預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的分析與研究核心思路

0 引言

預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑物是建筑行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的重要應(yīng)用成果，需要在傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，對(duì)比分析鋼結(jié)構(gòu)建筑的功能和性能指標(biāo)。預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的自重較輕，其剛度和強(qiáng)度指標(biāo)比較穩(wěn)定，比較適用于城市土地空間。本文創(chuàng)新點(diǎn)主要集中在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵要素，并需要依據(jù)預(yù)制構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行重點(diǎn)分析。

1 預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 較好的抗震性和抗變形性

在眾多預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程項(xiàng)目中，很多PC 構(gòu)件的抗震性能和抗變形性能指標(biāo)都能夠在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，還能夠呈現(xiàn)較為安全穩(wěn)定的建筑物承重狀態(tài)，其內(nèi)部應(yīng)力分布情況更加規(guī)則有序，能夠在指定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中表現(xiàn)出卓越的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

。在現(xiàn)代建筑工程相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，預(yù)制裝配式PC鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件普遍具備節(jié)能環(huán)保、易組裝等多種應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其對(duì)建筑工程中的各項(xiàng)施工技術(shù)方案編制工作非常有利。鋼管與熱軋鋼料的結(jié)合，能夠充分展現(xiàn)建筑承重結(jié)構(gòu)的獨(dú)特應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，輕型PC 構(gòu)件和框架體系之間的支撐關(guān)系更加牢固，不同橫截面的受力狀態(tài)更加穩(wěn)定、安全可控。預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)的建筑材料，其可拓展性和可移植性特征比較顯著，在指定外力作用條件下，框架以及樓體面板結(jié)構(gòu)的抗震性能指標(biāo)更加顯著，受力狀態(tài)更加穩(wěn)定、可持續(xù)，抵抗變形能力與傳統(tǒng)建材相比更強(qiáng)?？拐鹦砸约翱棺冃涡愿玫念A(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)PC 構(gòu)件，能夠在眾多裝配式建筑工程中廣泛應(yīng)用，還能夠有效降低PC 建材的實(shí)際損耗比例

。

1.2 綠色環(huán)保和易組裝

在眾多預(yù)制裝配式建筑工程項(xiàng)目中，鋼結(jié)構(gòu)PC 建材具備綠色環(huán)保、易組裝等實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，是綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系中的重要內(nèi)容之一，為工程施工場(chǎng)地環(huán)境的安全穩(wěn)定性奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。鋼結(jié)構(gòu)PC 構(gòu)件的自重系數(shù)相對(duì)較低，橫截面積和長(zhǎng)度數(shù)值能與工程施工技術(shù)指標(biāo)相匹配，在實(shí)際安裝和組裝的過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員和管理人員能夠及時(shí)獲取更加精準(zhǔn)的施工技術(shù)參數(shù)

。綠色環(huán)保以及易組裝的預(yù)制裝配式PC 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，基本屬于可循環(huán)利用的建材，不會(huì)在建筑工地產(chǎn)生二次污染問(wèn)題，因此可以在規(guī)范化的施工技術(shù)應(yīng)用流程中表現(xiàn)出優(yōu)越的應(yīng)用效果。但是在集中設(shè)計(jì)和應(yīng)用PC 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的過(guò)程中，相關(guān)企業(yè)單位需要客觀評(píng)價(jià)建筑工程項(xiàng)目的環(huán)境影響指標(biāo)，因此需要對(duì)PC構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)用數(shù)量進(jìn)行定向檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析，并在限額設(shè)計(jì)方案和施工圖紙的基礎(chǔ)上，對(duì)建筑工程項(xiàng)目的鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)過(guò)程進(jìn)行材料監(jiān)管和質(zhì)量環(huán)保監(jiān)督。

1.3 較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)適用性

在現(xiàn)代建筑工程相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，預(yù)制裝配式PC 構(gòu)件具備經(jīng)濟(jì)適用性等特殊應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，PC 鋼結(jié)構(gòu)的橫截面積等指標(biāo)更加精確，但是需要對(duì)施工過(guò)程中的材料費(fèi)用進(jìn)行重點(diǎn)審核，確保預(yù)制PC 鋼結(jié)構(gòu)材料與現(xiàn)澆建材之間的應(yīng)用比例在經(jīng)濟(jì)預(yù)算目標(biāo)的范圍內(nèi)

。部分建筑施工企業(yè)在設(shè)定預(yù)制裝配式PC 構(gòu)件的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)指標(biāo)過(guò)程中，需要客觀考量其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和技術(shù)價(jià)值，并對(duì)橫截面積的實(shí)際縮減比例進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和計(jì)量分析。很多預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程項(xiàng)目中的承重結(jié)構(gòu)和框架剪力墻幕墻結(jié)構(gòu)都能夠與PC 構(gòu)件有效適配，但是預(yù)制PC 構(gòu)件的性價(jià)比相對(duì)較高，可以在施工成本預(yù)算方案的基礎(chǔ)上，選擇符合指定橫截面積配置標(biāo)準(zhǔn)的PC 構(gòu)件材料，但是也需要對(duì)建筑工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際建材應(yīng)用需求進(jìn)行經(jīng)濟(jì)學(xué)分析和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，避免浪費(fèi)預(yù)制PC 鋼結(jié)構(gòu)材料

。

2 預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在對(duì)不同規(guī)模的建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師需要對(duì)構(gòu)件設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)以及承重框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素進(jìn)行創(chuàng)新整合，還需要對(duì)各項(xiàng)預(yù)制PC 構(gòu)件和連接定位節(jié)點(diǎn)的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)建筑物和構(gòu)筑物而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中需要涵蓋型鋼柱以及型鋼梁等經(jīng)典預(yù)制PC 構(gòu)件，對(duì)節(jié)點(diǎn)總長(zhǎng)度以及總重量等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格界定，避免影響到建筑內(nèi)部和外部框架結(jié)構(gòu)的荷載總量一致性。型鋼梁、柱節(jié)點(diǎn)連接強(qiáng)度非常重要，需要顧及運(yùn)輸環(huán)節(jié)的便利性，通常在工廠對(duì)型鋼梁柱連接節(jié)點(diǎn)加工制作，控制節(jié)點(diǎn)的總長(zhǎng)度及總重量，符合運(yùn)輸要求。根據(jù)預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)和功能用途，設(shè)計(jì)師需要對(duì)預(yù)制PC 構(gòu)件的各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行客觀評(píng)估和定量分析，以建筑外部框架樓體結(jié)構(gòu)、內(nèi)部功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為主，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)誤差問(wèn)題。除此之外，在進(jìn)行預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師需要對(duì)不同外觀形態(tài)的PC 構(gòu)件進(jìn)行分類(lèi)管理，并在BIM 技術(shù)平臺(tái)中及時(shí)構(gòu)建材料庫(kù)模型，對(duì)建筑工程的外觀形態(tài)和內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)劃分，對(duì)水平和垂直對(duì)角線的結(jié)構(gòu)受力節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)注和工程量統(tǒng)計(jì)分析。

2.2 功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在美國(guó)，70%至75%的奧運(yùn)選手都經(jīng)歷過(guò)某種程度的抑郁，你花了4年的時(shí)間來(lái)完成這個(gè)任務(wù)，然后你就開(kāi)始磨蹭自己的手指，你不知道接下來(lái)該怎么做，我們每天都在掙扎。

在眾多預(yù)制裝配式建筑工程項(xiàng)目中，鋼結(jié)構(gòu)框架、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)框架支撐體系以及鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)筒體系的應(yīng)用都非常廣泛，樓面板體系主要涵蓋現(xiàn)澆混凝土樓板、混凝土-壓型鋼板組合樓板以及鋼筋桁架混凝土樓板，墻板體系主要涵蓋輕型砌筑墻體、輕質(zhì)板材墻體等。因此中小型預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)方案可以選用框架-樓面板-墻板結(jié)構(gòu)體系，對(duì)其進(jìn)行深化設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)，并快速界定重要的PC 構(gòu)件安裝和連接節(jié)點(diǎn)，對(duì)其內(nèi)部應(yīng)力和抗張拉力進(jìn)行模擬分析和參數(shù)化建模。在框架-樓面板-墻板結(jié)構(gòu)體系的深化設(shè)計(jì)方案中，設(shè)計(jì)師需要重點(diǎn)呈現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)建筑的多種實(shí)用用途和優(yōu)良性能指標(biāo)，對(duì)不同組合結(jié)構(gòu)和支撐性結(jié)構(gòu)的防水防火以及防雷性能指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，選用更加經(jīng)濟(jì)適用以及節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)方案。在對(duì)框架-樓面板-墻板結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行深化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師還需要嚴(yán)格設(shè)定預(yù)制裝配式PC 構(gòu)件支撐性結(jié)構(gòu)的技術(shù)參數(shù)選擇標(biāo)準(zhǔn)。

在不同建設(shè)規(guī)模的建筑工程項(xiàng)目中，功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和施工圖紙都是非常關(guān)鍵的，能夠間接影響到各項(xiàng)儀器設(shè)備資源的實(shí)際應(yīng)用效率和施工質(zhì)量。尤其在對(duì)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備以及建筑弱電系統(tǒng)進(jìn)行功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和空間布局設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師需要嚴(yán)格按照建筑行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的強(qiáng)制性技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)和建造模型設(shè)計(jì)，并對(duì)重要的系統(tǒng)功能節(jié)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)劃分，還需要對(duì)建筑物上部空間和地下空間中的管線結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)劃分和立體化測(cè)量分析。在對(duì)建筑物進(jìn)行功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師需要合理運(yùn)用BIM 技術(shù)平臺(tái)、三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行功能系統(tǒng)的碰撞檢測(cè)和仿真分析，并對(duì)機(jī)電設(shè)備、機(jī)械設(shè)備以及弱電系統(tǒng)設(shè)備的總控線路進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。在選用特定建筑結(jié)構(gòu)體系和PC 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)師需要對(duì)不同建筑樓層和樓梯板的理想荷載數(shù)值進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)給排水、機(jī)電、弱電、消防等功能系統(tǒng)中的預(yù)留預(yù)埋管線敷設(shè)線路、空間平面圖進(jìn)行精細(xì)化計(jì)算和分類(lèi)管理，確保建筑物內(nèi)部系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)具備相互獨(dú)立性和完整性。

2.3 環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在BIM 技術(shù)平臺(tái)中，設(shè)計(jì)師需要及時(shí)設(shè)定智能建造級(jí)別，并合理運(yùn)用分類(lèi)編碼庫(kù)，提前構(gòu)建構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)連接、預(yù)制構(gòu)件、部品部件以及戶型BIM 庫(kù)，對(duì)室外環(huán)境進(jìn)行精細(xì)化分析，室內(nèi)性能和結(jié)構(gòu)分析結(jié)果能夠體現(xiàn)在可視化界面中。尤其在眾多預(yù)制裝配式建筑工程項(xiàng)目中，BIM 設(shè)計(jì)效果更加真實(shí)準(zhǔn)確，對(duì)建筑物的各項(xiàng)使用性能進(jìn)行對(duì)比分析，例如能耗總量和舒適度等，對(duì)預(yù)制裝配式構(gòu)件進(jìn)行參數(shù)化、場(chǎng)景化設(shè)計(jì)，將鋼結(jié)構(gòu)建筑工程的各項(xiàng)系統(tǒng)功能與性能指標(biāo)客觀測(cè)算。很多預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)方案與BIM 信息模型基本一致，需要對(duì)工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行同步估算，并在自動(dòng)導(dǎo)出工程量清單和工程造價(jià)數(shù)據(jù)模型的過(guò)程中，對(duì)不同階段的設(shè)計(jì)成果進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估和定量分析。在進(jìn)行BIM 設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師需要保留各項(xiàng)歷史數(shù)據(jù)，并對(duì)預(yù)制裝配式PC 構(gòu)件和建筑物結(jié)構(gòu)特征信息進(jìn)行分類(lèi)管理。

對(duì)于傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)而言，不同框架體系中節(jié)點(diǎn)防水性能并不顯著，因此會(huì)直接影響到建筑物結(jié)構(gòu)的整體節(jié)能效果。因此設(shè)計(jì)師需要對(duì)預(yù)制裝配式建筑鋼結(jié)構(gòu)的重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行防水設(shè)計(jì)，并確保建筑物室內(nèi)和室外環(huán)境交互過(guò)程中梁柱節(jié)點(diǎn)、地面節(jié)點(diǎn)、天花板吊頂節(jié)點(diǎn)具備防水性。尤其對(duì)于南方地區(qū)的城市而言，預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)的承重節(jié)點(diǎn)數(shù)量相對(duì)較多，在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)防水設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師需要客觀考量建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部影響因素的相互作用效果，并對(duì)空氣濕度指標(biāo)的變化條件進(jìn)行模擬分析，避免建筑物外部墻體和內(nèi)部承重結(jié)構(gòu)同時(shí)出現(xiàn)滲漏水等質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)于高層、超高層的預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑物，結(jié)構(gòu)層和功能層上節(jié)點(diǎn)防水設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)普遍集中在空氣環(huán)境中水分子的表面張力作用，因此需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)PC 構(gòu)件材料的耐腐蝕性能指標(biāo)進(jìn)行重點(diǎn)建模分析。節(jié)點(diǎn)防水設(shè)計(jì)方案會(huì)被涵蓋在鋼結(jié)構(gòu)建筑物的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和圖紙中，但是需要重點(diǎn)標(biāo)注節(jié)點(diǎn)防水系數(shù)的階梯式變化條件，還需要對(duì)建筑物外墻體以及屋頂屋面結(jié)構(gòu)的防滲漏指標(biāo)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。

3 預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的實(shí)施要點(diǎn)

3.1 節(jié)點(diǎn)防水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1．2 方法 確定調(diào)查對(duì)象后，采用Achenbach兒童行為量表（家長(zhǎng)用）［1］及自制兒童心理衛(wèi)生調(diào)查問(wèn)卷進(jìn)行調(diào)查。其中自制問(wèn)卷包括兒童基本情況、家庭情況、教育方式等共50個(gè)項(xiàng)目。調(diào)查人員由經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)的心理醫(yī)生負(fù)責(zé)，由幼兒園、學(xué)校組織召開(kāi)家長(zhǎng)會(huì)，現(xiàn)場(chǎng)講解表格填寫(xiě)要求并指導(dǎo)家長(zhǎng)填寫(xiě)，當(dāng)場(chǎng)收回表格。

3.2 環(huán)境設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在對(duì)預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)以及深化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，環(huán)境設(shè)計(jì)方案至關(guān)重要，能夠間接體現(xiàn)出PC 構(gòu)件的實(shí)際節(jié)能效果，因此需要對(duì)建筑物內(nèi)部空間和外部空間進(jìn)行詳細(xì)劃分，還需要對(duì)裝配圖紙中的具體環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析。在三維設(shè)計(jì)軟件中，通過(guò)模擬不同的建筑物內(nèi)部和外部環(huán)境，能夠針對(duì)性采集各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)，并對(duì)不同自然采光和光照條件進(jìn)行參數(shù)化建模和建造場(chǎng)景分析。環(huán)境設(shè)計(jì)方案能夠充分展現(xiàn)預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑物的多項(xiàng)實(shí)用功能和性能指標(biāo)，但是需要對(duì)不同環(huán)境條件下的溫濕度和通風(fēng)光照情況進(jìn)行對(duì)比分析，避免抑制建筑物內(nèi)外環(huán)境的資源交互模式。很多預(yù)制裝配式建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案主要集中在結(jié)構(gòu)、功能、環(huán)境、資源、場(chǎng)景等層面上，對(duì)綠色環(huán)保的建筑環(huán)境并不關(guān)注，因此會(huì)直接影響到建筑物內(nèi)部功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，因此在進(jìn)行環(huán)境設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)建筑物內(nèi)部資源和能源的實(shí)際損耗比例進(jìn)行對(duì)比分析，并對(duì)環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)、環(huán)境影響指標(biāo)等評(píng)價(jià)項(xiàng)目進(jìn)行參數(shù)對(duì)比分析。

3.3 防火防水、防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在不同規(guī)模和用途的預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程項(xiàng)目中，防火防水以及防雷設(shè)計(jì)都是非常關(guān)鍵的，需要與指定的建筑系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效適配，重點(diǎn)體現(xiàn)出預(yù)制PC 構(gòu)件與鋼結(jié)構(gòu)建筑的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，也需要對(duì)建筑物外墻體和面板節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，避免影響到建筑物內(nèi)部和外部環(huán)境的穩(wěn)定交互狀態(tài)。在進(jìn)行防火設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)建筑物的室內(nèi)和室外溫度變化條件進(jìn)行參數(shù)化設(shè)定，并對(duì)應(yīng)力比較集中的建筑支撐性結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐防滲漏處理，保障鋼結(jié)構(gòu)PC 構(gòu)件的延展性和可移植性。在進(jìn)行建筑防水設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要重點(diǎn)關(guān)注排水管的坡度參數(shù)與室內(nèi)外溫差控制模式是否科學(xué)合理，避免影響到預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的穩(wěn)定安全運(yùn)行狀態(tài)。在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師需要重點(diǎn)關(guān)注防雷設(shè)備、弱電控制基準(zhǔn)平面之間的相關(guān)性，還需要對(duì)等電位聯(lián)結(jié)、突變電磁場(chǎng)效應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行深化處理，避免影響到建筑物內(nèi)部功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

3.4 BIM 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在建筑工程的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，綠色建筑理念的廣泛應(yīng)用，需要充分體現(xiàn)建筑物和原有自然生態(tài)環(huán)境之間的有效交互特征，因此需要對(duì)其進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)和施工階段內(nèi)的各項(xiàng)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)因素和建設(shè)特征進(jìn)行對(duì)比分析，并對(duì)預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑物的通風(fēng)和采光條件進(jìn)行動(dòng)態(tài)化模擬分析。在BIM技術(shù)平臺(tái)中，設(shè)計(jì)師需要合理運(yùn)用預(yù)制裝配式PC構(gòu)件模板，對(duì)建筑物的支撐結(jié)構(gòu)和空間朝向方位角進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)、對(duì)建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的暖通空調(diào)以及照明采光范圍進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)，客觀考量建筑工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)中的各項(xiàng)建設(shè)條件和限制性設(shè)計(jì)指標(biāo)，避免產(chǎn)生超出標(biāo)準(zhǔn)的能源損耗量。對(duì)于預(yù)制裝配式建筑工程，設(shè)計(jì)師需要及時(shí)選用綠色建筑設(shè)計(jì)視圖，并對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和施工圖中的設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)適用性級(jí)別進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)效果進(jìn)行定向渲染和方案編制。

3.5 框架-樓面板-墻板深化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

分油機(jī)板卡控制單元的軟件設(shè)計(jì)采取搶占式任務(wù)添加并按照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行處理的方式[8]。分油機(jī)板卡上電后任務(wù)的添加和跳轉(zhuǎn)關(guān)系見(jiàn)圖5。

3.6 建筑設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性分析和工程造價(jià)要點(diǎn)

對(duì)于預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑物而言，建筑設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析和工程造價(jià)計(jì)算結(jié)果都是非常關(guān)鍵的，與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土建筑相比，預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的梁混凝土用量基本為0，柱混凝土以及樓板混凝土用量基本減半。在確定的總建筑面積條件下，預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)方案需要全面審核各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)學(xué)指標(biāo)和工程造價(jià)數(shù)據(jù)，對(duì)鋼材消耗量進(jìn)行對(duì)比分析，其中子項(xiàng)目需要涵蓋外掛板、條形板、不同規(guī)格型鋼以及板鋼筋等技術(shù)資源的實(shí)際損耗比例等，墻體結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的鋼筋量為0，但是梁柱結(jié)構(gòu)的鋼筋量與現(xiàn)澆混凝土建筑相比呈現(xiàn)翻倍趨勢(shì)。預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)建筑中的墻體單方造價(jià)更高，因此需要對(duì)預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保經(jīng)濟(jì)學(xué)分析與工程造價(jià)計(jì)算結(jié)果都能夠達(dá)到成本預(yù)算目標(biāo)。

3.7 鋼結(jié)構(gòu)建筑的材料設(shè)備選型要點(diǎn)

對(duì)于預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程項(xiàng)目而言，建筑設(shè)計(jì)方案需要有效指導(dǎo)材料設(shè)備的選型工作，因此需要對(duì)梁柱以及樓板墻體結(jié)構(gòu)的工程量指標(biāo)和工程造價(jià)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行重點(diǎn)核算和統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)H 型鋼以及T 型鋼結(jié)構(gòu)材料的實(shí)際應(yīng)用比例進(jìn)行動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)。型鋼梁柱節(jié)點(diǎn)中的型鋼柱長(zhǎng)度一般取型鋼梁頂面和底面以外各500 mm 左右的高度范圍，型鋼柱與型鋼柱間采用工地拼接焊，在拼縫兩邊設(shè)置連接耳板，保證鋼柱的對(duì)位精度。鋼結(jié)構(gòu)建筑工程項(xiàng)目的材料設(shè)備選型結(jié)果，需要與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和深化設(shè)計(jì)方案中的構(gòu)件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)基本一致。

抓斗式清淤是指利用抓斗式挖泥船開(kāi)挖河底淤泥，但淤泥清除率只能達(dá)到30% 左右，很難改善水質(zhì)。絞吸式清淤挖泥、輸泥和卸泥都是一體化完成，施工精度較高，不會(huì)出現(xiàn)淤泥泄露的問(wèn)題，缺點(diǎn)是容易出現(xiàn)回淤問(wèn)題，清淤效率并不高。水上挖掘機(jī)清淤可懸浮在浮泥或水上自由行走，被廣泛使用于河道清淤和水域治理、資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境整治等復(fù)雜的工程中。新一代的水上挖掘機(jī)能在水深5m的狹窄區(qū)域內(nèi)進(jìn)行清淤作業(yè)，但其缺點(diǎn)也較為明顯，不能輸送淤泥，清淤效率較低。

4 結(jié)論

綜上所述，預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)方案和實(shí)施方案需要具備較強(qiáng)的針對(duì)性，因此需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)框架、建筑系統(tǒng)功能進(jìn)行合理規(guī)劃與優(yōu)化設(shè)計(jì)，在確定整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)之后，合理分配BIM 技術(shù)資源和預(yù)制PC 構(gòu)件設(shè)計(jì)資源。在預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)階段內(nèi)，各項(xiàng)環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)果能夠間接制約和限制設(shè)計(jì)方案的適用性。

[1]劉川.鋼結(jié)構(gòu)建筑性能化設(shè)計(jì)實(shí)例[J].建材發(fā)展導(dǎo)向,2021,19(24):154-158.

[2]陳凱.性能設(shè)計(jì)方法在鋼結(jié)構(gòu)建筑防火設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu),2021(10):46-47.

[3]譚慶鋒.鋼結(jié)構(gòu)建筑中的環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)分析[J].磚瓦,2021(09):98-99.

[4]周聰.芻議預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2021(05):6-7+13.

[5]劉莉馨,牛永鋒,于曉磊,等.裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑電氣設(shè)計(jì)初探[J].中國(guó)住宅設(shè)施,2020(09):49-50+67.