装配式住宅建筑的设计创新与应用研究--中国期刊网

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装配式住宅建筑的设计创新与应用研究

发表时间：2021/5/10 来源：《基层建设》2021年第1期作者：单修文

[导读] 摘要：尽管预制装配式建筑工程相较于原先的工程具有较多的优势，但是其自身仍然存在一些不可忽视的弊端，而这些弊端会给施工质量和施工效率带来消极影响，阻碍预制装配式建筑工程的进一步发展。

        江苏筑森建筑设计有限公司西安分公司陕西西安 710000
        摘要：尽管预制装配式建筑工程相较于原先的工程具有较多的优势，但是其自身仍然存在一些不可忽视的弊端，而这些弊端会给施工质量和施工效率带来消极影响，阻碍预制装配式建筑工程的进一步发展。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。
        关键词：装配式住宅建筑；设计创新；应用
        引言
        装配式住宅可以在建筑质量以及成本控制方面拥有着突出优势，尤其是当下建筑行业发展迅速，施工技术与施工管理工作都得到了保障，建筑质量已经不再是建筑企业的主要追求，而是转向施工成本方面。装配式住宅可以有效降低建筑成本，并保障建筑质量。目前的建筑行业，设计阶段尤为重要，其可以直接决定建设工程项目的经济效益，尤其是装配式住宅项目，更需要提高对设计阶段的重视。
        1装配式住宅建筑优点
        装配式住宅建筑因其应用零部件直接安装搭建建筑这一特征，可以在众多专业工厂直接进行安装生产，实现工业化的制备。将工地搬向工厂，这种更加标准化的生产方式，能够直接控制各种类型的建筑材料及其零部件的力学性能与建造标准。装配式住宅建筑需要生产和加工的各种建筑构件产品质量较为稳定可控，具有更高的安全性和保障性。同时，装配式住宅建筑施工过程还具有一定的操作灵活性，可以根据实际的建筑情况来自行决定各种建筑材料的实际使用量，从而在一定程度上减少了建筑施工过程中建筑材料的大量储存，节省了场地租金。此外，装配式住宅建筑的施工建造可以减少建筑材料现场的保护工作量，减少对场地周边环境的破坏，从而充分发挥企业保护生态环境的积极作用。传统施工受制于季节气候的影响，恶劣天气时无法施工，但装配式建筑施工受环境影响较小，工厂批量加工、养护各类构件的方式也可以极大提高施工效率与速度。因此，装配式住宅建筑因其有效控制房屋质量并减少施工周期等突出优势适合被广大房企、政府保障房项目积极采用。
        2装配式住宅建筑设计创新应用
        2.1优化设计内容
        装配式建筑结构设计要对多项内容进行优化和完善，包括设计流程、计算方式、设计体系、技术体系、预制构件等等。在设计流程方面，技术人员不仅要做好结构本身的设计和规划，还要了解工程生产水平和生产效率，分析工程生产作业对装配式建筑结构设计造成的影响。也就是说，要对生产、运输、装配等工作进行有效的规范和设计，确保各个环节的顺利衔接，尤其要做好构建设计、拆分设计等工作，保障建筑设计的合理性，同时也可以促进生产工序的简化、装配效率的提升，进而不仅降低投入成本，还能提升建筑的使用寿命；在计算方式方面，设计人员应该充分考虑结构特征，然后采用合理的计算方式。例如，要合理计算大型构件数量、位置、连接等参数。如前文所述，可以采用BIM技术进行管理和计算，建立真实的建筑模型，利用软件计算模型中的各个参数，并进行模拟分析；在设计体系优化方面，设计人员要充分了解装配式建筑结构的特点和优势，着重优化结构标准设计体系，了解居民对建筑的需求，增加结构设计种类，并不断完善走廊式组合、单元式组合等构件的功能，使其可以更好的发挥作用；在技术体系优化方面，设计人员不仅要了解工程要求，还要结合实际施工情况，选择最合理的结构体系。例如，在实际施工的过程中，设计人员可以根据剪力墙预制形式的差异性选择不同的剪力墙形式，可以采用单一预制叠加剪力墙，也可以采用双预制叠合剪力墙；在预制构件优化方面，可以从构件拆分、构件节点两个方面进行优化。根据工程实际要求和相应的装配率，综合衡量预制组合梁、楼梯等构件，尽可能减少外脚手架的使用次数。可以采用钢筋套筒的方式，同时做好成本控制工作。

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此外，可以应用射频技术、网络技术进一步促进装配式建筑结构的优化和改进。近年来，这两种技术的应用十分广泛，已经逐渐成为装配式建筑结构设计优化过程中不可或缺的两种应用技术。利用这两种能够技术，可以实时监控检组构建的生产、存放、检测、安装等工作，检测流程、结构、信息数据等可以存储在计算机中，并利用网络技术进行信息资源的共享，从而为装配式建筑结构设计优化提供更多参考依据。
        2.2利用前沿信息技术建立设计决策支持平台
        第一，搜索模块。该模块的主要作用是，通过对构建库中构件的BIM模型和标准空间模型进行整合，并加以多种检索的方法，满足设计人员的实际需要。具体来看，检索方法主要包括电子目录搜索、快速搜索和高级搜索三种模式，电子目录搜索模式能够使设计人员获得构件库内所有的构建模型；快速搜索模式下，只需在搜索栏中输入关键字，就能够获得满足搜索条件的BIM构件模型和空间模型；而高级搜索能够实现精准搜索，包括通过以材料属性、适用范围和类别等为关键字的搜索方式。同时，由于搜索结果中，分数高的构件模型和空间模型会优先展示，这进一步方便了设计人员的工作。
        第二，推荐模块。该模块的主要作用是，通过对相关领域专业知识的有效管理和及时共享，来满足设计人员的工作需要。该模块与上文中的构件模型分值有着紧密的联系，通过构件的BIM模型在设计和施工阶段的实际性能表现，赋予该构件模型分值，因此实现了上文中的构件模型分数由高到低的排列。
        第三，评价模块。该模块主要功能是对构件的BIM模型进行全面客观的评价，并将评价结果直接反馈到推荐模块，这对于构建分数起着至关重要的影响。通过评价模块，能够实现对预制构件进行有效的质量管理。同时，由于产品供应商对于构件质量起着决定性的作用，因此，产品供应商也可以向平台上传相关的预制构件BIM模型，在上传后，由平台管理员对这些模型进行审核，并决定是否通过。除此之外，由于很多既有的大型建筑都具有高度相似的功能空间和布置形式，因此，这些空间模型亦可上传，并为设计人员的工作提供参考，这对于提高装配式建筑设计工作的效率同样有着重要作用。当然，由于这些空间模型已经投入使用，因此不具备反馈的功能。
        2.3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，装配式住宅建筑也可以提高建筑的性能和质量，在明确装配式住宅的优点后，建议进一步推广，促进我国住宅建筑产业的优化和升级。总之，为了体现装配式住宅建筑的优点，设计上除了必要的创新性，更应该注重节能、环保的特点，同时还要结合行业主体的需求，做到科学、合理设计。
        参考文献
        [1]杨硕.预制装配式建筑设计实践及相关问题的探讨[J].房地产导刊,2019(8):42.
        [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.