裝配式建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)及相關(guān)問題研究

張彥海

摘 要：在進(jìn)行現(xiàn)實(shí)的裝配式建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮相關(guān)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，其中包含平面與立面、施工圖紙、預(yù)制構(gòu)件等多個(gè)設(shè)計(jì)施工的要點(diǎn)?，F(xiàn)實(shí)的裝配式建筑在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析與解讀，再根據(jù)具體的實(shí)際問題進(jìn)行仔細(xì)的分析，旨在把裝配式建筑的設(shè)計(jì)質(zhì)量提高，提升施工效率，避免可能出現(xiàn)的安全隱患。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；相關(guān)問題；研究

1 引言

注重裝配式建筑設(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)。

2 裝配式建筑設(shè)計(jì)的主要特征分析

裝配式建筑設(shè)計(jì)的特征主要表現(xiàn)為：①設(shè)計(jì)質(zhì)量的可靠性。裝配式建筑設(shè)計(jì)的構(gòu)件圖繪制詳細(xì)，構(gòu)件工廠加工，都使構(gòu)件質(zhì)量充分得到保障。構(gòu)件類型相對(duì)較少，形式統(tǒng)一使現(xiàn)場(chǎng)施工標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。外墻采用混凝土外墻，外墻的窗框、涂料或瓷磚均在構(gòu)件廠與外墻同步完成，很大程度上解決了窗框漏水和墻面深水的質(zhì)量通病。②設(shè)計(jì)多樣化。過去的建筑承重墻多、開間小、分隔死、房間的空間無法靈活分割。而裝配式建筑則采用大開間，用戶根據(jù)需要可靈活地利用組合式墻體分割成“隨心所欲”的空間環(huán)境。③制造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。裝配式建筑設(shè)計(jì)以標(biāo)準(zhǔn)層每層、每戶為單元，根據(jù)結(jié)構(gòu)特征和便于構(gòu)件制作和安裝的原則將結(jié)構(gòu)拆分成不同種類的構(gòu)件（如墻、梁、板、樓梯等）并繪制結(jié)構(gòu)拆分圖。相同類型的構(gòu)件盡量將截面尺寸和配筋等統(tǒng)一成一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)種類，同時(shí)對(duì)鋼筋都進(jìn)行逐根的定位，并繪制構(gòu)件圖，這樣便于標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)、安裝和質(zhì)量控制。

3 裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的相關(guān)問題與解決措施

3.1 設(shè)計(jì)施工中存在的問題

在現(xiàn)實(shí)的裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一些問題會(huì)對(duì)裝配式建筑的施工效果產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致發(fā)生安全隱患。因此，需要對(duì)裝配式建筑設(shè)計(jì)時(shí)的相關(guān)問題進(jìn)行詳細(xì)的分析。（1）接縫和節(jié)點(diǎn)問題。裝配式建筑的關(guān)鍵是要考慮接縫和節(jié)點(diǎn)問題，這兩個(gè)因素對(duì)于建筑的安全性、可靠性以及最后建筑的使用性能都有著明顯的影響。如果接縫和節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)不合理，可能就會(huì)出現(xiàn)防水、耐久性與抗震不足的現(xiàn)象，從而引起安全隱患。因此，增強(qiáng)對(duì)接縫和節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與檢測(cè)水平，降低節(jié)點(diǎn)與接縫帶來的安全隱患。（2）運(yùn)輸問題。構(gòu)件在運(yùn)輸過程中有些時(shí)候會(huì)由于外界因素而受到干擾，從而引起構(gòu)件損傷的現(xiàn)象，從而會(huì)使得裝配式建筑出現(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量不能達(dá)標(biāo)的情況。另外，由于吊裝設(shè)備的設(shè)計(jì)不合理，也會(huì)出現(xiàn)梁柱傾倒的現(xiàn)象，從而致使裝配構(gòu)件被損壞。（3）平面不規(guī)則情況。具體設(shè)計(jì)時(shí)，受到建筑使用者的要求，建筑的平面設(shè)計(jì)存在較大的差異。如根據(jù)平面的不同設(shè)計(jì)來選擇適合的磨具進(jìn)行制造，則會(huì)使成本增加，這就使得裝配式結(jié)構(gòu)的構(gòu)件使用受到一定的限制。由于這個(gè)原因，可以和非裝配式建筑的相關(guān)特點(diǎn)結(jié)合起來，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的澆筑施工。

3.2 專業(yè)的技術(shù)人員的缺乏

由于傳統(tǒng)的建筑行業(yè)的影響，裝配式建筑業(yè)目前還面臨著專業(yè)人才缺少的瓶頸，主要體現(xiàn)在以下的三個(gè)方面：①專業(yè)設(shè)計(jì)人才缺乏?，F(xiàn)在，在我國大多數(shù)建筑類高校所開設(shè)的課程中與裝配式建筑相關(guān)的較少，而且一些開設(shè)的學(xué)校也僅僅是簡(jiǎn)單的做一個(gè)介紹，并未涉及到設(shè)計(jì)施工的實(shí)際問題。②專業(yè)的施工人才缺乏。裝配式建筑在施工時(shí)把許多人工環(huán)節(jié)省去，對(duì)于人員的需求數(shù)量較少，但是卻對(duì)施工人員的專業(yè)素質(zhì)提出了較高的要求。③專業(yè)的管理人才缺乏。在整個(gè)裝配式建筑的施工過程中，會(huì)有新的施工方式增加進(jìn)來，因而傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)無法滿足這一施工情況，需要有新型的管理模式來代替。在裝配式建筑完成施工后，還要在后期對(duì)建筑實(shí)施維護(hù)，這樣的人才也是比較缺乏的。

4 裝配式建筑設(shè)計(jì)策略分析

4.1 技術(shù)方面的設(shè)計(jì)策略

在裝配式建筑設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)從成本經(jīng)濟(jì)性、施工區(qū)域環(huán)境狀況等方面考慮，選擇可靠的技術(shù)提高這類建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量。實(shí)踐過程中基于技術(shù)支持下的裝配式建筑構(gòu)件應(yīng)達(dá)到規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化要求，保持其良好的設(shè)計(jì)效果，最終形成科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，未裝配式建筑后續(xù)作業(yè)計(jì)劃實(shí)施奠定基礎(chǔ)。

4.2 構(gòu)件方面的設(shè)計(jì)策略

在對(duì)裝配式建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了優(yōu)化其構(gòu)件性能，也需要注重相關(guān)策略運(yùn)用。這些策略包括：根據(jù)行業(yè)技術(shù)規(guī)范要求，對(duì)不同平面的構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；結(jié)合少規(guī)格、多組合的設(shè)計(jì)原則要求，確保裝配式建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)更加標(biāo)準(zhǔn)，能夠達(dá)到規(guī)范化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)要求；充分考慮不同平面構(gòu)件特點(diǎn)，選擇有效的設(shè)計(jì)方式，促使各構(gòu)件使用能夠達(dá)到裝配式建筑整體的設(shè)計(jì)要求。

4.3 施工方案及初步設(shè)計(jì)方面的設(shè)計(jì)策略

裝配式建筑初步設(shè)計(jì)方面的策略包括：對(duì)設(shè)計(jì)中所涉及的不同專業(yè)進(jìn)行有效協(xié)調(diào)；在行業(yè)技術(shù)規(guī)范指導(dǎo)下，對(duì)現(xiàn)澆底部層數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)；結(jié)合各專業(yè)管線設(shè)置及預(yù)埋件位置，選擇質(zhì)量可靠的預(yù)制構(gòu)件；對(duì)項(xiàng)目潛在的應(yīng)用價(jià)值、穩(wěn)定性進(jìn)行考慮；通過對(duì)成本、施工進(jìn)度等方面的有效分析，確定初步設(shè)計(jì)方案。與此同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)施工方案制定中策略分析。具體包括：對(duì)所有專業(yè)的預(yù)埋構(gòu)件進(jìn)行充分考慮，優(yōu)化裝配式建筑施工方案設(shè)計(jì)；明確各預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)參數(shù)；對(duì)施工方案設(shè)計(jì)合理性進(jìn)行綜合評(píng)估，處理好其中的細(xì)節(jié)問題。

4.4 預(yù)制構(gòu)件及構(gòu)件加工設(shè)計(jì)方面的策略

裝配式建筑設(shè)計(jì)中的預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)策略包括：充分考慮標(biāo)準(zhǔn)化理念要求，加強(qiáng)構(gòu)件數(shù)量控制，實(shí)現(xiàn)各構(gòu)件精準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，保持工程造價(jià)成本的良好經(jīng)濟(jì)性；注重現(xiàn)澆施工方法使用，確保這類建筑在降板及其它環(huán)節(jié)的施工有效性；預(yù)制構(gòu)件應(yīng)具有良好的安全性及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；適用于非承重墻的構(gòu)件，設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮隔音效果。同時(shí)，應(yīng)注重裝配式建筑構(gòu)件加工設(shè)計(jì)策略分析。像構(gòu)件的加工尺寸、加工質(zhì)量及方式等。

4.5 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)的過程中應(yīng)考慮這些部分的力學(xué)及耐久性性能；通過對(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)的過程中，也應(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。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著低碳環(huán)保概念的深入，使得裝配式建筑應(yīng)用越來越廣。裝配式建筑的各預(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，因此為了充分發(fā)揮裝配式建筑的作用，對(duì)裝配式建筑設(shè)計(jì)及其應(yīng)用進(jìn)行分析具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 岳瑩瑩.基于BIM的裝配式建筑信息共享途徑和方法研究[D].聊城大學(xué)，2017.

[2] 金晨晨.基于裝配式建筑項(xiàng)目的EPC總承包管理模式研究[D].山東建筑大學(xué)，2017.

[3] 蘇楊月.裝配式建筑建造過程質(zhì)量問題及改進(jìn)機(jī)制研究[D].山東建筑大學(xué)，2017.

[4] 田東方.BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式住宅施工管理中的應(yīng)用研究[D].湖北工業(yè)大學(xué)，2017.

[5] 白庶，張艷坤，韓鳳，張德海，李微.BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價(jià)值分析[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2015（11）：106～109.