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摘要:随着我国建筑技术的改革和创新,建筑行业的工业化发展,装配式建筑的不断增多,人们对建筑质量的要求也在不断提高。装配式建筑设计在建筑工程设计工作当中的应用策略,不断提升建筑设计技术水平,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。稳定性能、安全性能是建筑工程的核心,我国现阶段装配式建筑处于发展阶段,面临许多亟待解决的问题。规范行业标准,提升技术水平,探寻最为适宜、有效的装配式建筑设计要点是当前从业人员面临的课题。
关键词:装配式建筑;设计要点;存在问题
1.装配式建筑设计要点
1.1考虑预制构件的运输路径、存放位置、安装
装配式建筑构件主要运用工厂化的制作方法,运输到项目场地之后在进行安装。预制构件如何运输、如何存放、如何进行安装,以及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,在整个建筑的设计过程中都是需要考虑的。
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预制构件运输、存放、安装工作效率,减少工作矛盾,加快整个施工环节的进程。
建筑平面设计也必须考虑到预制构件的组合与安装。在充分考虑到预制构件的情况下,再进行较为美观、舒适、符合客户要求的平面设计。
构件拆分设计作为装配式建筑设计中最重要的一环,设计师根据结构特征,以便于构件制作、方便运输安装为设计的重要前提。合理确定适合大批量生产的标准构件以及需要小批量定制的非标准构件,将结构拆分成不同种类的构件(如墙、梁、板、楼梯等)并绘制结构拆分图。构件加工图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。
1.2考虑安装前预制构件的安全性、经济性
构件在运输过程中由于构件重量、体积等因素或外界因素而受到干扰,出现构件运输困难、构件损伤的现象。另外,由于吊装设备的设计不合理,也会出现梁柱倾倒的现象,从而致使装配构件被损坏。立面造型多、外侧凹凸较多、立体构件多、户型镜像、构件尺寸未进行归并等造成磨具浪费。
预制构件参数标准化设计在预制构件的加工处理,以及后续各类构件的运输以及吊装环节中显得尤为重要。施工方案中对于各类不同构件的参数需求进行标准化处理,在尽量减少构件应用数量的基础上,提升其应用实际效能。设计的标准化可以考虑模式化理念的运用,促使构件的应用精确化得到明显提升,保障其能够体现出较强的实用价值,促使构件的应用更为流畅高效。
1.3考虑装配式建筑连接处节点的安全性、可靠性
装配式建筑是将加工制作好的建筑构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等),在施工现场通过可靠的连接方式装配安装而成的建筑。连接处的接缝处的节点构造措施直接影响建筑的安全性、可靠性以及最后建筑的使用性能,接缝处应有隔声、防火、防漏的节点构造设计,并增强对接缝和节点的设计与检测水平,降低节点与接缝带来的安全隐患。
对于外墙及门窗洞口等防水性能较差的部位,需要对这些构造节点综合进行设计。设计应考虑风荷载、地震、气候等因素作用下建筑结构稳定性,充分发挥构造节点的实际作用。节点部位的建筑材料应考虑其防水性、力学性能、耐久性性能。通过采用面砖反打工艺、构件拼接处企口设计等,从工艺及构造上解决外墙面渗漏、开裂、面砖空鼓及伸缩脱落等问题。
预制墙板采用套筒灌浆工艺连接、预制叠合类构件采用叠合面上绑扎钢筋现浇混凝土浇筑连接,预制飘窗、预制楼梯以及预制装饰板采用螺栓连接或者焊接连接,连接后通过节点部位的后浇筑混凝土形成一体,达到构件连接可靠.
1.4考虑设计与制造、施工的全面协同
建筑施工图是装配式建筑设计的基础,确定建筑的各类施工设备、结构构件、内装部品等的设计参数,为构件工厂承担构件加工图的深化设计、施工人员的选择各项施工工艺和施工质量控制提供依据。要建立健全协同的各项工作机制,确保各项构件的设计同实际构件的生产工艺以及后续施工阶段,全面深入紧密的结合,当做好设计、制造、施工的全面协同。
各项加工图纸,必须全面准确地反映出相关预制构件的各项参数和特性,同时应当能够满足在建筑工厂里完成加工和生产、在项目现场装配施工、从工厂易于运输到项目现场等各个相关环节之间,相互承接工序的全部要求。
2装配式建筑存在的问题
2.1存在影响建筑整体性的不可控因素
装配式工艺可使用智能化、机械化的施工技术来进行预制构件的制作安装,工业化的生产在一定程度上提高了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。装配式建筑的建造方式影响建筑的整体性。
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,但传统的现浇作业保证了建筑物的整体性能良好,风险性低。在装配式建筑建设的过程中,虽然能使预制构件的施工质量得到保障,但由于每个构件独立的,每个构件生产存在误差,以及现场安装人为误差,都会使建筑物组合安装建造完毕后的整体性较弱,这是装配式建筑施工方式不如传统施工方式的地方。
2.2安装过程中预制构件现存问题无法灵活处理
在传统的建筑施工方式中,建筑施工都是按照施工进度逐项进行,前项工作出现变动影响施工结果,后续工作可根据实际进行设计变更,使整个施工流程完美地贴合实际情况来进行。这种变更不会产生重大经济损失。
装配式的建筑施工方式则有所不同,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批量化生产,同一批次的构件生产会将一栋楼乃至几栋楼的同一构件全部生产完成。一旦出现在各类部件生产完毕之后发现在实际安装过程中出现了生产实际与设计实际有出入的情况,这会使整个施工过程陷入僵局,如果调整设计会造成巨大返工,对工期产生很大影响,造成重大经济损失。
2.3对比传统施工方式无成本优势
首先由于装配式技术不纯熟,现阶段,相比传统的建筑施工方式,从企业成本造价上来看,装配式要比现场浇筑的建造成本略高。采用装配式设计,在地下工程、砌筑工程、楼地面工程、屋面及防水工程、抹灰及零星工程以及措施项目中均较传统现浇设计造价节约,仅预制构件及安装一项,造价大幅增加。
其次再者由于我国造价管理部门编制定额未能及时跟进,生产厂家一家独大,存在造价由生产厂家说了算的情况,增加了建造成本的同时,也不利于装配式建筑的发展。
结束语
现阶段由于建造成本的制约,装配式建筑主要由国家政策力量来进行推广,但是装配式建筑是建筑业未来发展的必然趋势。借鉴学习国外发展装配式建筑的成功经验,完善相关工艺工法、产业配套、建设装配式构件生产基地,出台合理的经济和税收政策,在技术标准和政策支持等方面给出相应的解决对策。
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