翟惠惠
山东天宇建筑勘察设计有限公司 山东省淄博市 255000
摘要:近年来,无论是国家相关部门还是地方政府,都对建筑产业化给予了高度重视。《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发(2016)71号)明确提出,发展装配式建筑是建造方式的重大变革,是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措,不仅能节约资源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平,还能促进建筑业与信息化、工业化的深度融合,培育新产业、新动能,化解过剩产能。住房城乡建设部颁布了《装配式建筑评价标准》(GB/丁51129-2017),各地方政府也颁布了装配式建筑设计管理办法及审图要点等相关政策,力争用10年时间,使装配式建筑面积占新建建筑面积的30%。
关键词:装配式建筑;设计要点;问题
引言
装配式建筑是指由预制构件在施工现场装配而成的建筑,按构件形式及施工工艺可分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑五种类型。目前,装配式建筑是将建筑中重复使用率较高的构件在工厂内预先加工完成,之后运输到施工现场进行拼装,最后再通过混凝土浇筑或焊接而连接成一个整体。
1装配式建筑概念
装配是指建筑中的主要构件均在工厂内严格按照标准制作完成,即“预制”,之后再拿到施工现场来进行构建连接,目的在于保证施工的质量和进度。其中,较常见的为混凝土结构(工厂生产后,运至现场拼装的混凝土模块)、钢结构(即工厂预制生产钢柱和钢梁)和集装箱式房屋(在工厂流水线生产预制构件,运至现场后根据现场需要进行拼接,再结合具体情况和风格进行内部装修)。采用这种形式,在制造过程中不易受气候条件影响,能大大节省劳动力,在厂内完成的构件严格遵循制造标准,也能提高建筑质量。通过施工、装修一体化设计,可达到和主体施工的同步,使整个建筑的性价比大大提高,且符合绿色建筑理念。
2装配式建筑设计要点
2.1施工图纸设计
施工图纸的质量直接影响建筑工程后续的施工质量,是装配式建筑设计中的重点内容。通过科学合理的施工图纸设计,明确相关建筑材料、结构等,能够为后续施工提供良好的参考依据,实现对各个环节的管控。因此,在施工图纸设计阶段可利用B工M技术对装配式建筑进行立体建模,对不同的构件进行碰撞并且对吊装进行动态模拟,保证后续装配式建筑施工的有序开展。同时,加强各参与方之间的沟通交流,对设计方案和施工方案进行探讨,制订出多种方案并对方案进行模拟,判断方案是否可行,不断优化和调整方案,进而为后续施工奠定良好的基础。
2.2构件拆分设计
预制构件设计一定要参考生产单位的工艺生产水平,保证尺寸的合适,最大程度降低建筑物结构之间存在的误差,尽量避免尺寸导致的质量问题。同时,对于施工单位的吊装水平也要重点监督,应当采取合理的位置和方式来进行吊运。大部分单位对构件进行拆分设计是为了降低施工成本和保证施工流程,这样有利于在施工现场对各个施工点进行掌控。设计工作人员也要考虑安全性和构件运输方面的工作,不断对预制构件进行凋整拆分再设计,这样才能使施工合计更为合理。
2.3立面设计
在立面设计中,必须保持水平与垂直结构相互组合,在水平结构图中必须对预制外墙进行分割。主要是将阳台、窗户分隔开来。在垂直结构图中,凸出的预制构件应该垂直于规则进行施工,阳台的设计要在水平直立面上突出表现,使其在外墙形成一个单独的主体,让外立面成为许多阳台包围组合的垂直主体。除此之外,必须对外部细节进行严格强化的处理,合理采用预制阳台和楼梯。
2.4预制装配剪力墙结构设计
预制装配剪力墙结构主要是以剪力墙和梁板作为建筑物的主要受力结构。预制剪力墙可以分为全预制剪力墙机构和半预制剪力墙结构,具体的结构体系设计一定要满足《建筑抗震设计规范》CGB50011-2010)和《高层建筑混凝土结构技术规程》CJGJ3-2010)这些标准规范。在结构体系设计中一定要遵循以下几点。一是剪力墙在横纵布置的安排上一定要根据实际情况进行,最好是在端部山墙结构的俩侧设置预制承重板。内部墙体可以用预制承重板和预制轻质填充物进行设置。第二点,竖向的抗侧力构件可以利用浇筑连接带与受力钢筋浆锚融为一体,以确保结构的整体性。三则是在构件连接间的设计上,一定要传力明确、结构稳定,使装配式建筑结构具各良好的抗震能力。
3装配式建筑设计中存在的问题
3.1运输问题
装配式建筑相关构件都是工厂直接进行生产,这就涉及构件运输的问题,在运输过程中常常会受到各种因素的影响而引发风险,对构件的质量造成不同程度的影响。一旦构件在运输过程受到破损,那么其规格、尺寸就会出现偏差,并且质量也会降低,进而无法满足相关设计标准,将对整体施工进度和质量造成极大的影响。框架吊装是工程施工中的关键环节,如果没有合理的设计,很容易出现立柱倾倒和横梁倾倒的问题,对装配部件造成损坏。
3.2准确性问题
首先,如果放线尺寸存在一定的偏差,不管偏大还是偏小都会对后期的装配施工造成影响,而此问题是作业时较为常见的问题。其次,在进行现场装配施工时如果出现肴合板与剪力墙之间存在缝隙的情况,就会对整体施工质量造成影响,埋下安全隐患。最后,进行预留孔洞操作时,也必须进行严格的控制,避免出现二次开孔的情况,这样不仅会造成成本的增加,还提升了施工的难度,影响了施工的质量和效率。
4装配式建筑设计优化策略
4.1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。
4.2提高专业人员的施工技术水平
装配式建筑不同于以往的建筑施工方式,其主要是在设计环节对施工进行分解,使其成为独立的、可提前生产的构件,工厂完成生产后将构件运输到施工场地,对构件进行现场装配,这就使得装配式建筑的施工更具专业化和技术性,对生产效率提出了较高的要求。所有生产的构件均是在工厂利用相关设备完成,而且不同的构件也多是山专用的机械设备进行生产,为了保证构件生产的质量,技术人员必须具有较高的生产技术水平和良好的职业素养,才能在保证构件生产效率的同时保证构件达到预期的要求。
结语
总之,装配式建筑的广泛应用不仅满足了生态建设的需求,同时还符合可持续发展的理念。因此,在进行装配式建筑设计时,设计人员必须提高认知和设计水平,保证各个环节设计的合理性,在节约资源的同时控制施工成本,进而不断促进装配式建筑的健康稳定发展。
参考文献
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[2]刘红梁,高洁,吴志平,等.预制装配式建筑结构体系与设计[D].上海应用技术学院学报(自然科学版),2015(4):357—361.