装配式建筑及其设计要点探析

装配式建筑及其设计要点探析

Summary：近年来，装配式建筑形势在建筑领域得到了广泛应用，装配式建筑方式能够通过科技和管理方面的加强，进而提升建筑业的整体建筑水平。在能源的节约方面，装配式建筑能够节约在建筑过程中所消耗的资源，让建筑业的发展一直处于一个持续发展的趋势，满足了我国建筑行业快速发展所需要的一切条件。装配式建筑的设计工作是保证项目后续施工建设的重要前提，所以，对装配式建筑设计工作质量的把控是十分必要的。鉴于此，首先分析了装配式建筑设计的特点，然后提出了具体的设计要点与管理对策，以供参考。Keys：装配式建筑；特点分析；设计管理1装配式建筑设计特点分析装配式建筑是指结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用预制部品部件集成的建筑。从材料类别上来说分为三大类：装配式木结构建筑、装配式钢结构建筑、装配式混凝土建筑。装配式混凝土建筑是指建筑的结构系统由混凝土部件（预制构件）通过可靠的连接方式装配而成的建筑。与国内传统现浇混凝土建筑相比较而言，装配式混凝土建筑的主要结构构件均采用工厂预制而成，具有以下几方面的特点：（1）设计精细化程度要求比较高，专业协同要求比较高，严禁后凿后开孔现象，构件一旦生产出来就难以再修改；（2）工厂化生产能够提高混凝土产品质量，提高生产效率，实现节能环保的目标；（3）施工人员的工程实践经验以及技术水平、管理能力要求更高，安装误差以毫米为单位；（4）要求建筑全装修，相比较现浇结构，装配式混凝土建筑的后期随意装修造成的结构破坏更容易引起重大质量事故；（5）信息化程度较高，结合BIM技术，集成了建筑全寿命周期的重要信息。装配式建筑的特殊性使其能够将设计、生产、施工、装修、管理等建造环节全部打通，从而实现对建筑全产业链的协调整合。2装配式建筑设计要点2.1平面设计要点装配式建筑施工的顺利开展离不开合理的平面设计，设计人员需要按照规范化设计原则来进行平面设计。首先，设计人员需要保障装配式建筑模块尺寸的准确性，在这个过程中，设计人员需要按照模数协调的基本原则，对模块尺寸进行有效优化，以保障模块的尺寸更加合理。其次，在控制预制构件规格的时候，设计人员需要保证设计方案的合理性，并且合理控制成本。再次，设计人员需要有效保证零部件参数的准确性，全面提高零部件设计的合理性。最后，针对施工图纸，设计人员还需要对各种预埋要求进行集中分析，增强各预制配件连接点的防火与防水性能，从而全面提高设计效果。2.2预制构件设计结构构件是开展装配式建筑施工的重要基础，因此要对结构构件开展科学的设计。在进行构件设计过程中，需要先对构件加工图开展设计，全面考虑加工厂的工艺技术，再对具体尺寸进行设计，使构件的精度得到保证，以免由于构件尺寸与实际不符造成质量问题。在进行构件具体设计的过程中，要依据设计原则，对施工现场和生产企业所应用的设备、运输情况以及制造水平等进行分析，在此基础上对构件进行全面设计。在进行装配式建筑的构件设计过程中，需要依据的主要原则有模数化和标准化。促进构件标准化程度的提高，减少其类型种类，从而实现成本降低的目标。同时要促进构件使用期限以及耐火性能的提升，在开展设计过程中要对成品所具有的安全性与装配时的安全性进行全面考量。预制外墙板要依据有关的标准保证其所具有的隔热以及保温性能，同时要根据区域的不同选择与当前环境适配的结构。在建筑内部没有使用承重墙的区域，要选择具有良好隔音效果的隔墙板，并保证其能够快捷地进行安装或者拆卸。依据室内空间的具体情况进行区域的划分，保证主体结构能够与承重墙之间建立安全可靠的连接，使其所具有的抗震效果符合有关的标准。针对卫生间以及厨房等较为潮湿的空间，要确保构件具有良好的防水效果，并为后续的清洁提供便利。楼盖可以利用叠合楼板，某些开间较大或者平面相对复杂的楼层可以进行现场浇筑，以保证楼板和墙体间以及楼板相互间连接的可靠性。针对阳台的立管孔、栏杆孔、地漏以及嵌入盒等位置，需要进行精准的定位。预制楼梯需要对扶手杆以及预埋孔的位置进行提前确定。2.3设计节点在装配式建筑节点设计中，设计人员需要充分考虑叠合板接缝位置、预制板安装节点等问题。在对预制板进行拆分时，相关人员应先对受力较小的部位进行拆分，减少接缝对叠合板受力的影响。预制板分为有外伸板底纵筋的预制板和无外伸板底纵筋的预制板这两种，其中，在设计无外伸板底纵筋的预制板时，设计人员通常需要在支座处增设受力钢筋。在装配式装修节点设计中，卫生间的防排水措施是最为关键的部分，设计人员应做好相关优化设计工作。装配式卫生间一般采用装配式防水墙面及防水底盒相结合的形式，在防止水从墙面渗入墙体的同时，将墙面的水通过防水底盒汇集到地漏顺利排走。在这个过程中，设计人员要做好防渗施工材料的选择工作。2.4装配式钢结构设计装配式钢结构是指装配式结构与钢结构相结合而形成的建筑结构形式。装配式钢结构的优势主要表现在以下几个方面。第一，构件可以通过工厂标准化生产来实现预制。这种构件预制方法，能够有效地降低材料的损耗量以及材料的使用量，有利于控制总成本。第二，预制构件可以直接在施工现场进行装配，工程量和用工量都较少，并且能够在一定程度上缩短施工周期。第三，装配式钢结构住宅能够减少现场切割作业，因此其对环境造成的影响较低。在装配式钢结构设计方面，设计人员需要注意以下几点。第一，支撑连接节点设计。支撑是装配式钢结构住宅的重要传力部件，主要由临时的固定预制构件组成。设计人员要做好校正工作，确保支撑安全。另外，梁柱连接节点是钢梁与钢柱之间的交汇点，它是装配式钢结构住宅预制构件中的重要支撑连接节点，因此梁柱宜采用刚性连接。在设计过程中，设计人员需要对梁柱受弯承载力、受剪承载力、节点的抗剪强度、柱水平加劲肋板厚度等进行准确验算。如果支撑节点设计不合理，就容易导致构件出现脆性破坏的问题。第二，楼板节点设计。在装配式钢结构设计中，设计人员可以直接选择性能良好、施工方便的钢筋桁架楼承板，这种楼承板属于一种一体化构件，在应用于实际施工后，钢筋就会自动承受混凝土楼板的自重，原本存在于混凝土之中的拉应力也会得到转移，并且这种楼承板在使用过程中能够大幅度降低正负弯矩区混凝土的拉应力，从而减少混凝土裂缝的出现。结语综上所述，装配式建筑是建筑现代化发展的重要革命，装配式建筑设计工作作为建设工程的上游环节，对生产、施工环节的质量、成本、效率起着重要作用。正确认识推进过程中存在的问题，通过建立合理政策引导、完善的技术体系、有效的监管措施，将复杂的工作在设计阶段予以充分考虑，在现场完成简单的装配，才可以发挥装配式建筑优势，推动行业健康发展。