我國裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)研究與探索

趙夢(mèng)姣 王璐

摘 要：最近幾年，裝配式鋼結(jié)構(gòu)高層住宅在全球獲得廣泛運(yùn)用。特別是在西方發(fā)達(dá)國家，裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑已占據(jù)很大的比例，逐步實(shí)現(xiàn)健全完善的住宅行業(yè)化系統(tǒng)。當(dāng)下國內(nèi)裝配式鋼結(jié)構(gòu)高層住宅得到較好發(fā)展，裝配式鋼結(jié)構(gòu)高層住宅系統(tǒng)化與標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)正逐步突顯，不過依舊存在一些不足。本文從建筑設(shè)計(jì)角度出發(fā)，詳細(xì)分析與研究裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的新型建筑模式。

關(guān)鍵詞：裝配式;鋼結(jié)構(gòu);住宅;設(shè)計(jì)

引言

近年來，發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅是建造方式的重大變革，自2016年以來國務(wù)院和住建委多次發(fā)布指導(dǎo)文件和工作報(bào)告，大力推動(dòng)了裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展。在建筑工程中，鋼結(jié)構(gòu)占據(jù)著重要的位置，其穩(wěn)定性與建筑物的后續(xù)使用安全密切相關(guān)。基于這種情況，為了保證鋼結(jié)構(gòu)的整體安全，有必要保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。這需要鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的支持。

1鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

（1）科學(xué)性的原則。尤其針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中，一定要注重科學(xué)性，充分的考慮科學(xué)性的要求，使鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加切合實(shí)際。

（2）全面性的原則。在鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，全面考慮各方面的影響因素也十分重要，提高鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

（3）靈活性的原則。如果鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與模式過于刻板，不夠靈活變通，將會(huì)延長施工時(shí)間與周期，對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)的應(yīng)用產(chǎn)生消極的影響。

（4）需求原則。鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及應(yīng)用系統(tǒng)主要應(yīng)用于居住，應(yīng)用設(shè)計(jì)應(yīng)該提高用戶的滿意度，因此，滿足用戶的需要，提高用戶的滿意度是重要的原則。

2裝配式鋼結(jié)構(gòu)高層住宅設(shè)計(jì)相關(guān)要素

2.1建筑戶型設(shè)計(jì)要素

在進(jìn)行建筑戶型設(shè)計(jì)過程中，主要從裝配式鋼結(jié)構(gòu)高層住宅自身的特點(diǎn)著手，運(yùn)用規(guī)范化、模塊化有機(jī)融合的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行。在設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)師需明白住宅的功能要求，采用由不同模塊進(jìn)行重組來完成多元化的戶型，保障結(jié)構(gòu)的部署可以更加簡單化及科學(xué)化。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還需充分運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)空間，給住宅在使用周期內(nèi)的戶型中可變性提供便利。其次，通過與多種專業(yè)技術(shù)相結(jié)合，使得邊柱外偏，中柱趨于次要空間，保障梁和柱在室內(nèi)不外漏。只有這樣才可打造一個(gè)具有線條的外立面，還可創(chuàng)造一個(gè)較干凈與舒適的室內(nèi)空間，大幅度提升把空間利用率，加強(qiáng)業(yè)主居住的舒適感。

2.2內(nèi)飾技術(shù)設(shè)計(jì)要素

現(xiàn)階段高層房屋設(shè)計(jì)中的起居室均較適合采用石膏板原材料等材料的集成吊頂，廚房與衛(wèi)生間則采用免吊頂或使用免打孔的集成吊頂。高層住宅房屋墻面可選擇砂+氣條板+外掛保溫裝置一體板，能夠有效提升高層住宅的保溫性能，其次，該結(jié)構(gòu)墻面還具有防水與隔音功能，在生產(chǎn)構(gòu)件過程中通過對(duì)接縫處做造型，可以有效實(shí)現(xiàn)防水性能，加入原先材料及結(jié)構(gòu)防水，從而提升高層住宅的防水性能。若想有效避免架構(gòu)和墻面間由于變形和不協(xié)調(diào)而導(dǎo)致的墻面開裂、滲水等現(xiàn)象，工作人員可選擇新型的安裝節(jié)點(diǎn)來處理該問題。對(duì)于地面，一般使用架空地板，整體架空地面體系是由隔音墊、基層板、裝飾面層及支撐腳等多個(gè)環(huán)節(jié)組成，該模式不僅能夠?qū)⒐芫€進(jìn)行很好的埋設(shè)，還可以減少后期維修工作的難度，并且該系統(tǒng)具有很好的隔音功能及震動(dòng)吸收功能，可以給業(yè)主創(chuàng)造一個(gè)溫馨、舒適的居住環(huán)境。

2.3節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)要素

若想提高裝配式鋼結(jié)構(gòu)高層住宅的節(jié)能特征，在設(shè)計(jì)過程中需做好住宅的朝向問題，設(shè)計(jì)以南北朝向最為合適。南北朝向的房屋具有冬暖夏涼的優(yōu)點(diǎn)，夏天能夠盡可能降低太陽對(duì)墻面及室內(nèi)空間的照射，且保持通風(fēng)，保障室內(nèi)溫度合適，冬天有陽光照射房間內(nèi)，能夠提高室內(nèi)氣溫且減少空調(diào)或者煤炭的應(yīng)用。其次，在進(jìn)行裝配式鋼結(jié)構(gòu)高層住宅的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師需做好圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠有效提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，降低室內(nèi)熱量的消散，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果。具體操作如下：設(shè)計(jì)師可設(shè)計(jì)控制墻比例來完善樓地面、樓梯間以及門窗等建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，從而完成建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。

2.4防腐設(shè)計(jì)

在大氣中，受陽光、風(fēng)沙、雪和溫度變化影響，鋼結(jié)構(gòu)可能會(huì)受到不同程度的腐蝕，影響其使用的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。為了改進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計(jì)，最常用的腐蝕性涂料可以提供長期防腐保護(hù)，也可以提供耐腐蝕性涂料。設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行應(yīng)當(dāng)從經(jīng)濟(jì)方面綜合考慮，使維修和保養(yǎng)條件為人所知，并選擇易于使用和經(jīng)濟(jì)的耐腐蝕涂層方法。設(shè)計(jì)師必須全面分析工作區(qū)域的氣候條件、環(huán)境條件等因素，并制定有針對(duì)性的防腐蝕保護(hù)方案，以提高鋼結(jié)構(gòu)的防腐性能。

3提升裝配式鋼結(jié)構(gòu)高層住宅質(zhì)量的措施

3.1嚴(yán)格管理施工材料

施工材料的好壞在很大程度上直接影響到鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)的質(zhì)量好壞。而施工材料的好壞可以在購買、保存、使用三個(gè)大的方面得到加強(qiáng)。首先，采購人員要了解自己所處的鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，項(xiàng)目需要達(dá)到的哪種程度。根據(jù)項(xiàng)目的要求嚴(yán)格的篩選材料，同時(shí)要了解材料的性能，這樣才能在購買的時(shí)候保證材料的質(zhì)量。再有，購買的時(shí)候需要供貨商提供材料合格的證明，確保材料是“正品”。其次，當(dāng)材料購買回來時(shí)，管理人員要對(duì)材料進(jìn)行分類，分門別類處理材料，嚴(yán)格按照材料的性能：例如避光、陰冷、潮濕等要求嚴(yán)格地保存材料，這樣才不會(huì)在保存的過程中破壞材料的優(yōu)質(zhì)性能。再次，在使用過程中“取長補(bǔ)短”，配合材料的性能，將其弱勢(shì)的一方面很好地利用起來。

3.2提高鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息的資源共享程度

提高鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中信息的資源共享程度，才能真正提高智能化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用效率。信息的資源共享對(duì)于技術(shù)的應(yīng)用服務(wù)來說意義深遠(yuǎn)，尤其是鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)制中基本信息的共享，在設(shè)計(jì)的過程中，要善于借鑒國內(nèi)外的優(yōu)秀設(shè)計(jì)實(shí)例，提高住宅結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。加強(qiáng)設(shè)計(jì)過程的科學(xué)性和合理性，設(shè)計(jì)更加人性化與更加細(xì)致的結(jié)構(gòu)，保障了設(shè)計(jì)的服務(wù)質(zhì)量與服務(wù)水平。在設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中，設(shè)計(jì)信息的共享也大大提高了施工效率，大大縮短了工期，為建筑企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3擬定嚴(yán)格規(guī)范的評(píng)估系統(tǒng)

首先，裝配式鋼結(jié)構(gòu)高層住宅的建設(shè)流程比較復(fù)雜與繁瑣，如果流程出現(xiàn)一點(diǎn)失誤均有可能對(duì)住宅整體質(zhì)量帶來不可挽回的后果。因此，擬定科學(xué)完善的質(zhì)量控制指標(biāo)權(quán)重系統(tǒng)與嚴(yán)格規(guī)范的評(píng)估系統(tǒng)起到至關(guān)重要的作用，相關(guān)負(fù)責(zé)人需把施工全過程進(jìn)行全面細(xì)分，并針對(duì)每一層次均需要實(shí)行質(zhì)量環(huán)節(jié)的核查和評(píng)估，確保施工全過程均是在監(jiān)督的背景下進(jìn)行。只有采用該方式，才能確保建筑原材料與建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)等多個(gè)環(huán)節(jié)均不會(huì)對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)高層住宅的整體質(zhì)量造成負(fù)面影響。其次，還需要按照施工整體質(zhì)量的實(shí)際狀況相結(jié)合進(jìn)行核查，確保評(píng)估系統(tǒng)可以對(duì)每一環(huán)節(jié)的施工狀況進(jìn)行詳細(xì)的上報(bào)和總結(jié)，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管與檢測(cè)，也是提升裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅整體質(zhì)量的重要措施。

結(jié)語

總的來說，若想更進(jìn)一步提高裝配式鋼結(jié)構(gòu)高層住宅的整體質(zhì)量，相關(guān)公司與管理者需和實(shí)際情況相結(jié)合，不斷完善裝配式鋼結(jié)構(gòu)高層住宅設(shè)計(jì)，不斷提高住宅的舒適性、實(shí)用性及綠色環(huán)保性，促進(jìn)建筑領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

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資助項(xiàng)目：

本文系青島黃海學(xué)院2020年度大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)項(xiàng)目研究成果，項(xiàng)目編號(hào)為HHKJCX2005。