預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐及問題探討

韋海璐

（西北工業(yè)大學(xué)，西安710129）

1 引言

盡管預(yù)制裝配式建筑工程相較于原先的工程具有較多的優(yōu)勢，但是其自身仍然存在一些不可忽視的弊端，而這些弊端會給施工質(zhì)量和施工效率帶來消極影響，阻礙預(yù)制裝配式建筑工程的進(jìn)一步發(fā)展。為了提升預(yù)制裝配式建筑工程的影響力和實(shí)現(xiàn)建筑領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展，工程企業(yè)必須對現(xiàn)有問題進(jìn)行處理，對設(shè)計(jì)方法進(jìn)行優(yōu)化，以此提升預(yù)制裝配式建筑的施工質(zhì)量。

2 預(yù)制裝配式建筑的概述分析

相較于以往的建筑施工方式，預(yù)制裝配式建筑的不同點(diǎn)在于施工團(tuán)隊(duì)會將采工程預(yù)制好的建筑構(gòu)件運(yùn)至在施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝，避免了在施工現(xiàn)場現(xiàn)澆等施工，節(jié)約了工期，提高了施工效率。預(yù)制裝配式建筑具有不同種類，每個(gè)種類都各有優(yōu)勢和缺陷，而工程團(tuán)隊(duì)會根據(jù)實(shí)際情況選擇適宜的種類[1]。

3 預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)的意義以及存在的問題分析

3.1 意義分析

預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)建筑工程設(shè)計(jì)針對的施工條件各有不同。預(yù)制結(jié)構(gòu)配件運(yùn)輸?shù)绞┕龅刂?，工程團(tuán)隊(duì)會提前開鑿孔洞，以此方便后續(xù)的安裝施工，并保證安裝施工的順利進(jìn)行，減少多余的工序，以免延誤工期。同時(shí)，工程企業(yè)會和特定的供貨廠商建立合作關(guān)系，結(jié)構(gòu)配件構(gòu)造、拼接和運(yùn)輸?shù)墓ぷ饔晒┴洀S商負(fù)責(zé)，所以，預(yù)制裝配式建筑施工不需要大量的勞動力，從而可以幫助企業(yè)節(jié)省更多的成本。另外，預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)過程會全方位考慮機(jī)構(gòu)配件間的連接，提高建筑工程的穩(wěn)定性和防水性能，從而保證建筑工程的使用期限[2]。

3.2 存在的問題分析

首先，預(yù)制結(jié)構(gòu)的外墻與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的水平墻會存在連接不穩(wěn)定的可能，要解決這一情況，設(shè)計(jì)者必須對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化；其次，由于工程團(tuán)隊(duì)需要根據(jù)設(shè)計(jì)方案提前制作結(jié)構(gòu)配件，需要和供貨廠商簽訂合同，合同中要精確計(jì)算預(yù)制構(gòu)件的數(shù)量，不能在后續(xù)施工過程中提出定制配件增加或減量的要求，因此，設(shè)計(jì)者要確保定制配件的質(zhì)量和數(shù)量能夠符合工程施工的實(shí)際要求，運(yùn)輸路線也需要工程團(tuán)隊(duì)提前規(guī)劃確定。同時(shí)，設(shè)計(jì)者還要將定制配件的具體信息和運(yùn)輸路線在工程的設(shè)計(jì)方案中作出詳細(xì)說明，以此來為工程團(tuán)隊(duì)提供更加全面科學(xué)的參考依據(jù)。

4 預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用分析

4.1 框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

在預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)過程中，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是其中的關(guān)鍵部分，并且通常會被應(yīng)用在高層建筑的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，與建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性有緊密聯(lián)系，所以，設(shè)計(jì)單位必須關(guān)注框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。但是，在當(dāng)前的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中仍然存在著很多缺陷和不足，這就需要設(shè)計(jì)人員對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意以下要點(diǎn)：

1）需要將各個(gè)部位的中心線保持在一個(gè)垂直面中，并在設(shè)計(jì)方案中做出明確規(guī)定。

2）設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)行分塊設(shè)計(jì)，還要考慮到多方面的影響因素，如進(jìn)深、裝配條件、連接縫等。

3）在對預(yù)制元件之間的連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要保證節(jié)點(diǎn)受力合理，通過對最不利受力截面的分析確定連接方式，以保證結(jié)構(gòu)連接的穩(wěn)定性，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度[3]。

4.2 鋼筋連接設(shè)計(jì)

預(yù)制裝配式建筑工程的鋼筋連接非常重要，直接影響著建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此，需要引起設(shè)計(jì)者的重視。首先，設(shè)計(jì)者要對配筋進(jìn)行精確的計(jì)算，合理確定鋼筋間距。另外，對于鋼筋材料的連接設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)具體情況確定鋼筋連接方法（通常有焊接、綁扎搭接、套管灌漿、機(jī)械連接等主要連接方式）。同時(shí)，由于工序錯(cuò)誤會導(dǎo)致工程的進(jìn)度受影響，故而設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)要關(guān)注梁柱節(jié)點(diǎn)的定位。

4.3 節(jié)點(diǎn)防水設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)防水設(shè)計(jì)只能阻止自然降水進(jìn)入建筑結(jié)構(gòu)，在空氣濕度較大時(shí)無法發(fā)揮作用，不能滿足預(yù)制裝配式建筑工程的防水設(shè)計(jì)要求，因此，設(shè)計(jì)者要對節(jié)點(diǎn)防水設(shè)計(jì)措施進(jìn)行創(chuàng)新和調(diào)整，不僅要設(shè)置排水通道，還要對墻體裂縫進(jìn)行處理，以此增強(qiáng)建筑工程的防水性，避免滲水對工程穩(wěn)定性造成破壞。

4.4 環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段建筑領(lǐng)域?qū)ㄖこ痰木G色設(shè)計(jì)越來越重視，為此預(yù)制裝配式建筑工程設(shè)計(jì)者應(yīng)采取措施提高建筑的環(huán)境適宜性，并在建筑設(shè)計(jì)過程中落實(shí)綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。其次，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還要在設(shè)計(jì)階段注重對工程場地周邊環(huán)境資源的充分利用。在這個(gè)過程中，設(shè)計(jì)者需要先對建筑周圍的氣候和環(huán)境條件進(jìn)行調(diào)查，掌握其特點(diǎn)，通過科學(xué)的選址，合理地確定建筑的朝向，提高建筑工程的通風(fēng)與采光條件，減少建筑暖通空調(diào)和照明設(shè)備的耗能。運(yùn)用環(huán)境資源時(shí)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以利用能源收集設(shè)備和能源轉(zhuǎn)換設(shè)備獲取所需資源，從而發(fā)揮環(huán)境資源的最大功效，強(qiáng)化綠色設(shè)計(jì)的效果。

5 結(jié)語

綜上所述，本文對預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)的意義以及存在的問題等方面的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，并對預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)中的混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、鋼筋連接設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)防水設(shè)計(jì)、環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)等具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望對相關(guān)人士提供一定的參考。