柯晓敏
天津华汇工程建筑设计有限公司
摘要:预制装配式建筑就是指提前制造好建筑的各个部件,再使用组装建造的方式来搭建房屋,该建筑形式在当前的建筑行业逐渐得到运用。本文通过分析预制装配式建筑的优点,进一步分析了高层住宅预制装配式建筑的设计要点。
关键词:预制装配式建筑;高层住宅;建筑设计
引言:随着建筑行业的不断发展,多种建筑形式得到运用,预制装配式建筑就是当前的一种新建筑形式,该建筑形式具有诸多优点,因而也可能会成为未来建筑发展的趋势。
1.预制装配式建筑的优点
预制装配式建筑的优点包括以下几点:一是效率较高,与传统的建筑方式相比,该建筑的大部分施工不会受到天气干扰,因而工期更具有保障,效率较高;二是精度较高,该建筑方式的误差通常在毫米级别,防止因施工误差过大而导致成本损失的情况。另外,该建筑方式还能够减少人工使用,同时还具有节材环保的特征,其建筑使用面积也方便更改[1]。
2.高层住宅预制装配式建筑的设计要点
预制装配式建筑在现阶段的高层住宅建筑施工中经常被应用,而一般装配式施工的图纸都是由专业的设计团队来完成,再由设计院根据实际建筑施工的要求和结构性质进行深化设计,从设计再到深化设计要经过几个月的时间,其中,在深化设计的时间内可对装配式施工构件提出相应的建议,同时整个工程设计都需要考虑到装修单位、土建单位以及工程审查单位之间关系的协调性,最终制定出合理的设计方案,其具体的设计要点包括以下几点。
2.1方案设计要具有合理性
在实际开展设计之前需要做好技术策划工作,以其策划的结果作为导向,先初步划分设计出整体结构的功能区域,并制作成大体的效果图。例如,主要从剖面的角度进行设计,同时要考虑到预制装配式建筑的立面效果,确保整个设计效果具有稳定性和合理性,除了要考虑到高层住宅的功能需求以外,在设计时还应当充分考虑建筑施工的成本支出,确保其建筑具有经济性,不能够超过建筑预算,选用合理的工艺进行预制构件的组建,奠定预制装配式建筑的方案基础。
2.2塔吊桩布置的优化设计
高层住宅建筑的施工难免会运用到塔吊工艺,而对于塔吊桩位置的布置设计则需要进行优化。例如,在实际施工图纸设计的过程中,先对塔吊桩的型号进行选定,然后在图纸上对其布置位置定位,若是具有合理性和可实行性,则还可以运用工程桩来取代塔吊桩基础构件,能够进一步节约材料成本,再对塔吊桩位置进行确定,为了提高其布置的精准性,可开展塔吊附墙位置的复核,同时还应当在设计中充分考虑到塔吊的吊重范围对装配式构件所产生的影响,进一步确定其位置的合理性[2]。
2.3地下室顶板加固设计
在进行实际施工之前,先对装配式施工构件的现场施工堆放以及吊装等操作的位置进行布置,而高层住宅的地下室顶板则会主要作为装配式构件运输的临时通道,因而对其开展加固设计。例如,在设计阶段,对地下室顶板的承载力进行审核,确认其是否能够承载装配式构件的运输工作,若其承载力不达标,则需要向设计院申请进行加固处理,有效避免地下室在实际施工过程中出现开裂或是渗漏现象,影响到施工安全。
2.4平面、立面及剖面的设计
依照实际的设计方案,再综合考虑整体建筑的成本,根据相关的设计标准来合理设计建筑平面。
例如,高层住宅的建筑中,通常要求其结构具有抗震性能和安全性能,因而应当结合这两点内容开展平面设计工作,其主要是减少结构中预制构件的种类,对整个平面进行归整,以提升其钢接与铰接之间的连接牢固性,在进行建筑立面及剖面的设计时,主要是结合平面设计的规则,采用多样化的构件组合方式,再运用集成技术,最终设计出符合要求的立体效果,比如说住宅建筑的立体效果通常要求门窗具有良好的采光性能,同时还要与防风、防火以及节能等性能相协调。
2.5综合考虑施工作业需求
对于装配式建筑设计来说,其构件的分布虽然都有所不同,但施工单位都需要考虑到实际施工作业的需求,研究装配式构件对于建筑所需的塔吊电梯附墙、接料台以及多种外架的影响,进而开展优化设计。例如,可以在前期的设计中合理安排施工塔吊的电梯定位工作,连墙件的布置工作,对外架的型号根据实际施工需求合理选择,并布置好架体结构,将这些工作与装配式构件的布置设计相结合,比方说可提前对装配式构件的预留孔进行设计,对预埋件结构进行深化设计等,以此来保证设计的精准性。
2.6对装配式构件的节点进行复核
在装配式建筑图纸设计完成后,还应当经由施工单位开展图纸复核工作,以确保图纸的可执行性。例如,其主要是对各构件节点进行复核,确保预制装配式构件在实际安装的过程中不会与现浇施工部分存在冲突,避免影响到构件的安装质量和效率,若是现浇位置的钢筋与构件存在冲突,则会造成不良影响。另外,对于预制构件的加固也要进行合理化设计,主要是选择合适的加固形式,需结合实际工程的特征来选择,设计单位还应当与实际施工单位相互配合,共同完成埋件形式选择设计以及斜撑方式选择设计等。
2.7关注防水节点的设计
由于预制装配式建筑形式还处于发展阶段,其许多环节未经过检验,因而在进行深化设计时,需要在保证结构基础安全性的基础上,进一步关注竖向以及水平方向上预制构件连接之间的防水节点设计,确保其节点的防水性能良好,同时还要考虑预制构件与现浇部位连接节点的防水性能,若是其防水的耐久性不足,则应当及时在设计中进行修正。
2.8.总平面布置设计
2.8.1构件堆放场地布置
一般来说高层住宅的预制装配式建筑中,其装配式构件堆放场地的位置、数量都直接与建筑物楼栋数量、各楼栋中单层结构中构件数量以及实际施工进度要求有关,而其构件数量则也与建筑需求有关。在进行构件堆放场地布置设计时,还应当考虑到道路分布情况,而有些建筑工程为了使堆放场地更加宽敞,且便于实施构件管理,还可能将相邻两栋建筑结构的堆放场地合并,同时,还需要考虑构件堆放场地对其他材料场地造成的影响,比方说要协调与现浇钢筋堆放场地之间的布局关系,进行统筹规划,最终确认合理位置。
2.8.2构件运输道路设置
在整个装配式建筑设计中,道路设置可以说直接作为了工程与施工道路、工程与多种材料堆放场地之间的纽带,对于装配式建筑来说其主要是考虑构件的运输道路设置,其道路还包含了场外道路以及场内道路两种,场外道路是指在施工场地外围的市政运输道路,而场内道路则是指场地内部进行材料运输的道路,要对道路开展组织设置工作,比方说可以对构件堆放场地的四周设置环形道路,避免运输时出现回车困难的现象,而在道路的基本要求方面,其主要是保证宽度能够满足车辆行驶的需求,还要保证道路的硬化效果较好,承载能力较强,在地下室部位进行加固回顶设置。
结论:预制装配式建筑是一种新型建筑形式,为了确保建筑的可靠性,其设计工作十分重要。由本文分析可知,高层住宅预制装配式建筑的设计要点包括:方案设计的合理性、塔吊桩布置设计、地下室顶板加固设计、平面立面及剖面的设计、考虑施工作业需求、装配式构件节点复核、防水节点的设计、总平面布置设计。
参考文献:
[1]张珂.高层住宅预制装配式建筑设计实践探索与工程技术创新[J].住宅与房地产,2020(24):80.
[2]李军胜.高层住宅预制装配式建筑及施工技术工艺研究[J].建材与装饰,2018(35):12.