裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺談

楊浩博

合肥萬(wàn)科企業(yè)有限公司 安徽合肥 230001

時(shí)代在不斷向前發(fā)展，國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)的發(fā)展局勢(shì)相當(dāng)可觀，建筑施工技術(shù)在這樣的發(fā)展背景下，得到了進(jìn)一步優(yōu)化，而且出現(xiàn)各種類型的建筑物。作為一種全新的建筑形式，預(yù)制裝配式建筑一般不會(huì)受氣候環(huán)境的影響，而且可達(dá)到較高的施工效率，可節(jié)約大量的勞動(dòng)力。相較于普通建筑形式，預(yù)制裝配式建筑的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更加明顯，空間劃分比較靈活，而且可以自由分隔房間[1-2]。

1 裝配式建筑的概念

裝配式建筑是指結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)的主要部分采用預(yù)制部品部件集成的建筑。從材料類別上來(lái)說(shuō)分為三大類：裝配式木結(jié)構(gòu)建筑、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑、裝配式混凝土建筑。目前我國(guó)建造的建筑類型以剪力墻住宅為主，而剪力墻住宅建筑材料又以鋼筋混凝土為主，故本文所闡述的裝配式建筑主要是指裝配式混凝土建筑。裝配式混凝土建筑是指建筑的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由混凝土部件（預(yù)制構(gòu)件）通過(guò)可靠的連接方式裝配而成的建筑。與國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土建筑相比較而言，裝配式混凝土建筑的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件均采用工廠預(yù)制而成，具有以下幾方面的特點(diǎn)：①設(shè)計(jì)精細(xì)化程度要求比較高，專業(yè)協(xié)同要求比較高，嚴(yán)禁后鑿后開(kāi)孔現(xiàn)象，構(gòu)件一旦生產(chǎn)出來(lái)就難以再修改；②工廠化生產(chǎn)能夠提高混凝土產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)；③施工人員的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)水平、管理能力要求更高，安裝誤差以毫米為單位；④要求建筑全裝修，相比較現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，裝配式混凝土建筑的后期隨意裝修造成的結(jié)構(gòu)破壞更容易引起重大質(zhì)量事故；⑤信息化程度較高，結(jié)合BIM技術(shù)，集成了建筑全壽命周期的重要信息。裝配式建筑的特殊性使其能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修、管理等建造環(huán)節(jié)全部打通，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)整合[3]。

2 裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 重視構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化

針對(duì)于裝配式建筑的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，想要提升混凝土部件在建筑項(xiàng)目中的使用成效，就需要重視部件的合理拆分。裝配式建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)該注重“盡量減少規(guī)格，盡量增加組合”的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸應(yīng)滿足生產(chǎn)要求的模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化，并以此進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，大批量的模數(shù)化、規(guī)格化的部件便于生產(chǎn)，降低成木；根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的功能和安裝部位確定合理誤差允許值；還應(yīng)滿足制作、運(yùn)輸、堆放、安裝及質(zhì)量控制等要求。

2.2 精細(xì)化設(shè)計(jì)降低裝配式建筑的設(shè)計(jì)誤差

因?yàn)轭A(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，施工圖經(jīng)常遇到墻、管等情況，以往結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的圖紙，即使是二維圖紙，上面的問(wèn)題是不容易找出來(lái)的。在施工的時(shí)候，問(wèn)題就會(huì)暴露出來(lái)，結(jié)構(gòu)碰撞發(fā)生后，建設(shè)單位不得不要調(diào)整施工方案，避開(kāi)碰撞的地方，這樣就會(huì)導(dǎo)致使用的建筑材料增多，拖慢了施工進(jìn)度，最終導(dǎo)致項(xiàng)目不能按時(shí)完成。BIM軟件就不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，有了三維模型后，模型會(huì)被軟件自動(dòng)檢測(cè)、評(píng)審，模型設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題歸納為一起，設(shè)計(jì)人員收到問(wèn)題信息后對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行整改、修正[4]。整改、修正完畢，BIM軟件又重新檢測(cè)、評(píng)審三維模型，并再次提示錯(cuò)誤，如此反復(fù)多次，直到所有問(wèn)題都得到解決。例如，在預(yù)制房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常發(fā)生管線布置自身及與結(jié)構(gòu)構(gòu)件碰撞，這是因?yàn)榻ㄖ芫€種類多，有給排水管、強(qiáng)弱電線等，裝配式構(gòu)件又具有預(yù)制性及模塊性，管道與結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)是很難實(shí)現(xiàn)的，但BIM軟件可以檢測(cè)管道位置是否正確，如果軟件檢測(cè)到有碰撞等異常情況時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)有出錯(cuò)的提示，在監(jiān)理人員的充分參與下完成分析過(guò)程，能夠促使管線更加優(yōu)化、結(jié)構(gòu)構(gòu)件更加安全合理，降低裝配式建筑的設(shè)計(jì)誤差。

2.3 貫徹以人為本的可持續(xù)發(fā)展思想

貫徹以人為本的人文原則。要知道，建筑是通過(guò)滿足人們對(duì)于生活的品質(zhì)追求，是我們社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的標(biāo)志之一。所以在進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)時(shí)，要達(dá)到建筑物與大自然的有機(jī)結(jié)合是非常重要的。還可以幫戶主利用能源來(lái)節(jié)約資源，目前來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能潮汐能和地?zé)崮艿鹊榷紝儆诳稍偕茉?。如果能將這些能源很好地利用起來(lái)，那可以為我國(guó)資源問(wèn)題提供許多幫助，省去很多煩惱。利用太陽(yáng)能解決我國(guó)某些地區(qū)生活當(dāng)中的水源的提供問(wèn)題，盡管一開(kāi)始可能會(huì)花費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的驗(yàn)證可以得出能夠?yàn)槿藗兊纳钐峁┚薮蟮膸椭?，在一定程度上，利是大于弊的。風(fēng)能也可以為人們提供很好的資源，許多偏遠(yuǎn)城市沒(méi)有大城市發(fā)展的快，許多資源問(wèn)題跟不上，比如夏天沒(méi)有空調(diào)，電風(fēng)扇風(fēng)力太小，就可以在房頂安裝風(fēng)能發(fā)電機(jī)。通過(guò)這種方式對(duì)將自然風(fēng)力利用起來(lái)，這樣既節(jié)約了電能，還為居民解決了問(wèn)題，這同時(shí)也代表了不可再生資源能夠被再生的風(fēng)能所代替，這都是能夠幫助戶主有效節(jié)約資源[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，我國(guó)十分重視裝配式建筑建設(shè)。為順利開(kāi)展建筑項(xiàng)目施工，必須按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求，考慮多方面的因素。首先，最重要的就是設(shè)計(jì)施工環(huán)節(jié)，只有認(rèn)真分析預(yù)制裝配式建筑并展開(kāi)深入研究，以便獲得更多的技術(shù)資源。其次，對(duì)裝配式建筑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保我國(guó)的建筑行業(yè)朝著產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的方向發(fā)展。