裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

張陸璐

摘 要：目前，我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展為裝配式建筑提供了良好的發(fā)展環(huán)境，裝配式建筑逐漸擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，建筑類別隨之增多，建筑行業(yè)也漸漸發(fā)生了變化。目前，裝配式并不能對所有問題做到解決，隨著城市的不斷同質(zhì)化，裝配式需要與多樣化設(shè)計的建筑進(jìn)行長期磨合，為城市建設(shè)提供更加經(jīng)濟(jì)和環(huán)保以及更具美感的建筑成品。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;價值分析;應(yīng)用范圍;發(fā)展方向

1引言

在現(xiàn)代建筑設(shè)計水平不斷提高的背景下，以裝配式建筑為代表的建筑結(jié)構(gòu)新形態(tài)得到了推廣應(yīng)用，區(qū)別于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)成本高、效率低等問題，裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計則依托計算機(jī)技術(shù)對建筑物的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字化建模和調(diào)整，并通過預(yù)制構(gòu)件的方式對建筑主體和材料進(jìn)行加工，如此，則能夠有效減少建筑建造過程中的資源浪費與環(huán)境污染，并提高建筑施工效率。因此，包括裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在內(nèi)的創(chuàng)新建筑設(shè)計理念對我國建筑行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展有著重要的參考意義。

2裝配式建筑的特點

2.1施工裝配化

所謂的裝配式建筑，其關(guān)鍵作用是在工程中大量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制構(gòu)件，接著將構(gòu)件直接運輸至具體施工現(xiàn)場完成施工安裝，對于腳手架以及濕作業(yè)而言，施工現(xiàn)場非常少，尤其可以節(jié)省砌筑以及抹灰等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了施工效率的大大提高，不僅可以將現(xiàn)場施工時間在一定程度上進(jìn)行減少，實現(xiàn)施工工期的縮短，項目計劃能夠提前順利完成，而且還可以使施工得到預(yù)測性的提高，準(zhǔn)確掌握實際施工進(jìn)度。在提高施工工藝水平時，可以利用模塊化設(shè)計，選擇使用最先進(jìn)化的裝配施工手段，不僅可以讓施工質(zhì)量以及效果得到保證，同時還可以使工程材料得到節(jié)約。

2.2構(gòu)件生產(chǎn)具備了一定的工業(yè)化

裝配式建筑在安裝構(gòu)配件過程中具有一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及施工技術(shù)，在外界環(huán)境相對穩(wěn)定的情況下按照具體的作業(yè)流程展開生產(chǎn)工作，有效防止因為人為以及外界因素在構(gòu)件質(zhì)量上產(chǎn)生的干擾，確保構(gòu)件具備優(yōu)良品質(zhì)，提高建筑整體質(zhì)量，達(dá)到持續(xù)施工目的。現(xiàn)場所采用的機(jī)械化吊裝以及節(jié)點施工形式，使勞動強(qiáng)度得到了降低，并且保證了建造期間的安全性。

2.3功能集成化

裝配式建筑并非是將現(xiàn)澆簡單的改變?yōu)轭A(yù)制，而是實現(xiàn)了集成性建筑系統(tǒng)。在構(gòu)件的實際生產(chǎn)以及施工模式環(huán)節(jié)有效應(yīng)用BIM技術(shù)是必不可少的，利用BIM技術(shù)所具備的協(xié)同一體化，使設(shè)計實現(xiàn)模塊化，在實際設(shè)計中能夠與業(yè)主之間進(jìn)行適時交互，提供具有個性化的良好服務(wù)。裝配式建筑所具備的集成產(chǎn)業(yè)鏈信息，為建筑的整體生命周期給予了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的大力支持。

3裝配式建筑的發(fā)展趨勢

3.1針對裝配式建筑部品部件進(jìn)行發(fā)展的循序漸進(jìn)

裝配式建筑直接將預(yù)制部品部件作為發(fā)展主體，對發(fā)展計劃進(jìn)行科學(xué)合理的制定是保證質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。在發(fā)展裝配式建筑的開始階段，要不斷完善項目建設(shè)，可優(yōu)先針對具有較高標(biāo)準(zhǔn)化、非承載形式以及目前技術(shù)十分成熟的預(yù)制品部件進(jìn)行推廣，如預(yù)制陽臺板、樓梯以及隔墻等。其次，進(jìn)行疊合樓板以及疊合梁的進(jìn)一步發(fā)展，使施工現(xiàn)場省去梁板支模環(huán)節(jié)，實現(xiàn)現(xiàn)場濕作業(yè)的減少。最后可以針對預(yù)制剪力墻以及框架柱等多種豎向結(jié)構(gòu)進(jìn)行推廣，有效發(fā)展具有較高技術(shù)含量和較大施工難度的灌漿技術(shù)，如墻柱豎向鋼筋套筒灌漿技術(shù)，為人才培養(yǎng)以及市場適應(yīng)提供足夠的周期時間。

3.2針對綠色建材進(jìn)行大力推廣

利用裝配式建筑所具備的特點，在工廠中可以將外墻所需的結(jié)構(gòu)層、保溫層以及裝飾層進(jìn)行組合，制成具有綜合性能的預(yù)制板，不僅能夠使工程實現(xiàn)施工時間的減少，而且節(jié)省了外墻通過腳手架的搭建實施保溫層鋪設(shè)的施工環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了施工過程中安全隱患的減少。

3.3將全裝修過程中的一體化以及個性化進(jìn)行平衡

在集標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化以及集成化為一體的全裝修方式中，在裝配式建筑的不斷發(fā)展中整體廚衛(wèi)、輕質(zhì)隔墻、整體結(jié)構(gòu)、所配備的機(jī)電設(shè)備在施工協(xié)同過程中等都具有不俗的表現(xiàn)，使污染得到了有效降低，實現(xiàn)了節(jié)能節(jié)材、節(jié)約施工時間以及質(zhì)量可控的目標(biāo)。但是，在我國毛坯交房現(xiàn)象已長達(dá)20余年，在針對全裝修進(jìn)行發(fā)展中，需要對市場習(xí)慣做到充分結(jié)合，重視裝飾設(shè)計過程的兼容性，在進(jìn)行整體品質(zhì)以及性能提升的同時，需要對房屋的軟裝飾做到主動權(quán)的充分保留。

3.4針對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計的優(yōu)化

在我國建筑結(jié)構(gòu)中，對于抗震設(shè)計而言，其傳統(tǒng)理念始終秉持“強(qiáng)節(jié)點弱構(gòu)件”以及“以剛克剛”，相比于傳統(tǒng)形式的現(xiàn)澆建筑，裝配式建筑中的構(gòu)件，無論在組件還是性能方面都存在較大的差距，盲目的追求以及質(zhì)疑與現(xiàn)澆相同的抗震性能，對于裝配式建筑而言，不利于其健康發(fā)展。所以，在裝配式建筑中針對連接點結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計時，應(yīng)嘗試突破傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的理念限制，在裝配式建筑中加強(qiáng)研發(fā)以及應(yīng)用減震隔震方面的新技術(shù)力度，有效挖掘在裝配式建筑中有著較強(qiáng)適應(yīng)性的抗震體系，實現(xiàn)抗震設(shè)計的優(yōu)化。

4裝配式建筑的有效應(yīng)用

4.1實現(xiàn)資源消耗的減少，增加資源的實際使用效率

裝配式建筑的組裝結(jié)構(gòu)主要由預(yù)制構(gòu)件拼接而成，然而，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程是利用特定模具在生產(chǎn)線通過機(jī)器以一種流水作業(yè)的形式生產(chǎn)而成。由機(jī)器以及模具完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工作業(yè)，在使用上可以達(dá)到重復(fù)循環(huán)的效果，工廠中具有明細(xì)的工人分工制度，這樣可以最大化的減少資源方面的消耗，使以工人為主的現(xiàn)場操作形式轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器設(shè)備自動化為主的作業(yè)形式，實現(xiàn)了生產(chǎn)效率的大幅度提高，在材料以及人工消耗方面有著極大地節(jié)約。

4.2使環(huán)境污染得到了減少，實現(xiàn)了周圍環(huán)境影響的降低

傳統(tǒng)形式的建造過程中，由于施工過程存在較大的粉塵和噪音，以及夜間施工等原因，對環(huán)境污染以及周圍環(huán)境都造成了嚴(yán)重影響，因為傳統(tǒng)施工存在較慢的作業(yè)速度，往往為了趕工期或者遇到特殊條件的施工環(huán)境，均需要利用晚上時間進(jìn)行加班加點，在裝配式建筑中對于這類問題幾乎沒有，因為裝配式建筑具有較快的施工速度，因為所有構(gòu)件均是提前由工廠預(yù)制而成，運送至現(xiàn)場完全可以直接進(jìn)行組裝工作，對于夜間加班現(xiàn)象幾乎不可能出現(xiàn)，尤其是不可能出現(xiàn)夜間實施混凝土澆筑的問題。

4.3縮短了項目工期，提高了工程質(zhì)量

與傳統(tǒng)化的建筑施工模式相比，裝配式建筑實現(xiàn)了項目工期的縮短。因為裝配式建筑中所使用的PC構(gòu)件主要是提前由工廠制作而成，運送至施工現(xiàn)場可以直接完成組裝，使現(xiàn)場施工在時間上的消耗得到了減少，實現(xiàn)了工序之間無法規(guī)避停工時間的減少。在預(yù)制構(gòu)件中可以將建筑必須配備的水、電以及氣等各種管線進(jìn)行提前埋設(shè)，這樣在完成組裝工作后，可以直接開展電線等各種配線環(huán)節(jié)的施工，無需在墻上以及地板上二次實施開槽和打孔等工作，不僅實現(xiàn)了項目施工時間的節(jié)約，而且使構(gòu)件得到質(zhì)量的保證，同時大大減少了因為開槽和打孔等方面的作業(yè)原因在構(gòu)件以及人財物方面產(chǎn)生的浪費。

5結(jié)語

在現(xiàn)代建筑設(shè)計水平不斷提高的背景下，以裝配式建筑為代表的建筑結(jié)構(gòu)新形態(tài)得到了推廣應(yīng)用，區(qū)別于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)成本高、效率低等問題，裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計則依托計算機(jī)技術(shù)對建筑物的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字化建模和調(diào)整，并通過預(yù)制構(gòu)件的方式對建筑主體和材料進(jìn)行加工，如此，則能夠有效減少建筑建造過程中的資源浪費與環(huán)境污染，并提高建筑施工效率。

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