装配式建筑结构设计优化分析
黄宇欣
深圳市天华建筑设计有限公司 518000
摘要：在进行装配式建筑建设时，需要通过工厂进行结构的预制，并且将其运输到现场进行装配。这种建设形式引进了更加先进的冷压轻钢结构和轻型的材料，因此建筑结构具备更强的保温抗震性能，且存在防潮和防火等功能。在进行工程建设时，施工速度更快，不会受到气候等因素的较大影响，可以节约施工成本，提高工程的建设质量。在对装配式建筑结构进行设计时，需要对方案进行优化，才能保证结构的应用安全性和稳定性，本文就装配式建筑结构设计优化进行相关的分析和探讨。
关键词：装配式建筑；结构设计；优化；分析探讨
装配式建筑工程的优势比较明显，已经引起了建筑行业的广泛关注。目前我国在进行装配式建筑物建设时，已经对这种施工形式进行了大力的推广和使用，并且将绿色环保节能技术融合到结构设计的各个环节中。与传统的建筑物相比较，装配式建筑结构制作工艺更加先进。但在对结构进行设计时，如果设计人员缺乏相应的经验，就会提高结构制作成本，且无法对技术进行推广，会限制这种建筑的发展。因此要根据市场的发展需求，对这项结构进行精细化设计，才能促进工程建设的顺利开展[1]。
一、装配式建筑结构设计要点
在对装配式建筑结构进行设计时，提高结构的使用性能，增强方案的应用可行性是设计的要点，设计人员必须在保证建筑物功能和安全的前提下，开展精细化的标准设计工作，并且充分发挥设计优势，为后续建设行为提供科学的指导。要降低工程建设的能量损耗，为居住人员提供更加舒适的生存环境。要对建筑物的结构高度和复杂度以及不规则度进行严格的控制，将其控制在标准的范围内。在对建筑物进行初步设计时，必须对施工材料和结构体系以及参数进行充分考虑。需要根据项目的建设要求。制定多种类型的设计方案，并且对不同方案的应用可行性和经济性进行对比分析，从而选择最优的方案内容。要根据国家标准对结构进行精确计算，确保工程建设风险，始终处于可控的范围内[2]。
二、装配式建筑结构设计优化措施
（一）建立健全的设计体系
在开展装配式建筑结构设计工作时，首先要对户型模块和交通核模块进行规范管理，完善建筑物的功能，满足工程建设的经济性要求。在设计的过程中，要尽可能减少楼板和外墙构件的应用数量，提高施工效率。设计人员在对户型模块进行设计时，要保证室内空间尺寸的精确合理，并且对室内结构的布置形式和卧室开间、客厅的设计形式进行适当的调整。在进行交通和模块设计时，要对建筑使用状态下，通道和设备的安装进行规范性设计，确保走廊和楼板的搭配更加协调，能够满足居住人员的个性化需求。设计人员需要引进更加先进的设计理念和手段，并且对设计形式进行持续的更新。通过建立功能完善的设计体系，确保设计工作在开展时，能够满足装配式建筑的建设要求[3]。
（二）优化设计流程
对于装配式建筑的设计来说，要在满足建筑功能的基础上，对预制结构构件的生产效率进行重点关注。这项建筑结构的设计，需要贯穿于工程建设的全过程，从构件的生产到运输再到装配，都存在非常严格的要求，设计阶段需要做好构件拆分的优化工作，确保构件的设计和生产以及施工等环节能够紧密连接，形成一个完整的工艺流程。在进行图纸制作时，要提高方案的应用可行性，需要对各个构件进行细化设计。还要做好构件生产工序的管理，降低现场安装的难度。在进行设计流程优化时，设计人员可以引进更加先进的BIM技术，促进各个专业的协调发展。在开展设计工作时，要对现有的数据信息进行实时的共享，确保各个环节的设计能够协调发展。还要通过这项技术，对设计方案中，存在的一些不合理内容进行及时的发现和修改[4]。
（三）优化技术体系
结构技术体系主要包含了整体式的框架结构和装配整体式剪力墙结构等内容。
在进行建筑平面设计时，可以通过叠合板和叠合梁的建设形式，对结构进行优化。对于建筑物剪力墙的设计来说，选用预制装配式的建设形式，可以进行叠合剪力墙的预制，也可以采用双面预制的叠合剪力墙。在对其进行竖向连接时，可以选用钢套筒的连接形式。对于构件的连接来说，连接类型比较多，连接方式不固定，可以根据施工现场的具体情况，选用合适的连接方式[5]。
（四）优化节点设计
在对装配式建筑结构进行优化设计时，设计的重点在于节点部位。节点的应用效果，对于建筑结构的抗震性能和功能，存在决定性的影响。在对建筑构件进行连接时，要对选用的钢筋材料和预埋件等材料的应用质量进行严格的控制，要对市场上一些新型的材料进行重点关注，并且将其应用到工程建设中。还要在保证结构应用质量的基础上，降低施工成本。设计人员要对节点的连接方式进行优化，确保各个节点能够紧密连接，提高整体结构的稳固性，增强建筑物的抗震性能[6]。
（五）提高构件应用质量
不同的装配式建筑结构建设形式，选用的预制形式和部位，存在较大的差异。要根据工程项目的建设要求，选用针对性的预制技术。例如在进行住宅建筑建设的过程中，可以选用水平构件的预制技术，要对阳台和楼梯进行一体化的设置，减少外墙脚手架的使用几率，对承重墙和非承重墙进行优化设置。施工人员还要严格按照设计要求进行预制构件的拆分处理，避免在进行构件应用的过程中，出现质量问题。在进行构件管理的过程中，设计人员要对各个构件的连接要求进行明确的标注，确保施工人员能够准确理解设计的意图。在进行构件应用的过程中，降低失误问题的发生几率，从根本上提高构件的应用质量。
（六）充分利用相关政策
我国的装配式建筑建设处于初步的发展阶段，各项技术的应用不够成熟，无法为工程的建设，提供有效的技术支持。政府要加大扶持力度，可以设置专项资金，为工程的建设提供有效的保障。为了鼓励新技术的研发，促进装配式建筑向着绿色环保、低能耗的建设方向进行更好的发展。政府可以出台一些优惠政策，鼓励施工企业选用装配式建筑结构，降低工程的建设成本，充分发挥这种建筑的应用优势。施工企业也要充分利用相关政策，在进行装配式建筑施工时，要加大技术的投入力度。通过应用绿色技术进行工程的建设，确保项目的建设效益，能够得到充分的发挥。
结语：
综上所述，在对建筑结构设计阶段进行管理时，施工企业要提高对这项工作的重视程度，制定针对性的管理措施。通过建立健全的模数标准，确保各部件产品在应用时，能够符合施工要求。工厂在进行结构生产时，需要建立统一的流水生产线，降低构件的预制成本。施工企业还要联合资质更高的设计单位，根据工程的建设要求，对设计方案进行持续的优化。通过对现有的技术工艺进行改进，提高工程的建设质量和效率，促进这项工程进行创新性发展。
参考文献：
[1]陈光，马云飞，刘纪超，盛珏.装配式建筑数字化设计、智能化制造的思考与应用[J/OL].土木建筑工程信息技术：1-9[2021-05-26].
[2]李文，王中有，唐璠，陈振富.基于工业化生产的装配式建筑应用与发展对策[J].江西建材，2021（04）：4-7.
[3]上官厚东.探究层次分析法在装配式建筑施工优化中的应用[J].中国建筑金属结构，2021（04）：16-17.
[4]张雪，刘学贤，张笑彦.BIM技术在装配式建筑初步设计阶段的应用研究[J].建筑技术，2021，52（01）：4-6.
[5]周国伟，潘寒，廖峰，张磊，姚国锋.面向制造的装配式建筑预制构件深化设计研究[J].广州建筑，2020，48（06）：8-11.
[6]高晓明，郁银泉，李晓明，朱茜，冯海悦.装配式建筑部品与构配件产品标准体系构建[J].建筑学报，2020（S2）：138-142.