裝配式建筑的結構設計優(yōu)化探討

張均仁 許超

【摘 要】隨著新建筑技術和材料的不斷發(fā)展，預制裝配式建筑獲得了廣泛使用。在很多建筑行業(yè)較為領先的國家里，預制裝配式建筑在長期試驗和使用中，已經(jīng)具有了很多能夠進行高度集成的功能。預制裝配式建筑改變了傳統(tǒng)建筑模式，是一種新型的建筑模式，更能夠順應建筑市場的需求，加快建筑施工速度和整體性，并且建筑模式和構件也較為精致。我們國家建設需求大、速度發(fā)展快，因此開發(fā)預制裝配式建筑還是有著積極意義。

【關鍵詞】預制裝配式建筑；結構設計；優(yōu)化設計

建筑業(yè)迅猛發(fā)展，裝配式建筑的研究和運用也越來越多。采用預制裝配式混凝土結構，可以有效節(jié)約資源和能源，提高材料在實現(xiàn)建筑節(jié)能和結構性能方面的效率，減少現(xiàn)場施工對場地等環(huán)境條件的要求，減少建筑垃圾和對環(huán)境的不良影響，提高建筑功能和結構性能，有效實現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)保”的綠色發(fā)展要求，實現(xiàn)低能耗、低排放的建造過程，促進我國建筑業(yè)的整體發(fā)展，實現(xiàn)預定的節(jié)能、減排目標。

1裝配式建筑的結構優(yōu)化設計要點

裝配式建筑的結構設計中，為確保結構設計的可操作性與可行性，必須明確掌握裝配式建筑的結構設計要點。裝配式建筑結構優(yōu)化設計指的是，在確保裝配式建筑功能性、安全性的基礎上，應盡可能地降低能源消耗，采取精細化、標準化、專業(yè)化的結構設計，通過多專業(yè)協(xié)作、多方案比較、精細化設計、標準化管理，實現(xiàn)土建成本、建筑功能以及結構安全的有機結合，實現(xiàn)裝配式建筑的效益最大化。

裝配式建筑的結構設計中，首先，要充分考慮裝配式建筑的功能需求，深入分析裝配式建筑的立面造型、戶型、柱網(wǎng)布置以及分縫等方面的內(nèi)容，提出可行性建議，將建筑的不規(guī)則度、高度以及復雜度控制在合理的范圍之內(nèi)。其次，初步設計階段，必須綜合考慮建筑的結構布置、結構體系、建筑材料、基礎型式以及各項參數(shù)，對多種方案進行可行性、經(jīng)濟性分析，從中選出最優(yōu)方案，實現(xiàn)對土建造價的有效控制。最后，施工圖階段，通過標準化配筋方法、精確的計算把控、科學的模型調(diào)整，并對施工圖進行精細化內(nèi)審、優(yōu)化，實現(xiàn)對土建造價的進一步控制。

2裝配式建筑的結構優(yōu)化設計分析

裝配式建筑結構設計優(yōu)化，是在不損耗建筑功能，實現(xiàn)建筑安全穩(wěn)固的前提下，節(jié)約能源的有效方法，也是現(xiàn)代建筑理念中，實現(xiàn)建筑多方面統(tǒng)一、綜合效益最大化的基礎。裝配式建筑結構設計優(yōu)化具有很多方面，其要點可以概括為以下幾個方面：

2.1 裝配式建筑結構設計常規(guī)優(yōu)化

常規(guī)優(yōu)化在這里可以分為三個階段，分別是方案階段、初步設計階段和施工圖階段。在第一個階段——方案設計階段，可以組建小組，從整體上對建筑進行分解，從戶型、立面造型倒柱網(wǎng)布置等方面來進行專業(yè)的分析，讓建筑高度、規(guī)則度、復雜度等都控制在合理的范圍之內(nèi)。

在初步設計和施工圖階段，則需要從土建造價方面，對建筑的結構體系等內(nèi)容進行多種方案比較論證，先從整體上控制造價，然后再通過標準化和精確化的計算、調(diào)整，來降低土建造價。

2.2裝配式建筑的結構優(yōu)化

建筑工程所包含的范圍非常廣泛，因此，裝配式建筑結構設計過程中，所要優(yōu)化的內(nèi)容也很多。如果從大的方面來說，裝配式建筑結構設計優(yōu)化與傳統(tǒng)建筑結構優(yōu)化一致，包括房屋總體結構設計優(yōu)化和分布結構設計優(yōu)化，如果細化，還能下分更多分類。裝配式建筑結構設計優(yōu)化，一方面在造價上更加節(jié)省，另一方面，從持續(xù)發(fā)展的角度來說，裝配式建筑結構設計優(yōu)化的理念，能夠推動建筑工程健康發(fā)展，同時也能實現(xiàn)資源的充分利用。

3裝配式建筑結構設計優(yōu)化策略和措施

裝配式建筑符合綠色建筑的施工理念，也符合國家對于生態(tài)環(huán)境保護的要求得到了長足的發(fā)展和應用，但是在裝配式建筑結構的優(yōu)化設計上還需要加強重視，不斷的改革和創(chuàng)新，優(yōu)化設計理念，推陳出新，保證裝配式建筑的發(fā)展能夠符合當今時代發(fā)展的潮流，符合人民群眾的要求，保證建設項目的質(zhì)量和效率。對于裝配式建筑結構的優(yōu)化應該從多個方面來進行考慮，全方位的思考和設計，具體的優(yōu)化措施和方法應當從以下幾個方面來進行。

3.1深化改革，優(yōu)化設計流程

對于裝配式建筑結構設計優(yōu)化首先要做的就是對于設計流程的優(yōu)化。由于裝配式建筑設計流程缺乏有效的監(jiān)管和優(yōu)化，致使裝配式建筑的成本十分的高，管控的效果不是特別的理想，造成了資源的浪費。另外由于建筑本身的特點，它是一個系統(tǒng)的工程，需要從全方位的考慮，不能夠只是單純的從一個建筑構件來考慮，因此也要加強對于設計流程的優(yōu)化和改革。

可以做的就是在構件的設計之初就要有全方位的考慮，保證設計效果。另外還要與其他部門做好溝通交流的工作，確保各個部門能夠很好的協(xié)調(diào)合作，避免出現(xiàn)由于溝通交流的缺失而導致相互扯皮的現(xiàn)象的發(fā)生，使建筑施工能夠及時的進行，從而保證了建筑施工的進度和質(zhì)量。

3.2統(tǒng)一標準，建立標準的設計體系

裝配式建筑結構的優(yōu)化關鍵之一就是建立健全一個完整的標準化的設計體系。建立健全標準化的設計體系能夠保證裝配式建筑構件的預制工作的效率和質(zhì)量，進而也就縮短了建設項目的施工工期。建立完整的標準化設計體系還可以保證整個建筑結構的質(zhì)量，統(tǒng)一標準的設計可以減少建設項目的成本，滿足質(zhì)量要求的同時也能夠保證建設項目的利益。

首先要明確裝配式建筑結構的設計標準，對于各個建筑構件要有統(tǒng)一的設計標準，這樣在建筑結構設計上才能夠保證不會出錯，而且也能夠方便設計過程中的組合，能夠設計組合出不同的建筑結構，也方便了設計后期的各種建立模型，提高了設計工作的工作效率和工作質(zhì)量。

3.3優(yōu)化細部，合理拆分建筑構件

裝配式建筑結構的設計優(yōu)化還可以從細部著手，合理的拆分建筑構件，合理的進行安排。對于一個建設項目來說不同的建筑構件可以采用不同的方法來進行優(yōu)化，根據(jù)建筑本身的實際情況來進行設計安排，看哪一個建筑構件適合預制，哪一個建筑構件適合現(xiàn)場澆筑，只有做到細部優(yōu)化，合理的拆分建筑構件才能夠使建筑施工更加快速，裝配式建筑構件更好的滿足建設需求。另外還有就是把裝配式建筑構件進行合理的拆分還可以充分的考慮各個建筑構件的受力情況，這樣才能夠保證建筑構件在組裝之后滿足建筑本身的設計要求和受力要求，保證建筑本身的質(zhì)量要求，避免出現(xiàn)豆腐渣工程。可以做到的就是多利用現(xiàn)代先進的科學技術進行驗算，保證其的穩(wěn)定性和準確性之后在進行建筑構件的設計。

4結束語

預制裝配式建筑是近年來新興的一種建筑，雖然它的發(fā)展時間不長，但是其發(fā)展速度非常快。預制裝配式建筑是未來建筑行業(yè)發(fā)展的方向，也指出了未來建筑行業(yè)的研究方向。以我國目前社會環(huán)境的發(fā)展現(xiàn)狀來看，預制裝配式建筑有著非常巨大的發(fā)展空間。隨著社會的不斷發(fā)展與變革，建筑行業(yè)也在進行著求新求異的探索。預制裝配式建筑作為一種新興產(chǎn)物，符合建筑行業(yè)發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提升，它可以緩解經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境污染、人口住房等壓力。因此，它越來越受到建筑行業(yè)的重視，并且有著良好的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1]袁旭偉.預制裝配式建筑結構體系與設計[J].低碳世界，2017.

[2]閆志平.預制裝配式建筑結構體系與設計探究[J].建材與裝飾，2017.