預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)解析

吳林登 楊帆 吳耀

摘要：隨著預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展，大大提高了工程施工效率和整體質(zhì)量。雖然預(yù)制裝配式建筑具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但由于預(yù)制裝配式建筑是一種根據(jù)建筑施工需要先行生產(chǎn)預(yù)制件，如混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)等;然后將預(yù)制件運(yùn)至建筑工程的施工現(xiàn)場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)機(jī)械設(shè)備組裝而成的建筑工程。因而預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)工作十分重要，若設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的工作出現(xiàn)偏差，將會(huì)導(dǎo)致預(yù)制裝配式建筑在施工時(shí)，出現(xiàn)預(yù)制件結(jié)構(gòu)錯(cuò)位、無(wú)法安裝的問(wèn)題，因而應(yīng)把握預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并改進(jìn)當(dāng)前的設(shè)計(jì)工作。

關(guān)鍵詞：預(yù)制裝配式建筑;設(shè)計(jì);要點(diǎn)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，為建筑業(yè)提供了更廣闊的發(fā)展空間，機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存，建筑工程項(xiàng)目的不斷增多的同時(shí)，對(duì)建筑質(zhì)量提出了更高的要求，也是對(duì)建筑行業(yè)的嚴(yán)峻考驗(yàn)。預(yù)制裝配式建筑模式在建筑業(yè)中逐漸運(yùn)用并推廣，本文主要對(duì)預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了分析。

1、預(yù)制裝配式設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

預(yù)制裝配式建筑主要是指建筑所需的零部件均是由工程生產(chǎn)之后再運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行合理組裝的一種建筑類(lèi)型。而且其在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中具有一定的工業(yè)性，又被稱(chēng)之為工業(yè)化建筑。目前預(yù)制裝配式建筑的類(lèi)型主要有5種：一是砌塊建筑，如空心砌塊，其優(yōu)勢(shì)在于施工工藝較為簡(jiǎn)單，成本低廉，工業(yè)化程度低;二是大板建筑，如樓板、屋面板，其不僅具有較高的防震性能，還可以增大空間的利用率，降低布局中的限制性;三是模塊建筑，其形式有整體模塊、板材模塊、核心體模塊等等，具有較高的工業(yè)化性質(zhì)，且立面形式豐富;四是框架輕板建筑，對(duì)于增強(qiáng)內(nèi)部空間的靈活性、降低建筑自重有著重要意義;五是升板/升層建筑，其對(duì)于減少高空作業(yè)，加快施工速度有著顯著的效果。

在整個(gè)預(yù)制裝配建筑管理中，要結(jié)合設(shè)計(jì)、預(yù)制及現(xiàn)場(chǎng)施工等因素，提前確定項(xiàng)目進(jìn)度，根據(jù)設(shè)計(jì)周期、勞動(dòng)力配置和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)流程等，提前進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)形式掌握，提前進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能分析。結(jié)合工程進(jìn)度流程和交叉作業(yè)的種類(lèi)等，在整個(gè)過(guò)程中提前進(jìn)行操作。此外，每一道工序的落實(shí)都是關(guān)鍵，在建筑的的過(guò)程中確定精準(zhǔn)度，保證質(zhì)量。預(yù)制裝配的優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)施工占地少，現(xiàn)場(chǎng)用料少，在整個(gè)過(guò)程中需要合理安排施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，文明施工，減少干擾。根據(jù)模板形式和相關(guān)要求等，提前進(jìn)行住宅設(shè)計(jì)和分析，在各個(gè)階段需要進(jìn)行精細(xì)分析，達(dá)到節(jié)能的優(yōu)勢(shì)。在標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施的階段，明確生產(chǎn)管理的注意事項(xiàng)，在預(yù)制的過(guò)程中了解實(shí)際應(yīng)用要求，在墻板管理中，做好構(gòu)件分析工作。提前進(jìn)行處理，確保預(yù)制構(gòu)件加工精度和生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)和合理化設(shè)計(jì)。

2、裝配式建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1設(shè)計(jì)流程

在裝配式建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先要把握好的一項(xiàng)要點(diǎn)是其設(shè)計(jì)流程，只有對(duì)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行不斷優(yōu)化，才能夠設(shè)計(jì)出符合要求的結(jié)構(gòu)方案。裝配式建筑本身就與傳統(tǒng)形式的建筑存在很大的差異，所以在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中也有所不同。在對(duì)裝配式建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之時(shí)，僅考慮建筑自身的功能、質(zhì)量及美觀(guān)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要充分考慮到各類(lèi)預(yù)制構(gòu)件的工廠(chǎng)生產(chǎn)、運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)裝配等問(wèn)題。在整個(gè)裝配式建筑的施工過(guò)程中，無(wú)論哪一項(xiàng)環(huán)節(jié)的工作都必須要做好，否則任何一項(xiàng)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了差錯(cuò)，都會(huì)直接影響到建筑質(zhì)量。尤其是裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要貫穿于建筑施工全過(guò)程當(dāng)中，而非僅僅在前期進(jìn)行設(shè)計(jì)。再者，還要在保證裝配式建筑設(shè)計(jì)方案可行性的同時(shí)，對(duì)各個(gè)部分的構(gòu)件進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化設(shè)計(jì)，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序，以盡可能地降低施工成本及現(xiàn)場(chǎng)裝配難度。

2.2立面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

立面設(shè)計(jì)與平面設(shè)計(jì)共同構(gòu)成了裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，立面設(shè)計(jì)相比較平面設(shè)計(jì)更加具體，因此在立面設(shè)計(jì)工作上，應(yīng)注意對(duì)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的把握。首先在立面設(shè)計(jì)工作上要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于裝配式建筑的內(nèi)外墻的飾面和構(gòu)件，在突出個(gè)性化的基礎(chǔ)上統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。如在外墻的飾面上，可提供多種紋理的飾面材料和顏色，便于設(shè)計(jì)人員的組合搭配，然后再進(jìn)行統(tǒng)一。其次要突出預(yù)制裝配式建筑的立面多元化效果。對(duì)于內(nèi)外墻的構(gòu)件，如門(mén)窗、空調(diào)板等，應(yīng)根據(jù)立面效果進(jìn)行組合搭配。要突出多元化的裝飾性，應(yīng)發(fā)揮剪力墻的作用，從立體的角度出發(fā)，對(duì)門(mén)窗、空調(diào)板做具體的調(diào)整，使裝配式建筑的立面美觀(guān)大方，又具有多元化的裝飾效果。

第一、拆分設(shè)計(jì)。裝配式建筑立面設(shè)計(jì)要根據(jù)平面功能的布局，采用單元式拆分設(shè)計(jì)對(duì)外墻板和陽(yáng)臺(tái)等構(gòu)件進(jìn)行拆分。但是要注意的是，對(duì)工廠(chǎng)制作工藝難度較大的構(gòu)件預(yù)制，最好不要強(qiáng)行拆分。首先預(yù)制外墻單元的拆分設(shè)計(jì)分析。預(yù)制外墻單元拆分要根據(jù)住宅建筑形式，墻板依據(jù)結(jié)構(gòu)柱和剪力墻的邊界來(lái)進(jìn)行拆分。為了運(yùn)輸方便，可以以每一間預(yù)制墻板拆分，有時(shí)也可以將外墻和其他部位劃為一個(gè)整體，對(duì)構(gòu)件加以編號(hào)。其次預(yù)制陽(yáng)臺(tái)的拆分設(shè)計(jì)分析。預(yù)制陽(yáng)臺(tái)可以根據(jù)平面內(nèi)樓板進(jìn)行劃分，與相鄰開(kāi)間的樓板劃為一個(gè)整體。第三、標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的應(yīng)用。隨著建筑工業(yè)化水平的不斷發(fā)展，非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件開(kāi)始越來(lái)越多的使用。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件進(jìn)行造型處理和精細(xì)化設(shè)計(jì)，可以使立面效果更加美觀(guān)。第四、非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的應(yīng)用。在裝配式建筑中，比如梁柱、剪力墻、樓板等構(gòu)件預(yù)制，一般固定常用，適合大批量生產(chǎn)。立面構(gòu)件和內(nèi)部裝修一般采用非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，需要小批量定制。

2.3結(jié)構(gòu)技術(shù)體系

在裝配式建筑設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)技術(shù)體系是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的問(wèn)題，也是必須要把握好的要點(diǎn)之一。只有對(duì)結(jié)構(gòu)技術(shù)體系進(jìn)行不斷優(yōu)化，才能夠滿(mǎn)足實(shí)際設(shè)計(jì)要求。所謂“結(jié)構(gòu)技術(shù)體系”，可以泛指為所有與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)的技術(shù)體系。結(jié)構(gòu)技術(shù)體系的合理與否，直接關(guān)系著裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成敗。一般情況下，在我國(guó)的裝配式建筑中最常用的結(jié)構(gòu)技術(shù)體系主要有三種：一是整體框架結(jié)構(gòu)，二是裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，三是疊合剪力墻結(jié)構(gòu)。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)要充分考慮到實(shí)際情況，進(jìn)行合理的選擇。例如，如果在裝配式建筑中應(yīng)用平面構(gòu)件，則可采用疊合板和疊合梁;如果在裝配式建筑中應(yīng)用剪力墻，則可采用單面或雙面預(yù)制的疊合剪力墻。另外，連接形式也要進(jìn)行合理的選擇，有時(shí)需要采用逐根連接，有時(shí)需要采用集束連接，這些都很關(guān)鍵。

2.4平面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

平面設(shè)計(jì)是裝配式建筑設(shè)計(jì)的前期設(shè)計(jì)內(nèi)容，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行平面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)基于模數(shù)協(xié)調(diào)原則，注意做好套型模塊的設(shè)計(jì)，要對(duì)套型模塊進(jìn)行優(yōu)化處理，使套型模塊的尺寸實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，以便于預(yù)制件的規(guī)模化，統(tǒng)一化生產(chǎn)，便于后期的施工與室內(nèi)裝修工作的開(kāi)展。其次要注意對(duì)建筑內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)，對(duì)住宅內(nèi)部空間布局應(yīng)選用大空間布局方案，對(duì)承重墻、管徑尺寸等方面進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，增強(qiáng)住宅的施工質(zhì)量。

3、結(jié)語(yǔ)

預(yù)制裝配式技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用的歷史還相對(duì)較短，還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間的發(fā)展歷史，未來(lái)隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，預(yù)制裝配式技術(shù)的工廠(chǎng)預(yù)制件以及現(xiàn)場(chǎng)裝配的優(yōu)勢(shì)將會(huì)得到充分的體現(xiàn)。設(shè)計(jì)人員在對(duì)預(yù)制裝配式建筑展開(kāi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一定要不斷的改革創(chuàng)新，推動(dòng)發(fā)展進(jìn)程。

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