研究預(yù)制裝配式建筑設(shè)計實踐及問題

董國偉楊璇 威海凱得建筑設(shè)計有限公司

1 前言

現(xiàn)階段，我國社會當(dāng)中預(yù)制裝配式建筑工程項目的數(shù)量正在不斷增多，對于預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計工作要求和標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提升，裝配式建筑設(shè)計工作質(zhì)量和效果，直接關(guān)系到預(yù)制裝配式建筑工程施工質(zhì)量以及整體的施工效果。

因此，在進(jìn)行建筑工程項目方案設(shè)計工作當(dāng)中，需要有效結(jié)合建筑工程的實際建設(shè)工作要求和標(biāo)準(zhǔn)，對預(yù)制裝配式建筑設(shè)計工作要點進(jìn)行全面把控，為后續(xù)各項工作開展打下良好的基礎(chǔ)，同時對預(yù)制裝配的建筑整體施工效益，以及施工質(zhì)量的全面提升起到良好的保障性作用。

基于BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，在整個裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計效果上得到了進(jìn)一步提升，推動著我國裝配置建筑產(chǎn)業(yè)的快速向前發(fā)展。

2 預(yù)制裝配式建筑設(shè)計特點和難點問題分析

2.1 預(yù)制裝配式建筑設(shè)計特點

首先，裝配式建筑工程項目在設(shè)計工作過程中流程相對比較精細(xì)，使得建筑工程項目設(shè)計工作不斷朝著更加精細(xì)化的設(shè)計工作方向上發(fā)展。其次，是建筑工程成本控制更加精細(xì)，在預(yù)制裝配的建筑設(shè)計工作當(dāng)中，需要將最終的設(shè)計工作成果作為重要的生產(chǎn)工作依據(jù)。

通常情況下，預(yù)制構(gòu)件的拆分工作方案會存在明顯的差異性，因此通過科學(xué)合理的技術(shù)方案設(shè)計，可以實現(xiàn)對整個預(yù)制裝配的建筑展開更加精細(xì)化的控制工作。與此同時，還需要展開一體化配合工作，預(yù)制裝配的建筑設(shè)計工作中，需要對整個設(shè)計工作流程展開全面優(yōu)化和處理，該項工作需要建立在不同專業(yè)領(lǐng)域和生產(chǎn)廠家相互配合的基礎(chǔ)之上，實現(xiàn)整個裝配式建筑一體化管理工作效果。

除此之外，還需要展開模塊化的設(shè)計工作，對不同的建筑元素之間展開統(tǒng)一化處理，對建筑設(shè)計工作參數(shù)進(jìn)行有效控制，保證建筑模塊相互之間可以建立起必要的合作關(guān)系，使得建筑設(shè)計工作標(biāo)準(zhǔn)水平的全面提升。

在新時期發(fā)展背景下，通過對更加先進(jìn)的信息化技術(shù)的有效應(yīng)用，在預(yù)制裝配式建筑設(shè)計工作中發(fā)揮出的作用和優(yōu)勢非常明顯。比如，通過BIM技術(shù)的使用，可以將整個裝配式建筑體的結(jié)構(gòu)以更加透明化的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，實現(xiàn)對整個建筑工程項目全周期設(shè)計工作內(nèi)容進(jìn)行有效調(diào)整。

2.2 預(yù)制裝配式建筑設(shè)計難點問題

預(yù)制裝配式建筑設(shè)計工作理論和傳統(tǒng)的設(shè)計工作方法基本保持相同，其中存在的差異性問題表現(xiàn)如下：剪力墻樓板等屬于一個完整的整體，在裝配式建筑項目設(shè)計工作中，由于受到運(yùn)輸?shù)跹b等方面因素的影響和限制，需要對其展開整體性拆分工作，將其劃分成更加容易運(yùn)輸和吊裝的小型建筑構(gòu)架。

在項目工程施工現(xiàn)場，可以將其拼接成一個完整的整體構(gòu)件，對整個裝配式建筑的受力要求加以滿足。因此，預(yù)制裝備的建筑設(shè)計工作中，需要有效滿足上述的設(shè)計工作內(nèi)容，同時也是設(shè)計工作中的難點問題之一。

現(xiàn)階段，在預(yù)制裝配的建筑設(shè)計工作當(dāng)中，存在的主要問題表現(xiàn)為以下幾個方面。

首先，由于建筑體當(dāng)中一些不規(guī)則平面，以及構(gòu)件數(shù)量限制等方面問題會存在一定的矛盾情況，對預(yù)制裝配式建筑的正常使用造成比較嚴(yán)重的影響。建筑平面結(jié)構(gòu)設(shè)計需要有效結(jié)合地形條件、空間功能等相關(guān)因素來加以確認(rèn)，由于平面形狀會存在一定的差異性，要想有效結(jié)合具體的平面形狀對生產(chǎn)模具進(jìn)行設(shè)定，會造成較大的經(jīng)濟(jì)成本投入量，因此也會在很大程度上影響到整個預(yù)制裝配式建筑的后續(xù)發(fā)展。對此，需要有效結(jié)合不同建筑體的構(gòu)成特征，對不規(guī)則部分展開現(xiàn)場混凝土澆筑施工作業(yè)，同時也可以通過使用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成形式來開展施工作業(yè)。

其次，對于關(guān)鍵節(jié)點的防水處理工作，在裝配式建筑體當(dāng)中接縫位置和節(jié)點位置，是建筑設(shè)計工作中的薄弱環(huán)節(jié)之一，如果對其處理工作效果不佳很容易造成建筑體的結(jié)構(gòu)安全性，受到比較嚴(yán)重的負(fù)面性干擾。通常情況下，可以通過使用焊接處理工作方法，對拆分的鋼結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行有效連接，然后再進(jìn)行后續(xù)的混凝土澆筑和振搗處理工作。經(jīng)過大量的實踐工作分析，可以得出這種設(shè)計工作方式，經(jīng)常會造成預(yù)制構(gòu)件的組裝質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，會產(chǎn)生預(yù)制構(gòu)件相互之間產(chǎn)生離散性特征，對拆分預(yù)制構(gòu)件的預(yù)留連接鋼筋需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)募哟蟆?/p>

最后，還需要有效防止構(gòu)件在運(yùn)輸工作或者吊裝工作中產(chǎn)生碰撞開裂問題。在針對構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計過程中，需要有效考慮到后續(xù)構(gòu)架吊裝和運(yùn)輸工作方面的要求，需要對整個預(yù)制部件拼裝過程以及整體受力狀態(tài)進(jìn)行模擬和分析，避免后續(xù)構(gòu)件在使用過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的破損情況。

3 預(yù)制裝配式建筑設(shè)計實踐工作要點分析

在預(yù)制裝配式建筑設(shè)計工作當(dāng)中，主要的設(shè)計工作要點包含建筑體的立面設(shè)計、吊裝設(shè)計、平面設(shè)計以及建筑預(yù)制構(gòu)件設(shè)計等相關(guān)工作內(nèi)容，需要充分明確預(yù)制裝配的建筑設(shè)計工作要點，提高裝配式建筑的設(shè)計工作質(zhì)量和效果。

3.1 立面設(shè)計工作要點

在裝配式建筑設(shè)計工作過程中，建筑外墻結(jié)構(gòu)主要是通過不同預(yù)制構(gòu)件所形成，在進(jìn)行立面結(jié)構(gòu)設(shè)計工作當(dāng)中，不但需要保證預(yù)制裝配式建筑體結(jié)構(gòu)的整體特點更加突出，同時還需要有效防止結(jié)構(gòu)單一化問題所形成的視覺疲勞情況。因此，在裝配式建筑設(shè)計工作當(dāng)中，需要有效保證立面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的模塊化，使得立面不同幾個構(gòu)件之間所形成的銜接效果更加明顯，整個設(shè)計工作的合理性可以得到全面提升。

第一，組合立面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法呈現(xiàn)出多元化的結(jié)構(gòu)特征。在進(jìn)行建筑立面設(shè)計工作當(dāng)中，通過有效借助不同模塊化的排列和組合形式，使得建筑體結(jié)構(gòu)及其空間可以呈現(xiàn)出特定的變化狀態(tài)，可以對建筑體的獨(dú)特性進(jìn)行顯現(xiàn)。

第二，層次變化。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作當(dāng)中，需要保證不同結(jié)構(gòu)尺寸基礎(chǔ)之上展開標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)調(diào)整工作，對整個建筑體的生產(chǎn)工作要求加以滿足。

第三，在進(jìn)行立面設(shè)計工作當(dāng)中，可以通過對建筑構(gòu)件表面顏色、表面紋理以及建筑組裝順序的改變，有效呈現(xiàn)出多元化的建筑立面結(jié)構(gòu)特征。同時在材料的選擇過程當(dāng)中，需要充分彰顯出立面結(jié)構(gòu)的整體性效果，對預(yù)制裝配式建筑的陽臺空調(diào)板等位置需要有效調(diào)整進(jìn)深面寬等相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)設(shè)計工作的多樣化特點。

圖1

3.2 施工吊裝設(shè)計工作要點

在針對預(yù)制裝配的建筑結(jié)構(gòu)展開規(guī)劃和設(shè)計工作當(dāng)中，需要對建筑體的采光通風(fēng)以及設(shè)計間距大小等相關(guān)因素進(jìn)行綜合考量和分析，要有效保證建筑體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，保證不同工作環(huán)節(jié)相互之間可以進(jìn)行有效銜接。

通常情況下，可以有效借助套型模塊組合結(jié)構(gòu)形式，對預(yù)制裝配式建筑體結(jié)構(gòu)空間展開針對性設(shè)計，同時在進(jìn)行吊裝工作之前，需要將預(yù)制構(gòu)件直接運(yùn)輸?shù)降跹b施工區(qū)域范圍內(nèi)。為了保證吊裝工作的順利開展，相關(guān)設(shè)計工作人員需要基于裝配式建筑的平面設(shè)計工作情況，對預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸通道進(jìn)行合理規(guī)劃和調(diào)整，有效防止出現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件組裝偏差問題。在此基礎(chǔ)之上還需要合理選擇塔吊的具體位置和噸位大小，有效提高一級工件的整體使用工作效率，防止產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故。

3.3 建筑平面設(shè)計要點

首先，需要有效遵循協(xié)調(diào)性的設(shè)計工作原則，需要合理調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)模塊，從根本上提高設(shè)計工作的科學(xué)性與合理性，同時有效彰顯出預(yù)制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)構(gòu)成特點，提高建筑工程項目施工質(zhì)量，控制經(jīng)濟(jì)成本的損耗量。

其次，在進(jìn)行前期的建筑體設(shè)計工作當(dāng)中，相關(guān)施工人員需要站在合理的工作角度上，對整個建筑體展開規(guī)劃和設(shè)計工作保證模塊類型和建筑組合結(jié)構(gòu)形式充分明確。在模塊化設(shè)計工作當(dāng)中需要根據(jù)建筑工程項目的設(shè)計工作特點，結(jié)合定位工作要求對套型模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制作業(yè)，從而使得工業(yè)化生產(chǎn)工作要求得到充分滿足。

最后，需要對套型模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行合并處理，使其成為所需要的單元控制工作模塊，對整個建筑體結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)造。同時在平面布局工作當(dāng)中，通過使用大空間的布局結(jié)構(gòu)形式，保證承重墻和管井位置具備更強(qiáng)的合理化設(shè)計工作特點，保證預(yù)制裝配式建筑內(nèi)部空間使用靈活性更強(qiáng)，同時具有更高的多變性特點。

在進(jìn)行功能劃分過程中，需要根據(jù)實際平面設(shè)計工作要求，有效開展功能設(shè)計工作，使得整個空間布局結(jié)構(gòu)更加完善，提高裝配式建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，對承重墻的數(shù)量進(jìn)行有效控制，使得建筑內(nèi)墻隔板可以隨時進(jìn)行拆卸。

4 結(jié)束語

綜上所述，在預(yù)制裝配式建筑工程項目設(shè)計工作當(dāng)中，需要有效遵循裝配的建筑的基本設(shè)計工作原則，需要對裝配式建筑設(shè)計工作中的相關(guān)難點問題進(jìn)行全面了解，同時對裝配的建筑設(shè)計工作的技術(shù)要點進(jìn)行全面把控，有效保證裝配式建筑設(shè)計工作的科學(xué)性與合理性，實現(xiàn)資源的合理分配，全面提高建筑工程項目的設(shè)計工作質(zhì)量，推動我國裝配式建筑不斷朝著更高目標(biāo)和方向上發(fā)展。