建筑设计施工和传统建筑设计施工有很大的区别,前期设计环节对于装配式建筑最终的质量产生极其重要的影响。基于此,本文对装配式建筑设计要点及相关应用进行研究,以供参考。
        关键词:装配式建筑;设计要点;提升策略
引言
        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。
1装配式建筑的概念与特点
        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。装配式和装配式混凝土结构,是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构件。应用装配式,可以有效提高施工效率,避免出现资源浪费的现象,同时简化了施工流程,提升工程整体质量。
2装配式建筑的设计原则
        2.1建筑构件的设计原则
        应遵循标准化和模数化的原则,在设计中提高构件的标准,减少构件使用的类型、减少成本增加。此外应注意对构件的性能设计,综合考虑构件使用的安全性和便利性。对于外墙板,应进行保温隔热的设计,对于不同区域应选择相对应的构件。对于厨房、卫生间等特殊的空间墙壁,则必须开展必要的防水设计。对于屋面楼盖,选择叠合楼板,对于复杂的楼层则需要使用现浇楼盖。对于墙体与楼板以及楼板与楼板之间,要做好结构连接设计,对地漏、栏杆孔等位置则必须定位准确,楼板必须确定好扶手杆的位置与预埋孔的位置。
        2.2可持续性原则
        资源节约型社会的构建,是新时期社会发展的必然趋势,能够缓解当前资源能源紧缺的局面,促进中国经济的可持续发展。在装配式建筑的设计当中也应该遵循可持续性原则,改变传统建设工作当中粗放式的发展模式,实现对资源的高效化利用,满足绿色建筑的发展要求。钢材可以进行反复利用,避免浪费施工材料,达到可循环利用的目的。尤其是在社会转型的关键时期,遵循可持续性原则有利于降低企业能耗与成本,促进其经济效益的提高。
        2.3成本最优化和信息化原则
        此外要遵循成本最优化的原则,即在制定构件设计方案的同时,也要考虑如何降低建筑工程的成本,同时实现经济效益和社会效益。最后,应遵循信息化设计的原则,即加强装配式建筑的信息化建设,在进行项目设计时灵活应用信息技术、物理科学以及数学科学等相关知识,通过设计方案的制定、施工技术的灵活选择和应用来提升施工设计方案的准确性。
3提高装配式建筑设计质量的措施
        3.1混凝土夹心保温外墙板设计
        建筑外墙除承重的主要功能外,往往还要实现建筑的维护、保温、防水、防火等功能。夹心保温外墙板能很好地解决以上问题,它由外叶板、保温层和内墙板通过可靠连接成一体,再由局部现浇或套筒连接等方式组装而成整体。

按照《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T51231-2016)第5.8.7条:“墙板应在水平或竖向尺寸大于800mm的洞边、一字墙墙体端部、纵横墙交接处设置构造边缘构件”。所以,当遇建筑门窗洞口时,外墙应与楼层梁整体,考虑到结构连接的要求,就需要将墙板顶部两侧的外伸梁下受力钢筋与两端的后浇墙肢连接。这种墙板设计中,应着重考虑外伸梁梁底受力纵筋与端部构造边缘构件中竖向钢筋的碰撞干涉问题,否则会严重影响到竖向墙肢的钢筋施工定位。当梁底受力钢筋直径较大时,现场施工时不易扳弯,常采用现浇构造边构件竖向钢筋避让的作法,因此,构造边构件浇注成型后,造成竖向钢筋的定位偏差±20mm。比较合适的做法是,在进行构件设计时,将梁底两侧受力纵筋筋向内收进15~20mm外接墙板构造边缘,这样既能满足梁受力钢筋锚固要求,又能保证构造边沿构件竖向钢筋定位准确无偏移。
        3.2努力降低施工成本
        在装配式施工方式的运作过程中,由于部件的生产地点各异,导致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,成本将会由于部件的生产批量的上升而下降。当然,无论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。
        3.3加强构件设计水平
        设计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。
        3.4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。应该严格遵循相关防火规范开展设计工作,明确装配式建筑的基本特点与防火要求,特别是在大型公共建筑、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。岩棉夹心钢板在装配式建筑外墙中的应用较多,其防火性能较为优越,能够有效保护外墙表面的安全,阻隔火势。防腐涂层应用于彩色钢板外层当中,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位置,能够提升建筑的整体美观性,使其防腐年限得到延长。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。
结束语
        装配式建筑是当前一种常见的建筑结构形式,是绿色化建筑行业发展的必然趋势,能够有效加快工程建设进度,同时实现与自然环境的和谐统一。在实践工作当中,遵循通用性和可持续性的基本原则。严格遵循设计标准与规范,做好建筑设计深化、结构设计深化和机电设计深化等工作。
参考文献
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