裝配式變電站建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

劉柞宇

摘 要：注重裝配式變電站建筑設(shè)計(jì)策略研究，有利于提升其設(shè)計(jì)水平，促使其實(shí)踐應(yīng)用中能夠達(dá)到現(xiàn)代城市建設(shè)要求。在運(yùn)用不同的設(shè)計(jì)策略時(shí)，需要充分地考慮裝配式建筑設(shè)計(jì)要求及功能特性，增強(qiáng)設(shè)計(jì)策略適用性，滿足變電站裝配式建筑設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，應(yīng)對(duì)基于不同設(shè)計(jì)策略作用下的裝配式變電站建筑實(shí)踐應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)估，從而為各設(shè)計(jì)策略優(yōu)化提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：裝配式；變電站；建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）12-0193-02

隨著建筑業(yè)逐步向工業(yè)化轉(zhuǎn)型發(fā)展以及低碳環(huán)保概念的不斷深入，使得裝配式建筑應(yīng)用日益廣泛。相對(duì)于傳統(tǒng)式建筑，裝配式建筑可以更加有效控制建筑質(zhì)量及節(jié)約資源，有利于建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。基于此，本文簡(jiǎn)述了裝配式變電站建筑設(shè)計(jì)的基本要求。對(duì)裝配式變電站建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析！旨在促進(jìn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 裝配式建筑的相關(guān)內(nèi)容

1.1 發(fā)展歷程分析

低碳環(huán)保理念作用下的建筑行業(yè)既有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念發(fā)生了一定的變化：不同結(jié)構(gòu)實(shí)踐應(yīng)用中更加注重生態(tài)環(huán)保及質(zhì)量可靠。在此背景下，鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大，性能可靠的裝配式建筑設(shè)計(jì)受到了廣泛的關(guān)注。因此，為了實(shí)現(xiàn)建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)了解裝配式建筑的基本概念：它是指各種結(jié)構(gòu)組件在施工現(xiàn)場(chǎng)按照合理的方式裝配所形成的建筑。裝配過(guò)程中應(yīng)確保各結(jié)構(gòu)組件性能可靠性，并規(guī)范實(shí)際的操作方式，確保其裝配效果良好性及裝配質(zhì)量可靠性。與此同時(shí)，應(yīng)對(duì)裝配式建筑的發(fā)展歷程有著必要的了解，從而為其設(shè)計(jì)策略的合理運(yùn)用提供保障。具體表現(xiàn)以下方面：（1）最初的裝配式建筑所用的材料大多為木材，通過(guò)對(duì)木材的合理拼裝，能夠得到不同規(guī)模大小的房屋建筑。同時(shí)，隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷進(jìn)步，自17世紀(jì)以后裝配式建筑的發(fā)展速度日益加快，客觀地說(shuō)明了這類(lèi)建筑具有良好的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。（2）科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的日益提升，給裝配式結(jié)構(gòu)體系的完善及推廣使用帶來(lái)了重要的保障作用。而受到我國(guó)技術(shù)條件及其它因素的影響，20世紀(jì)80年代裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系并未得到大規(guī)模的推廣使用。隨著時(shí)間的推移，進(jìn)入21世紀(jì)后我國(guó)對(duì)裝配式建筑給予了更多的重視，雖然其理論研究水平有待提升，但為這類(lèi)建筑發(fā)展注入了一定的活力。（3）在對(duì)裝配式建筑進(jìn)行推廣時(shí)，應(yīng)考慮其良好的安全性能、生態(tài)環(huán)保效果及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等，優(yōu)化其結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能，增加其實(shí)踐應(yīng)用中的生態(tài)效益，促使裝配式建筑發(fā)展能夠加快建筑行業(yè)改革步伐，滿足低碳環(huán)保理念的實(shí)際要求。

1.2 特點(diǎn)分析

在對(duì)裝配式建筑分析的過(guò)程中也需要關(guān)注其特點(diǎn)，提高這類(lèi)建筑利用效率的同時(shí)豐富建筑形式，更好地適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求。裝配式建筑特點(diǎn)包括：（1）其構(gòu)件種類(lèi)豐富，具有良好的使用功能。像外墻板、樓梯等，隸屬于裝配式建筑組成結(jié)構(gòu)范疇。同時(shí)，其構(gòu)件材料能夠通過(guò)車(chē)間生產(chǎn)完成；（2）現(xiàn)場(chǎng)施工效率提高，避免了現(xiàn)澆作業(yè)開(kāi)展，并能使建筑主體及室內(nèi)裝飾施工保持一致性；（3）這類(lèi)建筑設(shè)計(jì)管理方式良好，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)管理中的信息化、標(biāo)準(zhǔn)化及規(guī)范化，確保了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量可靠性。同時(shí)，裝配式建筑設(shè)計(jì)管理中融合了數(shù)字化管理方式；（4）性價(jià)比較高，具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景；（5）生態(tài)環(huán)保效果良好。

2 裝配式建筑設(shè)計(jì)的基本要求

裝配式建筑設(shè)計(jì)的基本要求主要體現(xiàn)在：（1）質(zhì)量要求。裝配式建筑不僅體現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量和設(shè)計(jì)質(zhì)量，還依賴于建筑師的工作質(zhì)量。為了能夠使預(yù)制裝配建筑取得成功，只要有生產(chǎn)質(zhì)量提高，建筑才能變得更加標(biāo)準(zhǔn)化。（2）進(jìn)度要求。裝配式建筑具有最重要的特征是縮短了現(xiàn)場(chǎng)施工的工期，裝配式建筑的項(xiàng)目能夠節(jié)省時(shí)間源自工廠制造和現(xiàn)場(chǎng)施工可以同時(shí)進(jìn)行。在建筑工程中很少使用預(yù)制基礎(chǔ)，因此現(xiàn)場(chǎng)在建造基礎(chǔ)的同時(shí)工廠加工生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造構(gòu)件以及服務(wù)系統(tǒng)和室內(nèi)集成模塊。（3）成本要求。預(yù)制比傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)施工方法在成本控制上更加有效，主要表現(xiàn)為：材料、勞動(dòng)力和時(shí)間的降低，從理論而言，其中任何一個(gè)方面減少，成本就會(huì)降低，但這并不意味著預(yù)制減少了整個(gè)項(xiàng)目的預(yù)算，比如通過(guò)針對(duì)性的設(shè)計(jì)，對(duì)材料用量做出準(zhǔn)確判斷，進(jìn)行有針對(duì)性的采購(gòu)，從而降低隱性成本。

3 裝配式變電站建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1 平面與立面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

裝配式變電站建筑前期設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)是對(duì)平面和立面的設(shè)計(jì)，其中對(duì)于平面的設(shè)計(jì)，要求根據(jù)建筑構(gòu)件之間裝配的具體情況，來(lái)對(duì)相關(guān)尺寸以及套型模塊需求進(jìn)行分析，從而對(duì)變電站建筑空間的內(nèi)部布局進(jìn)行綜合的選擇，進(jìn)而完成對(duì)承重墻以及管井位置的布置，使得建筑內(nèi)部空間的各個(gè)功能區(qū)的體現(xiàn)與劃分得到保證，確保整個(gè)建筑的美觀性。

3.2 設(shè)計(jì)施工圖紙

裝配式變電站建筑的基礎(chǔ)是施工圖的設(shè)計(jì)，通過(guò)借助施工圖可以將建筑的各類(lèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)件、電力設(shè)備以及內(nèi)部裝飾物等的設(shè)計(jì)元素展示出來(lái)，直接聯(lián)系著施工人員對(duì)于各項(xiàng)施工工藝的選擇以及對(duì)施工質(zhì)量的控制。而且，施工圖紙?jiān)趯?shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需要對(duì)裝配式建筑連接點(diǎn)的隔聲、防漏與防火等進(jìn)行綜合的設(shè)計(jì)，使變電站建筑的各種功能得到保證。

3.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)制設(shè)計(jì)

裝配式變電站建筑施工完成的基礎(chǔ)是預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件，因此，需要針對(duì)預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行合理的分析設(shè)計(jì)，對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)時(shí)，要求先對(duì)構(gòu)件的加工圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)還要與加工工廠的實(shí)際工藝情況結(jié)合起來(lái)，來(lái)對(duì)構(gòu)件的具體尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使構(gòu)件的精度得到保證，避免因?yàn)闃?gòu)件的加工尺寸不合理，而引起建筑施工中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)于具體的結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)制設(shè)計(jì)，需要遵循基本的構(gòu)件設(shè)計(jì)原則，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)以及構(gòu)件加工廠的吊裝水平、生產(chǎn)能力以及運(yùn)輸能力等情況進(jìn)行考慮，從而對(duì)構(gòu)件展開(kāi)綜合的設(shè)計(jì)。

3.4 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件節(jié)點(diǎn)

裝配式變電站建筑設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：（1）構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，尤其針對(duì)外墻板的接縫以及門(mén)窗洞口等這些防水性能較差的位置，都需要進(jìn)行構(gòu)造節(jié)點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮區(qū)域氣候等因素。（2）抗震節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，應(yīng)充分考慮構(gòu)件的物理性能，力學(xué)特點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)受力特性，然后再結(jié)合抗震和抗凍等因素，對(duì)構(gòu)件的抗震節(jié)點(diǎn)展開(kāi)設(shè)計(jì)。

3.5 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)接縫防水技術(shù)

在建筑工程混凝土構(gòu)件連接施工中，構(gòu)件或是墻體之間存在一定的連接縫隙，建筑使用年限較長(zhǎng)，為避免在使用過(guò)程中雨水或是其他水分的進(jìn)入，對(duì)建筑整體質(zhì)量造成影響，充分保障使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全和建筑施工單位的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于接縫防水處理的技術(shù)探究，作為隱蔽性施工，該問(wèn)題經(jīng)常被施工單位忽略，目前所采用的接縫防水技術(shù)分為以下兩種：（1）構(gòu)造防水技術(shù)。構(gòu)造防水主要是指通過(guò)合理的構(gòu)造形式，將水的通路隔斷，最終能夠有效地防水。當(dāng)外墻板受到雨水侵蝕之后，會(huì)具有一定的特性，比如會(huì)受到壓力差、風(fēng)力作用、毛細(xì)管現(xiàn)象以及重力作用等方面的嚴(yán)重影響，對(duì)于這些問(wèn)題來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)設(shè)減壓腔、增加企口、加大腔體、設(shè)置坡度等形式進(jìn)行防水。（2）材料防水技術(shù)。材料防水主要指的是通過(guò)應(yīng)用防水材料，在實(shí)現(xiàn)對(duì)水通路的阻斷，或者是增加抗?jié)B透的能力，比如在接縫處應(yīng)用耐候性密封膠以及發(fā)泡聚乙烯塑料棒充當(dāng)背襯材料等方式。

3.6 構(gòu)造節(jié)點(diǎn)方面的設(shè)計(jì)策略

構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率的提高，有利于實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的優(yōu)化設(shè)計(jì)。因此，需要明確其設(shè)計(jì)策略。這些策略包括：對(duì)于建筑局部組成部分所涉及的防水性能略低的材料，構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中應(yīng)考慮這些部分的力學(xué)及耐久性性能；通過(guò)對(duì)裝配式建筑所在區(qū)域內(nèi)氣候特點(diǎn)的充分考慮，確保構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)有效性，增強(qiáng)其生態(tài)環(huán)保效果；在構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還應(yīng)考慮風(fēng)荷載、地震等因素作用下建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，充分發(fā)揮構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的實(shí)際作用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，裝配式變電站建筑是綠色建筑的具體體現(xiàn)，裝配式變電站建筑的各預(yù)制構(gòu)件可在工廠內(nèi)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)直接安裝施工，有利于節(jié)能環(huán)保。并且構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)施工的規(guī)范化和程序化，因此裝配式變電站建筑是建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行分析具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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