劉必成
摘要:裝配式建筑是指用預(yù)制構(gòu)件在工地裝配而成的建筑,這種建筑優(yōu)勢(shì)是建造速度快,受氣候條件制約小,節(jié)約勞動(dòng)力并可提高建筑質(zhì)量。為了充分發(fā)揮其作用,本文闡述了裝配式建筑工程的主要特征,對(duì)裝配式建筑工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。
關(guān)鍵詞:裝配式建筑工程;特征;設(shè)計(jì)要點(diǎn);應(yīng)用;
隨著城市建設(shè)節(jié)能減排以及可持續(xù)發(fā)展等環(huán)保政策的提出,裝配式建筑工程建設(shè)已成為建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展趨勢(shì)。以下就裝配式建筑工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其應(yīng)用進(jìn)行了探討分析。
一、裝配式建筑工程的主要特征
裝配式建筑工程建設(shè)具有工期與造價(jià)的優(yōu)勢(shì)作用、節(jié)能環(huán)保作用以及節(jié)約資源作用。而且裝配式建筑是現(xiàn)代建筑發(fā)展的具體體現(xiàn),其特征主要表現(xiàn)為:(1)制造標(biāo)準(zhǔn)化特征。以標(biāo)準(zhǔn)層每層、每戶為單元,根據(jù)結(jié)構(gòu)特征和便于構(gòu)件制作和安裝的原則將結(jié)構(gòu)拆分成不同種類的構(gòu)件(如墻、梁、板、樓梯等)并繪制結(jié)構(gòu)拆分圖。相同類型的構(gòu)件盡量將截面尺寸和配筋等統(tǒng)一成一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)種類,同時(shí)對(duì)鋼筋都進(jìn)行逐根的定位,并繪制構(gòu)件圖,這樣便于標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)、安裝和質(zhì)量控制。(2)設(shè)計(jì)多樣化特征。過(guò)去的建筑承重墻多、開間小、分隔死、房間的空間無(wú)法靈活分割。而裝配式建筑則采用大開間,用戶根據(jù)需要可靈活地利用組合式墻體分割成“隨心所欲”的空間環(huán)境。(3)質(zhì)量可靠性特征。構(gòu)件圖繪制詳細(xì),構(gòu)件工廠加工,都使構(gòu)件質(zhì)量充分得到保障。構(gòu)件類型相對(duì)較少,形式統(tǒng)一使現(xiàn)場(chǎng)施工標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。外墻采用混凝土外墻,外墻的窗框、涂料或瓷磚均在構(gòu)件廠與外墻同步完成,很大程度上解決了窗框漏水和墻面深水的質(zhì)量通病。(4)環(huán)保節(jié)能特征。大部分材料在構(gòu)件廠加工,標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一化的加工減少了材料的浪費(fèi);現(xiàn)場(chǎng)基本取消濕作業(yè),初裝修均采用裝配施工大大減少了建筑垃圾的產(chǎn)生;模板除在梁柱交接的核心區(qū)使用外,基本不再使用,大大降低了木材的利用率。
二、裝配式建筑工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)的分析
裝配式建筑工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要表現(xiàn)為:(1)裝配式建筑立面設(shè)計(jì)要點(diǎn)。第一、拆分設(shè)計(jì)。裝配式建筑立面設(shè)計(jì)要根據(jù)平面功能的布局,采用單元式拆分設(shè)計(jì)對(duì)外墻板和陽(yáng)臺(tái)等構(gòu)件進(jìn)行拆分。但是要注意的是,對(duì)工廠制作工藝難度較大的構(gòu)件預(yù)制,最好不要強(qiáng)行拆分。第二、預(yù)制外墻單元的拆分設(shè)計(jì)。預(yù)制外墻單元拆分要根據(jù)住宅建筑形式,墻板依據(jù)結(jié)構(gòu)柱和剪力墻的邊界來(lái)進(jìn)行拆分。為了運(yùn)輸方便,可以以每一間預(yù)制墻板拆分,有時(shí)也可以將外墻和其他部位劃為一個(gè)整體,對(duì)構(gòu)件加以編號(hào)。第三、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)拆分設(shè)計(jì)。預(yù)制陽(yáng)臺(tái)可以根據(jù)平面內(nèi)樓板進(jìn)行劃分,與相鄰開間的樓板劃為一個(gè)整體。第四、標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的應(yīng)用。隨著建筑工業(yè)化水平的不斷發(fā)展,非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件開始越來(lái)越多的使用。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件進(jìn)行造型處理和精細(xì)化設(shè)計(jì),可以使立面效果更加美觀。需要注意的是,在立面設(shè)計(jì)時(shí),一般將同一元素規(guī)律性地重復(fù)布置,再對(duì)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件預(yù)制的造型和色彩處理,可以增強(qiáng)韻律美。第五、非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的應(yīng)用。在裝配式建筑中,比如梁柱、剪力墻、樓板等構(gòu)件預(yù)制,一般固定常用,適合大批量生產(chǎn)。立面構(gòu)件和內(nèi)部裝修一般采用非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件,需要小批量定制。(2)專業(yè)配合設(shè)計(jì)要點(diǎn)。由于裝配式建筑需要在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝,為了確保其組裝的質(zhì)量及組裝過(guò)程的順利,需要在進(jìn)行裝配式建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中,各專業(yè)的人員進(jìn)行有效配合與合作,這樣能夠保證對(duì)于裝配式建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)受力更加合理、規(guī)格尺寸更加符合以及整個(gè)連接施工更加方便快捷。
三、裝配式建筑工程設(shè)計(jì)應(yīng)用的分析
本文結(jié)合某裝配式住宅建筑工程為例,對(duì)裝配式建筑工程設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行了分析,具體體現(xiàn)在:
1、某裝配式住宅建筑概況。某裝配式住宅建筑總面積約9700㎡,共13層,結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際,其采用SP疊合板預(yù)制剪力墻體系,實(shí)施戶型組合設(shè)計(jì),并且其外形設(shè)計(jì)采用水平和垂直相結(jié)合的構(gòu)圖方式,以下就其具體應(yīng)用進(jìn)行分析。
2、嚴(yán)格裝配式建筑形式的合理選擇。某裝配式建筑選擇SP疊合板預(yù)制剪力墻體系,其連接構(gòu)造較為簡(jiǎn)單、墻體可快速拼裝到位、節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)支撐、施工便捷;樓板具有較大跨度,可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)大空間,便于空間靈活分隔等優(yōu)勢(shì)。外墻采用預(yù)制反打面磚夾芯保溫墻或彩色混凝土,內(nèi)墻采用預(yù)制混凝土,樓蓋為預(yù)制預(yù)應(yīng)力SP疊合板,樓梯、陽(yáng)臺(tái)、雨篷采用預(yù)制混凝土。集外墻裝飾、保溫、門窗、結(jié)構(gòu)于一體的預(yù)制混凝土夾心保溫墻板作為外墻板,解決了門窗、墻體滲水,外保溫、外飾面磚脫離等建筑質(zhì)量通病,充分體現(xiàn)了較高的體系集成度。
3、裝配式建筑工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用分析。結(jié)合某裝配式建筑,對(duì)其具體的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,主要表現(xiàn)為:(1)戶型組合設(shè)計(jì)分析。戶型組合設(shè)計(jì)就是靈活多樣的組合成各種建筑,是裝配式住宅設(shè)計(jì)中最典型的設(shè)計(jì)手法。某裝配式建筑的戶型組合設(shè)計(jì)主要采用以下兩種組合方式。單元定型組合通常采用固定結(jié)構(gòu)單元模塊組合或分解成一種或兩種戶型。將兩個(gè)獨(dú)立的單元戶型組合成一個(gè)超大戶型,分別打通中間的儲(chǔ)藏空間使得其變成室內(nèi)過(guò)道,減少一個(gè)廚房將其變?yōu)榕P室,組合成一個(gè)可三代同居的大居室。以戶為單位靈活劃分空間的組合方式通常借用輕質(zhì)隔墻二次劃分空間,其承重墻體往往與分戶墻的隔聲、防火等功能相一致,因而大都采用與結(jié)構(gòu)單元相一致的以“戶”為組合單位進(jìn)行組合,其局限性是戶型面積變化的靈活性較小。衛(wèi)生間、廚房等因樓板留洞等因素在結(jié)構(gòu)單元內(nèi)保持原位置,去掉原書房與客廳間的隔墻,將書房改為餐廳,中間用可移動(dòng)電視機(jī)柜來(lái)隔斷。實(shí)現(xiàn)真正意義上的大開間、可自由分隔的住宅理念,具有良好的降噪隔震效果,住宅舒適度大大提高。(2)某裝配式建筑立面設(shè)計(jì)的分析。某裝配式建筑的外形設(shè)計(jì)采用水平和垂直相結(jié)合的構(gòu)圖方式。住宅在水平構(gòu)圖上有預(yù)制外墻劃分,窗戶、陽(yáng)臺(tái)、女兒墻的劃分,運(yùn)用分隔縫做層間劃分等。在垂直構(gòu)圖上運(yùn)用外凸的預(yù)制構(gòu)件作有規(guī)律的垂直重復(fù),在平直的外立面上突出陽(yáng)臺(tái)組成一個(gè)小體部突出于外墻,使外立面變成一個(gè)一個(gè)由陽(yáng)臺(tái)構(gòu)成的豎向體部劃分成豎向段落。住宅細(xì)部是外形的重要組成部分,每個(gè)細(xì)部幾乎都是住戶要經(jīng)常使用的構(gòu)件,裝配式住宅的外觀受生產(chǎn)方式的制約更要注意細(xì)部處理的變化。某裝配式建筑在細(xì)部處理上采用預(yù)制陽(yáng)臺(tái)、樓梯、雨篷、女兒墻等等。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,裝配式建筑是綠色建筑的具體體現(xiàn),并且裝配式建筑發(fā)展有利于提升建筑業(yè)的科技水平和管理水平,同時(shí)有利于建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),因此必須對(duì)裝配式建筑工程設(shè)計(jì)及其應(yīng)用進(jìn)行分析具有重要意義。
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(作者單位:中科院建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司江蘇分公司)