基于節(jié)能高效理念的裝配式建筑模具設(shè)計(jì)探討

摘要：傳統(tǒng)的建筑工程施工模式具有施工難度比較大、施工時(shí)間比較長等一系列問題，在工業(yè)化技術(shù)不斷取得新發(fā)展的今天，建筑工程施工模式不斷更新?lián)Q代，一種以預(yù)制件為基礎(chǔ)進(jìn)行組裝的新型建筑模式——裝配式建筑正在悄然興起。本文就根據(jù)具體的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)基于節(jié)能高效理念的裝配式建筑模具設(shè)計(jì)現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，并在此基礎(chǔ)上提出了一系列設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：節(jié)能高效;裝配式建筑;模具設(shè)計(jì)

引言

中國特色社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展，讓我國的建筑行業(yè)迎來了新一輪發(fā)展，人們對(duì)建筑工程施工速度和施工質(zhì)量的要求越來越高，傳統(tǒng)的建筑工程施工模式無法滿足這一需求，而裝配式建筑正是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的。裝配式建筑施工離不開模具支持，加強(qiáng)對(duì)裝配式建筑模具設(shè)計(jì)的研究，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1模具發(fā)展現(xiàn)狀

模具設(shè)計(jì)是裝配式建筑施工流程的初始階段，其設(shè)計(jì)水平直接影響著裝配式建筑的最終施工質(zhì)量，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需要同時(shí)考慮上游設(shè)計(jì)方案和下游施工需求，確保模具的準(zhǔn)確度等，一旦模具設(shè)計(jì)出現(xiàn)質(zhì)量問題，整個(gè)裝配式建筑的構(gòu)件生產(chǎn)都會(huì)受到負(fù)面影響。比如生產(chǎn)出來的混凝土構(gòu)件和實(shí)際施工需求不符、PC構(gòu)件出現(xiàn)安裝問題等，都會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)導(dǎo)致建筑工程施工進(jìn)度延后。因此，工作人員必須要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)要求，保證模具設(shè)計(jì)的有效性，才能以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)大批量構(gòu)件的制作和生產(chǎn)，并保證每一個(gè)構(gòu)件的尺寸和精確度完全一致。但是從實(shí)際情況來看，裝配式建筑在我國出現(xiàn)的時(shí)間還比較短，因此無論是模具設(shè)計(jì)還是其他環(huán)節(jié)，都處在探索和發(fā)展階段，并沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)化流程可以作為參考，這給模具設(shè)計(jì)人員帶來了一定的挑戰(zhàn)。一部分模具設(shè)計(jì)單位忽略了材料選用、制造工藝、脫模方式等方面的問題，設(shè)計(jì)精度不足、設(shè)計(jì)合理性較差的情況比比皆是，盡快擺脫這一系列問題，保證裝配式建筑施工質(zhì)量，是未來工作的重中之重[1]。

2基于節(jié)能高效理念的裝配式建筑模具設(shè)計(jì)策略

2.1優(yōu)化模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

裝配式建筑模具設(shè)計(jì)工作包含多方面內(nèi)容，而具體的各部分設(shè)計(jì)方法，具有一定的研究價(jià)值。首先，要優(yōu)化外墻板模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)。裝配式建筑的外墻結(jié)構(gòu)通?？梢苑殖蓛?nèi)葉結(jié)構(gòu)+保溫+外葉保護(hù)三個(gè)部分，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般可采取正打或反打工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來看，正打工藝很難保證裝配式建筑外墻結(jié)構(gòu)的平整度，采取人工抹面或機(jī)器抹面，都無法使之達(dá)到預(yù)計(jì)的制作水平，這無疑會(huì)給后續(xù)的裝配施工造成負(fù)面影響。但是從另一個(gè)角度來說，正打工藝能夠保證預(yù)埋件位置的準(zhǔn)確度，施工難度比較低，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。其次，要優(yōu)化內(nèi)墻板模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)。裝配式建筑的墻體結(jié)構(gòu)為實(shí)心混凝土結(jié)構(gòu)，因此在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般需要考慮其厚度問題。目前比較常見的模板設(shè)計(jì)思路為，利用20#槽鋼作為邊模、將厚度控制在20cm，同時(shí)在槽鋼模板上增設(shè)肋板，避免模具在運(yùn)輸和使用過程中發(fā)生形變[2]。第三，要關(guān)注疊合樓板模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)設(shè)計(jì)方案，對(duì)疊合樓板高度進(jìn)行分析，并利用角鐵等材料作為邊模，為保證邊模的穩(wěn)定性，可利用焊接技術(shù)在角鐵上安裝鋼板，同時(shí)每隔40cm—60cm設(shè)置一個(gè)肋板，保證側(cè)模的穩(wěn)定性。第四，要考慮到樓梯模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)。樓梯同樣是裝配式建筑施工中比較重要的一部分，在日常設(shè)計(jì)工作中，樓梯模具一般可以分成臥式和立式兩種形式，其中臥式模具具有占地面積大、制作難度大等特點(diǎn)，立式樓梯模具具有踏步處理比較復(fù)雜的問題，在制作模具的時(shí)候，需要將鋼板反復(fù)折彎并進(jìn)行拼接，很容易出現(xiàn)拼接縫施工質(zhì)量問題，因此設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)樓梯的實(shí)際情況，將拼接縫設(shè)計(jì)在操作難度低、不影響構(gòu)件質(zhì)量的位置，同時(shí)做好拼接縫位置的密封設(shè)計(jì)，降低發(fā)生漏漿的可能性。第五，要合理考慮底模設(shè)計(jì)要點(diǎn)。底模的設(shè)計(jì)難度比較大，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)裝配式建筑設(shè)計(jì)方案中的有關(guān)參數(shù)，選擇大面積的整塊鋼板作為底模材料，同時(shí)還需要考慮到建筑的層高數(shù)據(jù)，確定底模的寬度等。在設(shè)計(jì)要求不高的情況下，也可使用拼接鋼板作為底模材料，但設(shè)計(jì)人員需要對(duì)拼接縫形式進(jìn)行有效調(diào)整，保證底模一體化效果。最后，還需要考慮到綜合管廊模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)。綜合管廊模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，它可以分成內(nèi)模和外模兩部分，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員可在外模的下端與內(nèi)模之間設(shè)置底托，并利用氣缸活塞等保證內(nèi)模固定效果，從而確保裝配式建筑綜合管廊的生產(chǎn)質(zhì)量[3]。

2.2優(yōu)化模具設(shè)計(jì)手段

為確保裝配式建筑模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員除了要考慮各個(gè)細(xì)節(jié)問題之外，還需要對(duì)模具設(shè)計(jì)手段進(jìn)行優(yōu)化。首先，要利用先進(jìn)科學(xué)的設(shè)計(jì)軟件開展工作，并使用業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的繪圖軟件等，以保證數(shù)據(jù)信息共享效果。其次，要統(tǒng)一預(yù)制構(gòu)件的型號(hào)尺寸等，保證裝配式模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，在此基礎(chǔ)上建立標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，為提升模具設(shè)計(jì)質(zhì)量作出努力。另外，在涉及到特殊、異型模具的情況下，可對(duì)其中的連接件，連接桿，底座等構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，利用螺栓連接方法，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行連接組裝，提升特殊模具設(shè)計(jì)質(zhì)量[4]。

2.3焊接方式優(yōu)化設(shè)計(jì)

裝配式建筑模具設(shè)計(jì)當(dāng)中包括連接方式設(shè)計(jì)，而焊接無疑是其中最具有代表性的一種連接方法，在設(shè)計(jì)焊接方式的情況下，可在模具邊界位置設(shè)置加強(qiáng)筋板，從而提升模具邊界的約束效果，避免焊接操作導(dǎo)致模具變形。另外，還需要優(yōu)化焊縫設(shè)計(jì)，一般可采取對(duì)稱設(shè)計(jì)思路，把焊縫尺寸控制在3mm以內(nèi)，從而確保模具的整體性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2.4模具銹蝕問題優(yōu)化設(shè)計(jì)

裝配式建筑模具在長時(shí)間使用后，很容易發(fā)生銹蝕問題，這不符合裝配式建筑模具設(shè)計(jì)高效節(jié)能的要求，因此設(shè)計(jì)人員可在設(shè)計(jì)之初考慮這一情況，選擇有效的防銹處理措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。目前比較常用的防銹處理方法包括噴漆、電泳等，其中噴漆法應(yīng)用得比較多，具有處理難度低、使用成本低的特點(diǎn)，但是其也有一定的不足之處，比如在拆模和生產(chǎn)中，漆面很容易脫落，需要反復(fù)進(jìn)行噴涂[5]。

結(jié)語

裝配式建筑具有施工效率高、節(jié)能環(huán)保性突出的特點(diǎn)，相比于傳統(tǒng)的建筑工程施工模式，裝配式建筑模式更符合新時(shí)期可持續(xù)發(fā)展的有關(guān)要求，因此在出現(xiàn)以后快速得到了認(rèn)可和關(guān)注。裝配式建筑模具設(shè)計(jì)工作有一定的難度，設(shè)計(jì)師需要同時(shí)考慮到外墻板模具設(shè)計(jì)、內(nèi)墻板模具設(shè)計(jì)、樓梯模具設(shè)計(jì)、綜合管廊模具設(shè)計(jì)等多方面設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)際工作情況，適當(dāng)調(diào)整設(shè)計(jì)思路，確保裝配式建筑模具設(shè)計(jì)的有效性。

參考文獻(xiàn)

[1]常豆豆，曾國滔.UG在裝配式建筑構(gòu)件模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（22）：182.

[2]王顯鵬.新型裝配式建筑PC構(gòu)件模板設(shè)計(jì)及施工技術(shù)[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2020（08）：33-34.

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[4]劉望，馮淼.裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件模具設(shè)計(jì)研究及模具發(fā)展趨勢[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2021，34（01）：85-88.

[5]李洪波，張景瑞.不同拆分設(shè)計(jì)方案對(duì)裝配式建筑造價(jià)的影響[J].江蘇建筑，2021（02）：118-120.

作者簡介：韋華春（1989.9-），男，工程師，本科學(xué)歷，主要從事裝配式建筑建材的技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)、建材模具設(shè)計(jì)與生產(chǎn)等方面工作。