装配式住宅建筑的设计创新与应用研究

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年第5期   作者:王耀威
[导读] 近年来,经济快速发展,建筑行业发展迅速,

        王耀威
        广西荣泰建筑设计有限责任公司, 广西 柳州 545000
        摘要:近年来,经济快速发展,建筑行业发展迅速,装配式建筑建设越发受到工程行业的重视。装配式建设时工业化水平颇高,建设时难度不高,建设期间质控效果颇佳,因此在工程行业有着很大的发展潜力。装配式建筑设计工作在装配式建筑施工中是先决条件,因此本文从装配式建筑设计来剖析,而后讨论了提高装配式建筑设计创新与应用研究。
        关键词:装配式;住宅建筑;设计创新;应用
        引言
        随着现代工业建筑的不断发展,装配式建筑是建筑业未来的发展趋势之一,装配式建筑具有许多质量特性,是建筑领域的热门话题。目前,我国装配式建筑的发展和应用逐渐增多,对装配式建筑艺术的各个方面都进行了阶段性的优化。与传统装配式建筑相比,现代装配式建筑在抗震设计、构件制作和设计等方面具有更好的质量特性。但是,装配式建筑在我国的应用还不成熟,而且这个行业的发展也不稳定,因此在装配式建筑的应用过程中难免会存在一些不足。例如,一些参与建设的开发商,可能因为对配套建筑了解不够,在开发设计决策时可能没有充分考虑现状。同时,由于相关设计院人员缺乏设计经验,导致零部件在生产设计过程中的设计与厂家脱节,导致最终设计结果不尽如人意。同时也存在生产成本高、计划资金与实际生产设计难以匹配等问题。
        1装配式建筑概述
        随着信息化技术在各行各业中的广泛应用,建筑业中施工技术信息化、现代化已经成为发展的主要趋势。传统的建筑施工技术中存在资源消耗大、技术利用不集中、施工效率低下、质量无法保证以及污染环境等问题,无法满足当前建筑业发展的需求,亟待运用新型建筑技术来改善这一现状。在此背景下,装配式建筑技术的应用符合建筑业的发展趋势,通过结合建筑功能来设计不同的构件,并将这些构件在工厂进行整体生产,再将生产完成的构件运输到施工现场进行相关的安装,实现了生产工厂化和施工过程的分解,将其分为设计、生产和施工三个步骤,不再集中于施工现场操作,有效保障了施工效率。装配式建筑技术在结构上大体分为新型全预制装配结构和传统钢架结构;在建筑形式上分为单层、多层以及高层等,施工方式也是现场安装,其有效减轻了建筑的重量,提升了施工的质量。
        2装配式住宅建筑的设计创新与应用研究
        2.1提高设计人员的专业技术能力
        装配式建筑在近些年来虽然已经有了一定程度的发展,但是在我国建筑行业之中仍旧属于一个新兴的范围,因而当下仍旧缺乏相应的设计人才。所以相应的建筑建设企业对于设计人才专业技术能力的提升是当下需要解决的一个重要问题。装配式建筑设计人才所需要具备的素质是多种多样的,不仅需要掌握建筑本身设计的知识,而且还要了解对建筑进行结构以及各个零部件的设计问题。企业需要对现有的建筑设计人才进行培养,也需要对新人才招聘提升,相应的门槛不断提高设计人员的专业技术能力,打造一流的装配式建筑设计团队。
        2.2车间构件加工、水电管道安装、钢筋加工、预埋件绑扎
        ①做好材料控制。任何原材料进场检验前应进行外观检验。同时,应向制造商出具质量证明书。需要退料的,应当退料。材料放在地板上后,随机抽样,交有关部门复验。只有投入使用后才能保证正确无误。②按批准的弯板和其他处理方式切割或切断材料,操作时不允许局部弯曲,后表面不允许有裂纹或断裂,但需要检查的尺寸成形检查除外。③钢筋加工时,不论切割或弯曲,均应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》的有关规定进行施工。需要注意的是,严禁用电焊将切割或翻转的非标准钢筋折断。④绑扎骨架时,应适当使用钢丝材料,必要时应采取加固措施,防止腐蚀;应注意悬臂钢筋的长度和位置,以符合国家有关标准的要求。⑤检查钢筋、预埋件指标。

⑥对于带有闭合台阶支架的材料,必须用切片机将其切割成足够光滑的部分,如果梯子直径达到12级或更高,施工设备应能焊接,此外,应使用6-10个焊接装置之间的混合直径,并应进行预焊施工前进行。
        2.3防雷接地设计工作
        建筑物建设必须要做好防雷设计,避免雷电等对于建筑物的冲击。因此防雷设计工作也是机电深化设计工作中的主要内容。必须要从建筑物的实际情况出发,进行预制垂直件的设计和生产,如预制柱等,通过灌浆套管连接,保证连接的结实性。当前,预制柱在进行连接的时候,由于水平不对称等问题,导致了因此上下垂直钢筋不连续。因此必须要制作预制的垂直零件来完成连接基板和地线的准备,提前做好水平测量工作,保证防雷引线接地安装的精准性,连杆的一端焊接到立柱的对角主杆上,一端焊接到连接钢板上,可以起到阻断电流的重要作用,从而提升建筑物的安全质量。
        2.4合理控制施工成本
        装配式建筑在进行施工时需要将预制的构件运输到施工场地,而不同的构件生产地点不同,这无疑增加了构件运输所花费的资金和时间,进而导致施工成本的增加。因此,为了促进装配式建筑的发展,就必须对如何降低施工成本进行分析研究。目前,虽然构件运输费用相对较高,但这并非是一种常态,随着装配式建筑预制构件从生产到安装走向集成化和专业化并形成一套较为完善的流程体系后,相关运输成本会大大降低,并且产量也会大幅度提升。在施工现场对构件进行装配时需要运用到相应的吊装机械设备,而此类设备大多价格较为昂贵,也会造成施工成本的增加。因此,为了实现对成本的控制,需要加强现代化、自动化、智能化技术的运用,科学合理地对构件进行组装,使整体施工更加便捷、效率,从而有效降低施工成本。
        2.5预制装配式剪力墙结构体系设计
        该体系主要包括板、剪力墙和梁三种结构,其他还有层合板、预制墙板、叠层梁等用混凝土组成的预制构件。在实际应用中,应结合实际需要来决定剪力墙是全预制还是半预制。同时应注意结构纵墙、横墙及连接等方面的合理设计。结构纵墙需贴合施工的实际需求,在横墙设计中,应在两侧端部山墙上设置承重墙板,并结合内力计算结果及抗侧力需求来预先布置承重或轻质填充墙板。在结构竖向抗侧力设计的过程中,应保证现浇方式能够将竖向主承力钢筋浆锚与连接带组合在一起,并做好抗震设计与连接设计。构件设计上主要以预制墙板、后浇边缘构件、后浇连接段、叠合楼板等设计为主。连接设计时,应将受力因素对剪力墙结构体系的影响考虑在内,做到合理的连接设计,并保证两个方向的动态特性都能接近平面形式,确保机械的完整和连续性。墙板水平拼缝竖向钢筋一般采用灌浆套筒连接、浆锚搭接连接等方式。所以一般预制墙板水平拼缝的抗剪设计是重点。
        2.6制定有效地构件设计标准
        在装配式建筑构件设计中,形成有效地标准设计体系可以不断提高设计质量。这种建筑基于装配式建筑的特点要求,比普通住宅更重要的是规范化的设计体系,让我们更加严格。装配式建筑的需求日益增长。不仅注重内部功能,而且对外部设计提出了更高的要求。传统的有序规范的建筑结构正逐渐被这种趋势所淘汰。有意识地在建筑中添加不同种类的预制构件,使整个建筑看起来更加丰富多彩。层次化的外观形象可以得到更多消费者的青睐。例如,对于走廊式或厅式组合,需要根据实际匹配调整空间构件模块。同时,根据建筑空间利用率和区域的不同特点,对原有的设计布局构件也要求进行修改和调整。
        结语
        总的来说装配式建筑的设计虽然已经有了一定程度的发展,但是当下仍旧存在着一些问题,需要相应研究人员和学者不断的研究和努力,必要时可以借鉴西方在装配式建筑设计上的一些先进经验,融合到我国的建筑上来,为我国装配式建筑的发展作出贡献。
        参考文献
        [1]李坤鹏.装配式建筑构件设计与现场施工研究[J].商品与质量,2020(7):284.
        [2]吴远航.装配式建筑构件设计与现场施工研究[J].砖瓦世界,2020(10):28~81.
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