裝配式建筑的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工要點(diǎn)

唐守 張弘陽

摘要：裝配式建筑作為中低層建筑結(jié)構(gòu)中常用的技術(shù)體系，可有效規(guī)避因環(huán)境問題所產(chǎn)生的工程延期現(xiàn)象，縮減建筑成本，但預(yù)制部件之間的契合也暴露出漏水、滲水的問題。裝配式建筑結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用過程中也存在一定的問題，主要是不同建筑構(gòu)件裝配契合過程中存在縫隙問題，將導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滲水、漏水的問題，降低內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，縮減建筑項(xiàng)目的使用周期。對于此，必須針對裝配式建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行防水設(shè)計(jì)來提升內(nèi)部結(jié)構(gòu)的防滲性與整體性，提高工程建設(shè)質(zhì)量。對裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了深入研究，以期能夠找出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，使設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)多加關(guān)注，保證建筑的整體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì);施工;要點(diǎn)

1國內(nèi)裝配式建筑的定義、發(fā)展與現(xiàn)狀

業(yè)內(nèi)常常將裝配式建筑比喻成樂高，因?yàn)榻ㄖ慕ㄔ爝^程就像積木一樣，一塊塊壘起來的。嚴(yán)謹(jǐn)來說，裝配式建筑是指建筑的部分或全部構(gòu)件在工廠預(yù)制完成，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，將構(gòu)件通過可靠的連接方式組裝而建成的建筑，其具有工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、參數(shù)化的特點(diǎn)。裝配式建筑概念自20世紀(jì)20年代就被提起，主要起源于德國及其他歐洲發(fā)達(dá)國家。裝配式建筑如今已被廣泛應(yīng)用于歐美、日本、中國香港等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。當(dāng)技術(shù)成熟時(shí)，裝配式建筑優(yōu)勢是明顯的：①產(chǎn)品質(zhì)量高。最大限度地降低墻體開裂滲漏可能性，耐火耐候等;②生產(chǎn)成本低。長期批量工業(yè)化生產(chǎn)，可有效降低成本;③生產(chǎn)效率高。時(shí)間即金錢，有統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)裝配式建筑項(xiàng)目比傳統(tǒng)項(xiàng)目工期縮短約30%;④綠色低碳。綠色建筑的根本物質(zhì)基礎(chǔ)是綠色建材，綠色建材應(yīng)具備低消耗、低能耗、輕污染、多功能、可循環(huán)利用等特點(diǎn)。曾經(jīng)有研究針對裝配式和現(xiàn)澆方式住宅項(xiàng)目進(jìn)行測評，從資源消耗、生態(tài)破壞方面分析，裝配式建筑在鋼筋、模板、水、砂漿、保溫材料的使用量方面都比現(xiàn)澆建筑少，施工廢棄物約為現(xiàn)澆建筑的73%，碳排放量為傳統(tǒng)住宅的90%左右。國內(nèi)自2015年開始陸續(xù)出臺發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見。各地裝配式建筑如雨后春筍般大批涌現(xiàn)，例如2020年疫情期間武漢市采用裝配式建造方式15d內(nèi)高效建設(shè)完成的火神山和雷神山兩座醫(yī)院。

2防水節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造設(shè)計(jì)要點(diǎn)

針對裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防水節(jié)點(diǎn)時(shí)，主要是以加膠和封閉線兩種形式為主。通常情況下，PCF板內(nèi)側(cè)一般采用的是混凝土澆鑄，而其外側(cè)則是通過預(yù)制墻板來實(shí)現(xiàn)加固及安全防護(hù)的。因此，針對外側(cè)預(yù)制墻板，應(yīng)采取排水空腔的形式并進(jìn)行打膠處理，以提高墻板與墻板之間的防水性能;而PCF板內(nèi)部的混凝土澆筑結(jié)構(gòu)，則需要通過自防水的性能實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的加固處理;對于外掛式的墻板結(jié)構(gòu)來講，則應(yīng)采取封閉式的防水處理。一般情況下，是針對外掛墻板外側(cè)進(jìn)行防水硅膠噴涂，然后在結(jié)構(gòu)中間搭建空腔，而通過加固預(yù)制墻板內(nèi)側(cè)的防水壓條，可以起到很好的防水效果。在整體防護(hù)之后，應(yīng)在墻體外部涂刷一層具有高彈性、高密度性的聚氨酯防水材料。通過此類材料的滲透，可以在密封區(qū)域之間形成具有縫隙穿插的交互效果，以提高防水結(jié)構(gòu)與預(yù)制板結(jié)構(gòu)之間的黏合性[2]。此外，開放式線防水處理也是針對裝配式建筑結(jié)構(gòu)外表防水的一種常用方法，主要是針對預(yù)制墻板在裝配過程中的接縫來進(jìn)行封閉壓膠處理。與加膠與封閉線的處理形式相比，其在處理過程中無須進(jìn)行著打膠，只需要在墻板外側(cè)添加密封條即可。應(yīng)注意的是，為保證封閉板內(nèi)側(cè)與外側(cè)氣壓的同步性，必須在隔斷中間設(shè)置相應(yīng)的導(dǎo)氣槽，以真正起到排水導(dǎo)氣的效果。

3裝配式建筑的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工要點(diǎn)

3.1裝配式標(biāo)準(zhǔn)化及建筑設(shè)計(jì)模數(shù)化（模塊化）

在生產(chǎn)工廠里，建筑被拆解為無數(shù)個(gè)組件，批量生產(chǎn)能有效大幅降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，故建筑組件應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化，減少種類、規(guī)格，減少異形類別。建筑方案設(shè)計(jì)初期，設(shè)計(jì)師應(yīng)有意識地采用統(tǒng)一模數(shù)控制項(xiàng)目的開間、進(jìn)深，門窗孔洞大小、位置統(tǒng)一，樓梯梯段長度、踏步高寬一致。重復(fù)較多的單元，如廚房、衛(wèi)生間、住宅陽臺等，盡量采用統(tǒng)一布局，統(tǒng)一的開間、進(jìn)深、層高、管線連接，設(shè)計(jì)模塊化。在不影響方案的空間感、使用感的前提下，盡量將裝配式建筑部品部件的規(guī)格數(shù)量能降至最低。目前建成的裝配式建筑大多是住宅、賓館、辦公樓、醫(yī)院、學(xué)校，原因是這些住宅、類住宅、辦公、醫(yī)院等建筑類型具有多個(gè)重復(fù)單元空間，與裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)有極大的適應(yīng)性。此類項(xiàng)目采用裝配式建造方式，可降低生產(chǎn)制造成本，又可縮短工期，建造質(zhì)量也高，自然受到各方歡迎。

3.2預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)建筑的結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)只能發(fā)揮連接、傳遞的作用，達(dá)不到國家要求的標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要注意優(yōu)化裝配式建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)，使其在連接時(shí)能快速準(zhǔn)確地完成，節(jié)省施工時(shí)間，連接節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化可有效提高建筑的抗震性，進(jìn)一步加強(qiáng)建筑的安全性。另外，在進(jìn)行連接節(jié)點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，可參考國內(nèi)現(xiàn)有的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，從而有效發(fā)揮節(jié)點(diǎn)作用。節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化可有利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而保障工程的整體質(zhì)量和安全性。

3.3立面與平面設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑平面時(shí)，要重視建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際尺寸與形狀模塊，對于裝配式建筑結(jié)構(gòu)的主要表現(xiàn)形式，以及裝配式建筑內(nèi)部空間布局的設(shè)計(jì)要充分考慮建筑的適用人群，結(jié)合人們的實(shí)際需要進(jìn)行空間布局設(shè)計(jì)。且在滿足人們需求的基礎(chǔ)上保證管井與承重墻的具體設(shè)計(jì)，保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。總的來說，設(shè)計(jì)人員對于建筑立面與平面的設(shè)計(jì)既要保證空間布局滿足人們的需求，又要使建筑的各個(gè)承重點(diǎn)與管道井的位置滿足建筑工程的整體質(zhì)量要求。這樣設(shè)計(jì)出來的建筑才能同時(shí)具有美觀性與實(shí)用性。

3.4防水節(jié)點(diǎn)施工流程

在對裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場進(jìn)行防水控制時(shí)，必須確保相關(guān)施工工藝的落實(shí)嚴(yán)格滿足施工需求。首先，在安裝完建筑組件之后，應(yīng)對組件銜接處進(jìn)行清潔處理，保證空腔與基地的平整性與清潔性。其次，在灌到密封膠時(shí)，必須嚴(yán)格把控膠體的灌入速率，確保膠體可均勻地打進(jìn)裂縫中。如果此過程產(chǎn)生施工中斷的影響，則應(yīng)對其進(jìn)行標(biāo)記處理。在對預(yù)制鐵部件進(jìn)行黏合處理時(shí)，由于無法使用止水條，則應(yīng)先對其進(jìn)行除銹防銹處理，避免鐵銹對內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕影響。最后，應(yīng)針對密封區(qū)域進(jìn)行滲水處理，查證當(dāng)前區(qū)域是否具備相應(yīng)的防水屬性。

結(jié)束語

裝配式建筑結(jié)構(gòu)的研發(fā)與應(yīng)用，在一定程度上，促進(jìn)我國建筑行業(yè)的發(fā)展[1]。其所呈現(xiàn)出的操控簡便、制備工藝簡化的特性，加快了整體建筑效率，有效規(guī)避因外界環(huán)境因素所造成的施工延期問題。但裝配式建筑結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用過程中也存在一定的問題，主要是不同建筑構(gòu)件裝配契合過程中存在縫隙問題，將導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滲水、漏水的問題，降低內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，縮減建筑項(xiàng)目的使用周期。對于此，必須針對裝配式建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行防水設(shè)計(jì)來提升內(nèi)部結(jié)構(gòu)的防滲性與整體性，提高工程建設(shè)質(zhì)量。從建筑專業(yè)設(shè)計(jì)師角度出發(fā)，思考裝配式建筑，并提出應(yīng)對策略，有助于設(shè)計(jì)師認(rèn)識裝配式建筑的廣闊前景，幫助設(shè)計(jì)師用自己的專業(yè)能力，順利迎接裝配式建筑的發(fā)展浪潮，并推動裝配式建筑在當(dāng)代的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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