1周张军 代勤飞2
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摘要：建筑业的快速发展提高了中国的经济水平，满足了人们的住房需求。装配式建筑的出现是建筑行业贯彻节能环保理念的关键，有利于减少工程建设中对自然环境的破坏，促进施工效率的提高。钢结构是这类建筑中常见的结构形式。加强对其设计要点的有效控制是提高施工质量的有效途径，应受到高度重视。摘要:本文分析了装配式钢结构建筑的概念和特点，探讨了装配式钢结构建筑设计的相关要求和原则，为实际工作提供参考。
关键词：预制装配式；钢结构建筑；设计；设计要点
随着建设项目数量的增加和规模的扩大，对建筑设计提出了新的要求。如果仍然使用传统的设计理念和方法，行业的发展将受到限制，不适应时代发展的特点。在传统的建设工作中，所有的建设项目都需要在施工现场完成，会造成一定的环境污染和资源浪费，不符合当前可持续发展理念的要求。装配式建筑是绿色建筑发展的产物，有利于为建筑业的发展注入新的动力。预制建筑结构构件在工厂加工后运输到施工现场进行组装，可以加快施工进度，减少外部环境对施工的影响。预制钢结构设计的重点和难点要明确，在实践中要有效控制，提高整体质量。遵循实事求是的基本原则，制定符合实际的设计方案。
1预制钢结构建筑的概念和特点
预制建筑构件通常需要在工厂加工，在施工现场组装，是目前一种新型的建筑结构。预制钢结构和预制混凝土结构是预制建筑的两种常见类型。前者包括钢梁和钢柱，需要大量的工厂焊接和螺栓连接处理；后者主要包括混凝土构件的预制。预制钢结构的应用可以有效提高施工效率，避免资源浪费，简化施工过程，提高工程整体质量。
2预制钢结构建筑的设计原则
2.1普遍性原则
在设计工作中，要遵循普适性原则，通过前期规划，大幅度减少预制钢结构构件的种类。除了建筑物必要的个性化要求外，还应满足预制钢结构的特点。其次，要做好相应的消防设计和防水设计。此外，传统的结构形式应进行创新和优化，以反映其实际功能。例如在设计中，可以在构件内部预留和铺设相应的管道，可以促进施工效率的提高，增强布局的合理性。
2.2可持续性原则
建设资源节约型社会是新时期社会发展的必然趋势，可以缓解当前资源和能源短缺的状况，促进中国经济的可持续发展。在预制钢结构建筑的设计中，也应遵循可持续发展的原则，改变传统建筑工作中粗放的发展模式，实现资源的高效利用，满足绿色建筑的发展要求。钢材可以重复使用，避免浪费建筑材料，达到回收利用的目的[2]。特别是在社会转型的关键时期，遵循可持续原则有利于降低企业的能源消耗和成本，促进企业经济效益的提高。由于施工现场的组装过程中不会产生大量的噪音和灰尘，减少了对环境的污染，为人们提供了舒适的生活环境。
3预制钢结构建筑的设计要点
3.1建筑设计的深化
建筑设计是对预制钢结构进行整体控制，以满足经济性、美观性、适用性和绿色性的要求。局部节点设计、建筑平面与空间设计、细部结构设计、外墙立面设计是建筑整体设计的主要内容，工程师在规划阶段应提前考虑，减少现场处理的内容。做好现场勘察，制定符合当地实际情况的设计方案，保证符合现代人的审美特征。完成预制钢结构自上而下的整体协调，为各种水、电、暖通设备的一体化奠定基础，满足一体化装修要求。将多元化的设计理念应用到立面设计和外墙设计中，可以提高建筑的美观性，满足围护墙保温隔热和装饰一体化的要求。保温隔音措施的应用可以降低外界噪声对建筑的影响，降低建筑运行能耗，特别是在门窗洞口和内外墙板的连接处，可以采用双重防水组合设计方法[3]。
金属构件的实用功能也要在设计中加强，预埋件的位置要在出厂阶段就明确。重视渗漏问题和接缝设计，防止建筑运行中出现严重渗漏问题。
3.2深化结构设计
结构设计也是建筑设计的关键内容，包括节点设计、主体结构整体受力分析和结构构件设计等。应明确钢柱、钢节点、钢梁、加强板和连接板的特性和应力，并进行科学计算，以提高设计工作的效率和质量。设计中不宜采用带临时支撑的预埋吊装件，会在一定程度上增加工程量，从而影响工期。采用这种设计结构时，需要控制各种设计标准和要点。在安装制造预制构件时，需要保持统一的标准，通过科学计算预制构件的承载力来确定结构形式。特别是在地震多发地区，要做好相应的抗震设计，使结构性能达到抗震标准和要求，防止地震灾害对建筑物造成严重破坏。预制构件承载力的计算也是施工过程中有效防止变形和裂缝的关键工作。
3.3深化机电设计一体化
预制钢结构的机电设计主要包括动力管道和给排水管道的预留设计。预留管槽和预埋管道的形式是给排水管道设计的重点。应分析管道的数量和型号，明确预留管槽的位置，确保有安装调试的空间，为后续工作提供保障。特别要注意转折设计，以提升预留槽深度，为后续施工提供便利。应明确管道箱的材质条件，然后制定电气管道设计方案，实现与强弱电设计的有效配合[4]。清除预留孔位置，防止出现较大误差。此外，辅助管线的设计也是建筑设计的重点内容，具有很强的复杂性特征。敷设管道时，应遵循小直径管道避开大直径管道的原则，做好重力管道和压力管道的交叉处理。
4其他预制钢结构建筑设计要求
4.1消防设计
为了减少火灾对人民生命财产安全的威胁，应加强建筑防火设计，消除安全隐患。设计工作应严格按照相关消防规范进行，明确预制钢结构的基本特点和防火要求，尤其是大型公共建筑、变电站、超大型仓库等高风险区域，应更加重视防火设计。岩棉夹层钢板广泛应用于装配式钢结构建筑的外墙，其防火性能优越，能有效保护外墙表面的安全，阻隔火灾[5]。在彩钢板外层涂覆防腐涂层也是提高建筑防火能力的有效途径。建筑外墙采用低波纹竖向彩色钢板，可增强建筑整体美观，延长其防腐寿命。石膏板广泛应用于建筑防爆墙，其防火能力强，尤其是防火岩棉的应用，进一步保证了建筑的安全性。
4.2接地防雷设计
在不同的行业，预制钢结构建筑的特点不同，安装的设备类型也不同，因此应做好充分的调查，以增强接地防雷的设计效果。雷电是影响建筑安全的关键因素，尤其是目前建筑内电气设备的种类和数量越来越多。只有做好防雷设计，才能保证人们的使用安全[6]。根据当地气候和环境，应确定接地防雷设备的类型和系统结构，以减少雷电对建筑物内设施的威胁。
4.3屋面防水设计
屋顶防水设计的实施可以有效减少雨水对屋顶的影响，防止渗漏，提高人们的生活质量。根据屋面防水规范的设计要求，增强了装配式钢结构建筑的防水性能，严格控制所有设计环节和要点。在预制屋盖系统的选择中，应提高钢结构的可靠性，并适当改善其排水坡度。悬挂技术和竖缝锁定技术在设计中得到广泛应用，可以达到良好的悬挂效果，控制屋面系统的温度应力。尤其是在寒冷的冬季和炎热的夏季，可以有效控制室内外温差。屋面系统的板材之间采用自粘，密封措施的应用也大大提高了屋面的密封性，防止水溶性物质进入。排水坡度的有效调整可以促进排水速度的提高。
5结束语
装配式钢结构建筑是目前常见的建筑结构形式，是绿色建筑产业发展的必然趋势，能够有效加快施工进度，实现与自然环境的和谐统一。在实践中，要遵循普遍性和可持续性的基本原则。严格遵循设计标准和规范，做好深化建筑设计、结构设计和机电设计。
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］万媛媛，金龙，舒赣平.装配式钢结构建筑预制装配率计算准则的比较分析与计算建议［J］.江苏建筑，2019（3）：52-56，78.
［3］李述祥.探讨装配式钢结构建筑的设计［J］.低碳世界，2019，9（6）：169-170.
［4］李闻达.装配式钢结构建筑新型复合墙板研发及构造技术研究［D］.济南：山东建筑大学，2019.
［5］李彩霞.装配式钢结构建筑的深化设计［J］.建材与装饰，2019（30）：103-104.