试析装配式建筑结构体系设计要点及其发展趋势

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷第4月11期   作者:1.花蕾 2.孟链链
[导读] 作为一种新型的建筑形式,装配式建筑得到大众的广泛欢迎,建设施工数量越来越多。
        1.花蕾 2.孟链链
        1.身份证号码:610522****09266032
2.身份证号码:610523****11082044  
        摘要:作为一种新型的建筑形式,装配式建筑得到大众的广泛欢迎,建设施工数量越来越多。本文以装配式建筑结构的体系设计为探讨主题,分析其施工强度低、建筑垃圾少以及环保性强等主要特点,从主体流程、结构体系以及构件等方面阐述其体系设计的要点,总结装配式建筑结构体系在未来的设计发展趋势。
        关键词:装配式建筑;结构体系;设计
        引言:相比于传统以钢筋混凝土结构为核心的建筑形式,装配式建筑的建设施工具有易操作、工期短等明显的优势特点,施工人员可以参照具体的设计图纸,分别组装或拆卸结构中的各个部分,这为现场作业提供了便利条件,也对结构体系设计提出了更高要求。优化建筑结构体系的设计,是全面提高装配式建筑工程建设施工质量的基础与关键所在。
        1装配式建筑施工特点
        1.1施工强度低
        组织开展装配式建筑工程的施工工作,需要预先在专门的生产车间内,完成所需构件的批量化标准加工生产工作,将各类构件运抵到施工现场后,再由施工人员进行组装与架构,这是装配式建筑的主要施工特点。与传统的建筑施工形式相比,此种作业方法有利于加快各项目环节的作业进度,也为原材料加工、运输等各个阶段的质量控制提供了便利条件,在工程施工场地内,工作人员只需要根据具体的设计图纸,按要求进行组装即可,这也使得建筑施工各阶段的作业强度得以大幅减弱[1]。
        1.2建筑垃圾少
        在工厂车间内,各类建筑结构、构件部件的加工与生产均需要严格遵循标准化的质量要求,具有十分规范化的作业流程,在完成所有的加工处理后,再向工程的施工场地内进行运送,确保其质量安全。由此可见,装配式建筑的施工建设显著减少了建筑垃圾的产生,与传统工程项目的作业模式相比具有十分显著的优势特点。
        1.3环保性强
        装配式建筑工程的施工建设有效控制并减少了垃圾的产生,在各个作业环节中体现出鲜明的环保性特征。尽管在实际现场施工环节内会形成少量垃圾,但大部分均可以得到及时妥善的处理,以避免污染或影响到周边的自然环境。装配式建筑工程的施工建设离不开对各类原材料的使用,在建筑材料方面,其具有较大的选择空间,可以大范围地引入并使用绿色化、环保性的原材料。与传统钢筋混凝土模式的建筑工程相比,装配式建筑拥有更为广阔的发展前景。
        2装配式建筑结构体系的设计要点
        2.1主体设计流程
        合理规划主体设计流程,是装配式建筑工程设计的基础与关键所在,对于设计人员来说,需要科学布置主体流程,站在整体设计的角度上,准确把握建筑建设施工的实际需求,以及功能作用方面的规划方向。通常情况下,建筑工程主体设计流程较为复杂,除了方案设计、初步设计以及技术策划等基本环节,还涉及到构件加工图纸的设计、以及施工图纸的准备等,对设计人员的专业能力、实践经验提出了严格要求。在技术策划的设计部分,工作人员主要是综合性地搜集、分析建筑施工前期所需的资料信息,如工程项目的成本预算、建筑的建设规模,以及施工现场的地质条件、周边的环境情况等。初步设计阶段涵盖更为具体的作业过程,需要专业的技术人员予以配合,其中,涉及到的主要设计内容为结构特点、构建类型、建筑层高以及作业现场的实际环境条件等。

接下来,是装配式建筑施工图纸的规划与设计,其主要包括两部分内容,一是构件部件的加工设计图纸,二是整个工程施工的设计图纸。在绘制阶段内,工作人员需要严格参照具体的数据分析,把握准确的参数信息,确保图纸绘制的精确度与准确性,以便为现场施工工作提供科学可靠的指导[2]。
        2.2结构体系的设计
        在装配式建筑的所有设计角度中,相对比较基础的是平面角度的规划设计,一方面其涵盖的主要工作内容较为简单,另一方面也需要统筹收集并整理准确性的数据信息,以确保获取协调性的设计效果。在预制构件的设计方面,工作人员主要需要考虑到制作成品的特点,以及面临的实质性问题,对整个过程内的加工与生产操作提出规范化的标准要求,并做好相应的质量验收工作,为建筑工程施工工作的顺利开展奠定坚实基础。除此以外,要切实提升装配式建筑工程的建设施工质量水平,应提高对成本控制的重视,在最大限度内缩减或控制各环节耗费的造价成本,与建筑工程的建设需求与功能类型相贴合,做好平面角度的设计工作。通常情况下,若建筑施工的空间余地较大,则在规划布局的阶段内适合采用平面角度的设计方法,保证建筑设计的完整性。
        设计建筑内部的关键结构时,如承重墙、管道系统等,应优先考虑到其使用特点,以及调节的灵活性、结构功能性等,主要目的是保证其能够适应装配式建筑的内部环境,以及不同结构的应用需求。在平面规划阶段,需注重将装配式建筑的优势特点充分体现出来,转换常用的承重墙,将其作为内隔墙,便于科学划分内部空间,为住户提供便利的居住条件[3]。
        2.3构件设计
        无论是装配式建筑的性能安全,还是其现场施工的质量水平,都会在很大程度上受到构件质量的直接影响。在整个建筑设计过程中,构件的设计是关键环节。工作人员在设计不同的构件时,需要参照其所属的类型,并考虑到其对应的标准化设计要求。构件的材质、用途不同,其对应的专业生产形式也会存在较大差异,这也是设计人员需要重点考量的部分。除此以外,在构件被应用到现场施工工作前,往往需要经过运输、吊装等处理环节,因此在满足实际使用需求的基础上,设计人员可以针对性地优化构件的外形,改善并调整其对各类原材料的应用,获取更佳的设计效果,也确保满足装配式建筑的施工需求。功能设计是构件设计中的一项重要内容,设计人员需要站在耐腐蚀、耐火等角度上合理规划构件的设计,确保其在实际施工中的实用性,也保障建筑工程的安全性。在构件的运输作业阶段,工作人员除了需要遵循规范化的运输要求,也应预先采取有效的保护措施,避免构件在运输阶段内遭到损坏。
        3装配式建筑结构体系设计的发展趋势
        相比于传统建筑工程,装配式建筑工程的施工建设具有明显的节能化、环保化优势,能够紧密贴合绿色可持续的发展理念。现阶段,我国装配式建筑工程的建设施工技术仍不成熟,整体处于初期发展阶段。要推动此类建设施工模式在建筑市场内的快速发展,还需加快完善政策法规,以及相应的市场管理规范,对规模化推广工作的组织与开展提高重视,针对整个工程的设计与施工,做好专业化合理化的分工工作。一方面加强产业链各环节间的有效衔接,另一方面逐步构建并完善实质性纽带。贴合图纸设计、构件生产以及现场安装等各个作业环节的实际需求,按照传统的条块分割方式合理布置各项工序。逐步推进装配式建筑结构设计体系的成熟化发展,完善化构建质量安全标准,助力建筑工程设计与施工迈向绿色可持续的发展道路,拓宽其在整个建筑市场内的发展空间。
        结束语:推进装配式建筑设计工作的优化发展,主要目的在于提高工程项目建设施工的质量水平,保障其在实际应用阶段的性能安全。对于施工单位来说,应积极创新并改进设计方法,引入先进的设计理念,规范化构件的设计与生产,切实推动装配式建筑工程设计与施工工作的高质量发展。
        参考文献:
[1]张全卫,乌云毕力格.刍议预制装配式建筑结构体系与设计[J].城市建筑,2020,17(18):88-89.

[2]丛恺源.预制装配式建筑结构体系与设计[J].现代物业(中旬刊),2020(06):40-41.

[3]朱飞强,刘诗丹.预制装配式建筑的结构体系与设计[J].河南建材,2020(02):84-85.

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