張翼飛

【摘要】隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的推進(jìn)，建筑行業(yè)取得了較快的發(fā)展，建筑工程施工技術(shù)也在不斷發(fā)展和進(jìn)步。裝配式建筑具有施工周期短、建設(shè)成本低、安全和環(huán)保性好等優(yōu)勢，在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。相關(guān)部門要重視裝配式建筑的設(shè)計，提高建筑空間利用率，兼顧經(jīng)濟性和環(huán)保性，推動裝配式建筑建設(shè)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】裝配式;建筑;設(shè)計

隨著城鎮(zhèn)化步伐的加快，城市建筑行業(yè)規(guī)模不斷擴大，各地生態(tài)環(huán)境遭受到了不同程度的破壞，這就對建筑業(yè)在環(huán)境保護(hù)方面提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。裝配式建筑作為作業(yè)的后起之秀，因其自身的優(yōu)點，受到了追捧。對于裝配式建筑來說，其設(shè)計要點既要貼合實際，又要符合環(huán)保理念，體現(xiàn)當(dāng)下可持續(xù)發(fā)展的主流趨勢。

1、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢分析

1.1能源消耗較少

裝配式建筑的結(jié)構(gòu)形式更為合理，以外墻為例，施工全程無需電動吊籃的支持，木模板用量相對較少，避免了傳統(tǒng)建筑模式下能源消耗量偏大的問題，在建造階段的節(jié)能減幅可達(dá)到15%，此外該效益還將延伸至使用階段，外墻可采取夾心保溫的方式，保證建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)良的保溫隔熱性能，用戶在保溫隔熱等方面所耗費的能源減少，具體幅度可達(dá)到25%～35%;從水資源的層面來看，減幅可達(dá)到36%或更高。

1.2提升施工工業(yè)化水平

與傳統(tǒng)工藝相比較，通過構(gòu)件工廠化制作形式，可以有效維護(hù)產(chǎn)品性能與質(zhì)量。生產(chǎn)結(jié)束后，鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件可以應(yīng)用到螺栓安裝與焊接作業(yè)中，實現(xiàn)不間斷施工。

1.3提升生產(chǎn)率

鋼結(jié)構(gòu)與預(yù)制墻板主要是在工廠制造，之后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場拼裝，以此結(jié)合建筑安裝與設(shè)計，協(xié)調(diào)不同施工工序的搭接，全面提升生產(chǎn)效率。

2、裝配式建筑設(shè)計策略

2.1方案設(shè)計

在進(jìn)行裝配式建筑的方案設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行實地數(shù)據(jù)調(diào)查，并結(jié)合業(yè)主對建筑的需求，使設(shè)計方案與現(xiàn)場施工相匹配，綜合考慮設(shè)計、施工等各方因素，最終確定設(shè)計方案。方案階段設(shè)計師還應(yīng)當(dāng)根據(jù)項目的成本、工期、建設(shè)工程施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，考慮施工規(guī)模和工藝之后再進(jìn)行方案設(shè)計，設(shè)計圖紙完成后再根據(jù)資金、施工現(xiàn)場等數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化修改工作，滿足業(yè)主要求。在進(jìn)行設(shè)計過程中設(shè)計人員還可以運用BIM建模系統(tǒng)將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入整合，進(jìn)行信息化裝配結(jié)構(gòu)的模型設(shè)計工作，從而幫助設(shè)計人員更好地進(jìn)行平面、立面圖紙的繪制。

2.2初步設(shè)計

在初步設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計人員要對與該建筑項目相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行綜合分析與協(xié)調(diào)，包括排水技術(shù)、電力技術(shù)、管線預(yù)埋技術(shù)等，這些設(shè)計項目都應(yīng)在初步設(shè)計環(huán)節(jié)予以體現(xiàn)，如在設(shè)計中預(yù)留出管線的位置等。根據(jù)預(yù)制裝配式建筑的性能與特點，對建筑設(shè)施實時進(jìn)行風(fēng)險評估與檢查，確保預(yù)制裝配式建筑設(shè)施的所有內(nèi)容都符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時還要分析、評估該建筑項目的質(zhì)量、成本及施工進(jìn)度等。

2.3施工圖設(shè)計

在裝配式建筑的施工圖設(shè)計階段，要將方案和初步設(shè)計階段的所有設(shè)計要點落實到施工圖紙中。細(xì)化和優(yōu)化結(jié)構(gòu)選型及拆分設(shè)計，并通過BIM系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)核和糾錯，以確保設(shè)計最優(yōu)。

2.4構(gòu)件加工圖設(shè)計

預(yù)制構(gòu)件加工企業(yè)必須高度配合設(shè)計單位的工作，優(yōu)化設(shè)計構(gòu)件加工圖紙。由施工企業(yè)提供預(yù)制構(gòu)件的尺寸圖。在設(shè)計過程中，不僅需要注重預(yù)埋預(yù)留固定設(shè)施安裝孔、現(xiàn)場安裝吊鉤、生產(chǎn)運輸?shù)蹉^問題，還需要考慮到預(yù)制構(gòu)件機電管線和門窗洞口的精確定位。然而需要注意的是，預(yù)制裝配式建筑構(gòu)件設(shè)計原則在于標(biāo)準(zhǔn)化與模數(shù)化，所以必須提升構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度，減少構(gòu)件類型，以此降低工程成本。合理控制構(gòu)件重量與大小，分析構(gòu)件生產(chǎn)與運輸能力。構(gòu)件持久性與耐火性顯著，因此在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)考慮到安全性與可行性。預(yù)制外墻板必須滿足保溫隔熱性能要求。針對非承重墻，可以選擇便于安裝拆卸和隔音效果良好的墻板。合理劃分功能空間與室內(nèi)空間，確保承重墻體和主體結(jié)構(gòu)的安全連接，以此滿足使用功能與抗震需求。針對潮濕環(huán)境的墻體，必須具備防水性能，且清潔難度小。樓蓋采用疊合樓板，復(fù)雜平面與大開間樓層應(yīng)用現(xiàn)澆樓蓋，確保連接位置結(jié)構(gòu)的完整性。

2.5節(jié)點連接設(shè)計

節(jié)點設(shè)計能夠增強構(gòu)件和裝配式建筑的適配性。重點是雙皮墻的連接設(shè)計，關(guān)鍵環(huán)節(jié)涉及確定混凝土區(qū)域的結(jié)構(gòu)，依據(jù)不同層次的設(shè)計需要，做好外墻和內(nèi)墻之間的受力分析，選擇合適的受力形式，整個過程要符合設(shè)計規(guī)范。在混凝土澆筑環(huán)節(jié)，需要進(jìn)行相關(guān)性分析，從不同類型的作業(yè)方式中選擇最合適的方式，保證整體優(yōu)勢，提升建筑的整體質(zhì)量水平。在環(huán)形筋連接設(shè)計前期，要做好澆筑工作，該環(huán)節(jié)花費的費用低，周期短，在后續(xù)設(shè)計和實施環(huán)節(jié)可更好地滿足建筑施工的要求，梁柱節(jié)點使用現(xiàn)澆混凝土連接，鋼筋混合框架是梁的主要結(jié)構(gòu)框架。這種設(shè)計不僅方便節(jié)點間的連接，還提升了結(jié)構(gòu)整體的抗側(cè)剛度，使用鋼梁作為水平構(gòu)件的材料，在降低自重的同時實現(xiàn)大跨度。

2.6裝配結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計

裝配結(jié)構(gòu)是一種預(yù)制件安裝的形式，預(yù)制件當(dāng)中難免會存在一些細(xì)微的問題，設(shè)計工作人員在對裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的過程中應(yīng)當(dāng)對設(shè)計環(huán)節(jié)中的細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)計。首先應(yīng)當(dāng)注重裝配結(jié)構(gòu)預(yù)制件的平面設(shè)計，在進(jìn)行平面設(shè)計時要保障平面布局的合理性，建筑門窗應(yīng)當(dāng)與平面設(shè)計相吻合，使門窗達(dá)到安全適用標(biāo)準(zhǔn)，一般采用上下對齊和成列分布的方案進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計人員還應(yīng)當(dāng)對細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行深化設(shè)計，要注重預(yù)制構(gòu)件之間的縫隙防水設(shè)計，保障預(yù)制構(gòu)件的耐久性，在墻板縫隙處、樓梯接縫處等位置進(jìn)行防水設(shè)計，保障其使用效果。在對一些特殊部位的節(jié)點進(jìn)行設(shè)計時要對其精確性進(jìn)行考量，并且要在接縫處進(jìn)行防水、防風(fēng)設(shè)計，保障室內(nèi)的保溫性能。在外墻與立面設(shè)計時，要達(dá)到美觀整潔經(jīng)濟的設(shè)計要求，墻體與墻體間的連接部分要做好加固工作，使裝配式結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計達(dá)到保溫、隔音、防水等硬性要求。

結(jié)語：

綜上所述，隨著裝配式建筑的不斷增多，人們對建筑質(zhì)量的要求也在不斷提高。為了滿足人們對建筑的要求，設(shè)計人員要不斷進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化和改進(jìn)。通常要從設(shè)計流程、計算方式、設(shè)計體系等方面著手優(yōu)化，通過有效的監(jiān)督和管理工作確保設(shè)計優(yōu)化的有效性，從而促進(jìn)裝配式建筑工程項目效益的全面提升。

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