装配式居住建筑标准化设计方法分析

发表时间:2021/9/3   来源:《工程建设标准化》2021年5月10期   作者:黄懋贤
[导读] 在建筑行业发展过程中,建筑施工技术也在不断发展,装配式建筑就是其中一种,目前在工业建筑施工中应用最为广泛,该技术的主要内容是通过预制的建筑配件在工地进行装配建筑。
        黄懋贤
        广西华宇建工有限责任公司        广西南宁530022
        摘要:在建筑行业发展过程中,建筑施工技术也在不断发展,装配式建筑就是其中一种,目前在工业建筑施工中应用最为广泛,该技术的主要内容是通过预制的建筑配件在工地进行装配建筑。而随着我国民用建筑对装配式建筑技术的应用,其建筑方式也发生了显著的变化,建筑的环保、节能、低碳等综合效益也得到了提升。而在装配式居住建筑标准化设计过程中,所考虑的因素主要包括经济、环境以及其他等三个方面。为了提高建筑工程的整体质量,须从装配式建筑的结构设计环节入手,以保障建筑工程的整体施工质量。施工单位在进行装配式建筑结构设计时要从多个方面综合考虑,才能够保证建筑结构设计同时也能够满足人们的要求和施工标准。设计人员必须注意装配式建筑结构设计的几个关键点,以保证结构设计质量,从而提升建筑整体质量。
        关键词:装配式建筑;标准化;设计方法
引言
        装配式建筑的特点是可提前大批量生产结构构件,实际施工时再由工厂运送至施工场地进行组装。装配式建筑的应用有效减少了对环境的污染,人力的需求量,并缩短了工期,使得施工人员有更多的时间和精力进行精细化组装施工,在一定程度上保障了工程的整体施工质量。
1装配式建筑结构特点及其优势
        1.1可行性高
        安全性与实用性对建筑工程来说非常重要,使用装配式结构可以更好地将各个建筑环节结合起来,从而保证整个建筑工程的稳定性。有关设计人员在对装配式建筑结构进行设计的时候,需要结合具体情况对各个施工重点进行统一规划,与此同时加强对材料的关注,保证将加工过后并且质量达标的材料投入使用。
        1.2保证建筑的环保性与安全性
        传统建筑施工模式影响因素比较多,同时很多时候监管不到位,一旦某一环节出现问题,将严重影响最终的工程质量以及建筑的安全性,同时由于缺少高效的管理条件,容易出现操作不当导致的资源浪费,而在装配式建筑结构设计中,包括零件组装以及室内设计在内的诸多环节都会有专门的管理与考核机制,从而尽可能地保证操作的规范性,减少传统建筑施工中存在的噪音、粉尘、操作不达标等问题,有效保证建筑的环保性与安全性。
2 BIM技术在装配式建筑设计中的应用
        (1)使用装配建筑总项目、分项目、子项目的一般划分方式,使其对接到空间利用、材料、水、能源、空气质量等性能评价指标方面,最终形成由4个部分、2个模块构成的设计模型:1)基于BIM绿色装配建筑信息化设计模块。类型层:BIM。信息数据层:构件、产品、性能、设计。信息管理层–决策与评价:构件–材料与工艺、产品–标准化与集成化及设备等产品、性能–能耗与风热及空气质量、设计–标准/规范。2)装配式建筑安全计算模块:节能与能源利用、节地与空间利用、节水与水资源、节材与材料利用、室内环境质量。(2)结合建筑性能环境分析软件与BIM数据模型,建立IES能耗分析模型。将“围护结构设计对比”参数输入:基准建筑中,墙体为普通无保湿石墙,U值为2.0W/(m2·K),屋顶为普通无保湿隔热屋顶,U值为1.5W/(m2·K);外窗为普通单层玻璃,U值为6.4W/(m2·K)。设计建筑中墙体为外侧40mm厚膨胀玻化微珠保湿砂浆保湿250mm厚加气混凝土砌块,U值为1.0W/(m2·K);屋顶为200mm厚泡沫混凝土,U值为0.7W/(m2·K);外窗为断热铝合金b框中空玻璃(6mmLow-E+12mm空气+6mm透明),U值为2.5W/(m2·K)。结果显示:基准建筑全年总能耗=10985.9MW·h,设计建筑全年能耗=4946.2MW·h。相比之下,可节约54.9%的能耗。施工进度设计方面则可主要按照工程项目的“形象进度”与“预定工期”进行对应设计。
3装配式建筑结构设计关键点
        3.1结构技术体系设计
        技术体系是装配式建筑结构设计中起决定性作用的因素,这一问题十分重要,设计人员在设计与施工的过程中需要加强对这一技术的运用,保证设计质量。

先进技术在装配式结构设计中的应用可以在很大程度上促进结构设计体系的不断完善与优化,从而促进整个建筑行业更好地发展。就当前我国建筑行业装配式建筑结构发展现状来看,技术体系主要分为三种,分别为叠合剪力墙结构体系、装配整体式剪力墙结构以及整体框架结构。为保证装配式建筑结构设计质量,设计人员在设计的过程中一定要结合实际情况对结构技术体系进行选择,同时对每一个结构体系进行针对性的设计。在实际操作过程中,设计人员一定要加强对施工现场的考察,结合施工现场的实际情况对建筑的风负荷以及抗震能力进行分析,然后再通过结构形式选择与设计赋予建筑相应的性能,保证技术体系选择的合理性。叠合板与叠合梁一般使用在平面楼盖中,竖向剪力墙构架则用在单面或者是双面的预制剪力墙中,为保证工程质量,在进行节点钢筋连接的时候,要注意严格按照相关标准进行施工。
        3.2减少成本
        建筑企业在对一种建筑结构模式进行运用的时候,出于盈利目的,必然会对成本进行考虑,如果装配式建筑结构的成本过高,那么就很难推广,从而影响装配式建筑结构的应用与发展,为此设计人员在对装配式建筑结构进行设计的过程中,还要把成本的因素考虑进去,尽可能在保证建筑结构质量的同时减少成本,从而提高企业收益,提高装配式建筑结构的实用性,促进装配式建筑结构的推广。
4装配式居住建筑标准化设计方法分析
        4.1基于构件拆分的标准化设计
        结构PC构件拆分标准化是破冰的关键。PC标准化远期目标是实现PC构件如同汽车零件一样可以在任何PC厂都可以采购到,真正像造汽车一样造房子,但短期内这个标准化的目标依然难以实现。短期内PC构件拆分标准化的目标是解决面大量广的、可以上自动化生产线的PC构件。因为没有量支撑的标准化设计无法真正解决装配式成本高的现状。不能自动化、流水线作业的标准化构件效率必然不高、也不会是装配式建筑的发展方向。桁架钢筋混凝土叠合板、预制混凝土剪力墙内墙板均是二维构件,具备自动化生产且具备面大量标准化的基础。是降低目前行业发展成本高的关键突破口。基于单个项目的标准化设计虽然也是标准化设计但笔者认为是狭义的标准化设计,因为立足点还是局限在具体某个项目中,基于整个行业,在众多项目中“求同存异”,将“同”的部分实现标准化,将“异”的部分个性化才是推动装配式建筑行业发展困境的关键。
        4.2基于户型库的标准化设计
        让所有开发商采用相同的标准化户型是不现实的。但是对大型房地产开发企业是有条件的。很多大开发商在不同城市开发的楼盘户型是相同的。大型房地产开发企业完全可以搭建自己专属的标准化户型库。即使是再个性化的户型都没关系,设计院可以按照私人订制式的方式对该户型进行装配式全套设计。第一个户型可能做起来很难,但是当这个标准户型在其他子项再次出现时,问题就变得很简单了,一旦重复的数量增大后,原来个性化的户型也转化为标准化的户型了。当某个项目用到该户型时,只需要直接调用即可,无需再重复进行设计。这样不仅可以真正将标准化设计落到实处,同时还可以极大缩短方案设计周期、构件深化设计周期、PC生产周期等,最重要的是可以将成本降下来。
结束语
        综上所述,随着社会的不断发展,我国的建筑行业也随之飞快的发展起来,各种各样的建筑工程项目也越来越多起来,其中装配式建筑结构的应用在很大程度上提高了建筑工程施工效率,便利了工程施工管理,同时也在很大程度上保证了建筑质量。为进一步发挥装配式建筑结构在整个建筑行业中的作用,有关设计人员必须不断对装配式建筑结构设计进行优化。就建筑行业而言,人们不仅需要能够满足居住需求的建筑,还需要更为舒适、安全、节能、环保的建筑,这就需要建筑行业对自身的建筑技术进行不断的革新。在这一背景下,装配式建筑设计方法逐渐被应用到了民用建筑中,今后也必将成为建筑的主要结构形式。    
参考文献
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