裝配式建筑設計要點

薛皓澤

（中聯西北工程設計研究院有限公司，陜西 西安 710077）

0 引言

裝配式建筑是一種由主體結構、墻體、裝飾、管道等部分組成的綜合性建筑。通常，建筑物的梁、板、柱、墻的大部分或全部都是次構件，每個構件都要根據采暖、用電、室內圖紙提前埋設。在工廠預制，然后運到現場組裝[1]。裝配式建筑結構較多，相對固定，安裝難度低，可以大大提高施工效率。裝配式建筑設計能夠完善有關工程建筑，確保具體應用時的施工品質，減少施工工期，提升實際裝配式建筑的工作高效率，提高建筑物中間的協調性和安全性。裝配式建筑結構不但能提升生產率，還能使工程建筑間統一融洽，因而在具體工程項目施工過程中，可以先提早開展有關部件的開發設計，確保施工的時長和留有余力開展別的施工工作。因而，在裝配式結構的施工過程中，不但能高效地提升建設工程的施工高效率，還能加強施工環節的融合程度。裝配式結構工程建筑歸屬于規范化生產制造，因而直接影響建筑業的規范化發展趨勢。裝配式建筑設計可以減少項目的建設周期。此外，在具體施工過程中，使施工公司對預制結構開展了全方位的計算機化處理，進一步完善設計計劃方案，使各領域的施工實際操作精密度更為操縱自如，不但可以提升施工品質，而且能夠加速施工速率[1]。

由于傳統的現澆混凝土結構被廣泛使用，裝配式混凝土結構在住宅工程中得到了廣泛的應用，這對促進裝配式建筑的發展和住宅產業化意義重大。裝配式建筑設計如圖1 所示。

圖1 裝配式建筑設計

1 裝配式建筑設計現狀分析

如今，在國內的建筑行業中，預制裝配式建筑物表現出很多的優勢，裝配式建筑是建筑業未來的發展趨勢，設計工作是預制裝配式建筑的基礎與前提，會直接影響預制裝配式建筑物的安全與質量，因此，需要提升裝配式建筑物的研究力度與水平，提高我國建筑行業的品質。然而在整個設計體系也存在著諸多的問題，會直接影響預制裝配式建筑物的品質。就目前的工程實踐狀況而言，預制裝配式建筑設計工作進行過程中，平面不規則以及構件數量的限制之間存在一定的矛盾，對預制建筑形成了一定的影響。建筑平面是結合地形、功能等要求進行明確的，平面的形狀存在一定的差異性，若是結合具體的平面形狀對相應的生產模具進行制定，就會產生比較多的費用，這在一定程度上會限制預制裝配式建筑的發展，對此，需要結合不同建筑的特征，對于不規則部分，可以在現場進行混凝土施工作業，也可以運用鋼結構這一形式開展施工作業。

2 裝配式建筑設計要點

2.1 安全性設計

裝配式建筑設計要保證全部結構的設計是可靠的，同時要規避一些存有事故隱患的問題，確保裝配式結構的穩定性。為了確保裝配式結構設計計劃方案的合理化和可行性，應綜合分析裝配式建筑工程設計的各方面，包含建筑工程結構的房型、連接點等一系列合理布局。要合理地設定有關技術參數和結構等，剖析在其中一些較為關鍵的要素，挑選科學合理的裝配計劃方案。與有關專家教授開展溝通，保證具體作業的安全系數達到要求，保證具體裝配式建筑結構的品質，以達到最好設計。隨后，要保證裝配式結構設計圖與實際運用一致，以保證裝配式結構設計合乎工程施工規定。同時，要加強對裝配式建筑物功能的保障，使其能達到工程建筑自身的基本功能需求，在裝配式結構設計時要反復考慮到節能環保問題，那樣可以節約建設成本費，也合乎在我國制訂的可持續發展戰略規定，并使健全的設計核心理念滲入具體運用中。

2.2 裝配式建筑節點設計

在開展裝配式結構設計的歷程中，對有關構造節點開展優化，不僅可以使這些節點的設計切合實際建筑工程施工規定，還可以提升裝配式結構的抗震等級能力和建筑的安全性能。對關鍵節點進行防水處理，在裝配式建筑物當中，接縫與節點的位置是建筑的薄弱環節，若是對其處理的效果不佳，就會使得建筑物結構安全受到一定的負面影響，通常情況下，會借助焊接的形式對拆分的構件進行連接，再進行澆筑以及振搗處理；大量工程實踐結果顯示，這樣的設計工作往往會導致構件組裝質量呈現出離散性的特征，對拆分構件的預留連接鋼筋適當加大。因而，在裝配式住宅構造節點的設計中，必須持續優化設計，減少產品成本資金的投入，提升裝配式建筑構造的聯接安全系數，推動建筑工程平穩發展。裝配式建筑節點設計如圖2 所示。

圖2 裝配式建筑節點設計

2.3 平面整體布局

預制裝配式建筑平面整體布局時，要嚴格遵守協調性原則，合理地調整模塊，通過實地的勘測，反復測量、評估和對比，確保每一個建筑結構的構件都恰到好處，從根本上提高設計工作的合理程度，達到平面布局的最佳效果，彰顯預制構件的典型特點，提高工程的建設質量，控制成本的損耗，降低工程的成本、提高工程質量和生產的效率。在平面設計階段，要依據施工場地的實際情況劃分各個功能區域，盡可能的做到有效劃分，以此避免成本的浪費。對套型模塊予以合并，使其成為需要的單元模塊，對建筑物進行構造。在進行平面布局的過程中，需要運用大空間布局的形式，從而使得承重墻與管井的位置具備更強的合理化特征，使得空間呈現出更強的靈活多變性。在進行功能劃分時，需要根據實際需求來開展合理有效的功能設計工作，使得布局工作合理化程度更強，這樣的布局形式使得空間內所設置的承重墻數量得以控制，從而使得內墻隔板能夠隨時進行拆卸[2]。裝配式建筑模型如圖3 所示。

圖3 裝配式建筑模型

2.4 預制構件設計

伴隨著中國科技的飛速發展，裝配式結構在有關預制構件生產制造中更為優秀、而規范化的裝配式結構加工工藝更為環境保護。預制裝配式的建筑中所設計的構件種類與規格相對比較多，為了能夠提升預制裝配式建筑物結構安裝工作的合理程度。在設計構件的過程中，需要結合標準與模塊的具體設計要求對構件種類和規格進行合理化的控制，唯有如此，使得構件安裝帶來的麻煩才能被有效控制，對安裝的流程進行簡化。此外，需要有效控制成本的消耗，對工程安裝品質進行提升。在選擇隔板的過程中，需要保證結構的靈活程度，使得空間結構能夠被有效調整，這樣能夠滿足人們自身的生活需求。在進行安裝工作時，需要對構件的連接牢固程度進行檢查，從而保證系統穩固效果。

2.5 管線設計

在裝配式結構建筑的設計過程中，管道設計是確保全部裝配式工程建筑結構的關鍵設計。如，運用于裝配式工程建筑結構設計的曲線型管道設計、熱水保溫管道設計、管線管道的平面豎向布局等，便是設計師推進全部管道深化設計的工作經驗積累。不但能高效地降低資源消耗，還能確保定居的舒適度。為了避免施工期延長，在進行管線設計之前一定要認真檢查預留的管線位置在施工中是否合理可行。在進行質量檢查的過程中，必須確保各個預留管線之間沒有出現交叉平行或者垂直碰撞的現象，確保預留位置設計合理性，為預制裝配式建筑施工的順利進行奠定良好的基礎[3]。因而，為了更好地開展管道深化設計，務必進行合理的設計，確保全部裝配式工程建筑管道的設計品質、具體管道安裝的穩定性、裝配式工程建筑的應用實際效果[4]。

2.6 吊裝設計

預制裝配式建筑設計理論與傳統的設計是一致的，其中的差異如下：剪力墻、樓板等屬于一個整體，在裝配式建筑當中，受到運輸與吊裝等因素的限制，需要將整體進行拆分，使其成為便于進行運輸以及吊裝的小型構件，同時在施工的現場成為整體構件，對設計的受力要求予以滿足，這對于預制裝配式建筑而言是非常關鍵的步驟，也是設計工作的重點。在對預制裝配式建筑進行規劃與設計的過程中，需要對采光、通風、距離等不同的因素予以考量，從而保障建筑物的合理與安全性，使得不同環節能夠被有效銜接。通常情況下，可以借助套型模塊組合的形式對預制裝配式建筑的空間進行設計。在開展吊裝工作前，需要將構件運輸到吊裝區域。需要預防構件在運輸以及吊裝過程中可能出現的開裂問題，在對構件進行設計的過程中，需要結合吊裝與運輸的要求，對整個過程中的受力狀況予以模擬，若是實際受力狀況與模擬相似，那么在運輸與吊裝的過程中就不會出現構件破損的問題，因為吊裝與運輸工作存在比較多的不確定因素，為了預防構件在吊裝與運輸過程中出現開裂的問題，通常是對被拆分構件中的構造鋼筋予以加大處理。在此基礎上，還需要合理選擇塔吊位置與噸位，從而提升構件整體的利用率，避免出現安全類的事故。需要注意的是，對抗震性要求比較高的構件，可采用現澆混凝土施工方案，這樣相對可靠和穩妥。裝配式吊裝設計如圖4 所示。

圖4 裝配式吊裝設計

3 結語

隨著經濟社會的飛速發展，我國人民的生活水平也持續提高，對生活條件的需求也持續增加，為了更好地能夠滿足人們對建筑結構的需求，裝配式結構的發展壯大刻不容緩。裝配式結構是能高效地替代傳統的建筑，并且是降低工程費用投入的新式施工技術性方式，其對確保施工期等擁有極為重要的作用。在設計預制裝配式建筑物的過程中，不僅需要遵守基本的施工原則，還需要認真研究與分析建筑物的結構特征。同時需要結合之前的工程設計經驗，對資源進行合理有效的配置，提升建筑的設計品質，促進預制裝配式建筑物的進一步發展，這也是促使國內建筑行業發展的關鍵舉措。