裝配式建筑設計方法的分析及應用

田凱

摘要：在社會發展過程中，我國城市建設水平在不斷提高，同時隨著人們生活水平的改善，也對自身的居住環境提出了新的要求。在這種情況下，傳統的施工方式當中的不足也就引起了人們的重視，而預制裝配建筑結構開始成為了新時期建筑工程施工中的重點技術。這種建筑形式有著更不快捷的施工速度，同時也由于實現了工廠化制作，所以構件的質量也得到了保證，在新時期針對這種建筑結構進行分析，探究其施工要點有相當的現實意義。

關鍵詞：預制裝配建筑;體系發展;設計要點

中圖分類號：TU318 ?文獻標識碼：A

引言

在一般的建筑形式中，現澆混凝土是施工建筑結構的主要方式，這種方式具有一定的限制性，使得建筑工程的施工與設計應用效率較低，施工應用時間較長，此外，在施工中產生的污染以及浪費的現象較為嚴重，與資源節約的原則相違背。

1預制裝配式建筑概述

預制裝配式建筑是指建筑構件在工廠完成加工制造，并運輸到現場按照設計連接方式拼裝組成的建筑產品。預制裝配式建筑在日本歐美國家又被稱為工業化建筑，其設計和生產過程具有顯著的工業化特點[1] 。從目前的建筑工程應用情況來看，預制裝配式建筑可以分為以下幾種類型：（1）砌塊建筑，具體包括實心砌塊建筑、空心砌塊建筑等，建筑高度一般在3～5層，生產工藝和施工技術簡單，造價低廉，但工業化程度較低;（2）大板建筑，具體包括外墻板、樓板、屋面板等，其建筑空間利用率和防震性能較好，但對造型和布局設計有較高限制;（3）模塊建筑，包括整體模塊式、板材模塊式、核心體模塊式、骨架模塊式等，工程化程度較高，可以通過不同組合方式使建筑呈現豐富的立面形式;（4）框架輕板建筑，建筑結構設計較為合理，有利于減輕建筑自重，內部分割較為靈活，在高層建筑中應用較多，其設計關鍵是構件節點連接方式;（5）升板/升層建筑，屬于板柱結構體系，在施工方法上有所不同，可以減少高空作業，加快施工速度。

預制裝配式建筑主要具備以下幾方面優勢：（1）設計多樣化;（2）功能現代化;（3）制造工廠化;（4）施工裝配化;（5）時間最優化;（6）建筑可持續化。因此，積極促進預制裝配式建筑的應用發展，有利于提高建筑設計和建設水平，縮短建設工期，提高工程建設效益。

2裝配式建筑設計方法的分析及應用要點

2.1一體化的設計方法

具體的一體化設計方法，在實際的運用中，主要目的是要確保建筑設計時的平面布局，能夠更加具有靈活性與轉換性。并確保平面的布置設計，能夠滿足建筑的長壽命周期的要求。更好地去滿足不同的使用者的需求，使其能夠在不同的時期都能夠得到滿足，并更好地去適應實際的裝配式建筑設計與實際經營方在經營上的調整。這種設計方式，就要求對應的建筑設計師，在進行實際的設計工作時，需要具備相應的結構組織與藝術方面的設計能力，并且能夠全面的對機構布局與預制構件的生產進行考慮。

2.2預制裝配式框架結構體系的設計

由于預制裝配式框架建筑結構重量輕的緣故，其在運輸方面難度較小，與過去常見的剪力墻結構相比更受當今工程人士的歡迎，在近幾年得到了廣泛的推廣和應用。另外，這一建筑結構體系在國內外高層、超高層及大跨度建筑結構中應用較多，但需要注意的是要結合工程實際情況來選擇柱構件，避免因為承重不足給工程質量埋下隱患。在工程項目中，通過分析這一結構的受力構件，我們發現其在設計的時候有著不少需要注意的環節，主要包含以下五個方面：a.柱混凝土、預制框架柱底和基礎接梁的強度等級應該保持在一個相對穩定并且合適的程度，最好是C30以上;b.預制裝配式框架結構的平面一定要保持規則，尤其是梁柱的中心線既要處于同一個豎向平面，又要保持對齊。除此之外，縱橫向框架柱也要保持對齊;c.在設計梁柱交接部分的框架節點時必須要把剛節點考慮在內;d.在對預制梁柱接頭區域進行焊接施工時一定要保證焊接質量;e.預埋件是一個非常重要的傳力構件，它在整個新型連接構造中都不能缺少，所以在設計預制裝配式框架結構時一定要處理好連接構造中的各個預埋件，充分發揮預埋件的優勢。

2.3防水性的設計的應用

在建筑設計應用過程中，建筑中應用的各個因素會隨著不同方面變化受到影響，質量問題的出現，對于建筑的施工的過程以及使用過程中，人員、財產的安全都將會產生不同程度的威脅。建筑混凝土的使用，需要根據建筑混凝土的應用材料以及應用的條件的適應程度進行判斷，在一般的建筑中，混凝土的應用需要具有較好的防水性。由于我國各個地區的建筑工程具有不同的防水需求，因此混凝土的應用也存在著區別，在對于防水的要求較高的建筑中，混凝土的價格與普通的混凝土相比較高，同時在施工中需要采取的施工方式也存在著區別。在裝配式建筑的結構設計中，混凝土的應用需要結合建筑物自身的防水需求進行應用。在高層建筑的應用中，防水的分布需要包括多種層次的應用分布標準。為了使得建筑的中心部位所具有的防水效力得到提升，在這個部分的材料使用中需要存著具有較好防水效力的防水泡沫棒會，或者部的防水膠條滿足其實際的需求。

2.4連接設計的分析

在連接設計中，需要根據設計的不同要求對于建筑的結構豎向、水平等部位的鋼筋接縫處的應用進行關注。需要根據其實際的表現狀態，選擇加固的手段，與建筑總體的受力結構相適應。在一些建筑中，由于對這個方面的重視程度有所不足，在建筑的使用過程中，產生了不安全的因素。在剪力墻的應用過程中，需要結合應用的標準對于剪力墻的鋼筋形式的混凝土進行箍筋工藝。在剪力墻的設計中，需要重視其應用的厚度。在粱面中的設計中，需要進行合理的粗糙化設計，使得粗糙面與其他結構槽之間的關系能夠保持著適應性狀態。在剪力墻的頂部位置，需要與后澆筑的混凝土與其墻面進行結合，在側面以及其后部對于墻體的構件連接上，使得混凝土的強度能夠符合應用的標準。

2.5標準化與模塊化的設計方法

該設計方法在進行實際的設計工作中，必須要讓相關建筑工作人員能夠意識到，其中建筑設計的空間是由多個空間單元組成的。其中，標準化的每個空間單位，都是由具體的若干個構件組合而成的。通過這種設計方法，能夠在很大程度上將相關技術設計與該設計管理上的工作量與難度降低。更加有效的降低工廠在生產預制構件時的生產與管理方面的投入，減少對應構件的模具種類。從根本上提升對應的工作與生產方面的效率，增加經濟效益，并且減少建筑設計施工環節中的出錯率。

2.6預制裝配式剪力墻結構體系的設計要點

預制裝配式剪力墻結構體系的設計主要有三個：a.在設計預制裝配式剪力墻結構的時候一定要從實際出發，考慮施工的需求，以及內力對內外縱墻的不同影響;b.工作人員在布置結構墻時，兩側的山墻應該選用承重性能較好的墻板，而內墻則需要根據構件需要和內力大小來決定墻板的類型;c.預制裝配式剪力墻的連接設計必須要考慮承受力的影響，依據實際的連接設計要求進行設計。

結束語

裝配式建筑相較于傳統的建筑，在實際的建筑設計方法上具有其鮮明特征。在進行實際的裝配式建筑設計方法應用的過程中，必須要結合實際情況，在保證項目工程順利進行的前提下，進行進一步的創新。更好地去提升建筑施工效率，增加工程的經濟效益。

參考文獻：

[1] 黃登保.裝配式高層建筑套筒灌漿施工技術研究[J].低碳世界，2019（1）：165-166.

[2] 趙維樹，黃思韻.BIM技術在裝配式建筑拆除階段的應用探討[J].黑龍江工業學院學報（綜合版），2019（1）：31-36.

[3] 孫小勇.預制裝配式建筑施工技術的研究與運用[J].建材與裝飾，2018，No.538（29）：50.

（作者身份證號碼：110102198704031113）