預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)及問題

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摘要：近年來，預(yù)制裝配式技術(shù)有了很大進(jìn)展，并在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。了解并掌握相關(guān)的施工技術(shù)，有利于提高工程質(zhì)量。鑒于此，本文以某建筑工程項(xiàng)目實(shí)例為依托，對(duì)預(yù)制裝配式建筑的施工技術(shù)措施進(jìn)行論述。期望通過本文的研究能夠?yàn)橥惞こ烫峁┙梃b參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)制裝配式；建筑設(shè)計(jì)；施工技術(shù)

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)發(fā)揮著越來越重要的作用，這也獲得社會(huì)的廣泛關(guān)注。建筑工程本身比較特殊，施工周期較長，施工環(huán)境復(fù)雜，施工技術(shù)要求較高。隨著建筑行業(yè)的逐漸改良，出現(xiàn)了預(yù)制裝配式建筑，裝配式建筑主要在工廠內(nèi)部進(jìn)行生產(chǎn)，然后將各零部件運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，由專人負(fù)責(zé)安裝，這一施工模式對(duì)資源能源的節(jié)約有所幫助，不僅可以減少施工工期，還能夠提升施工效率。這在一定程度上有利于建筑行業(yè)的發(fā)展，預(yù)制裝配式建筑在一定程度上有利于社會(huì)的穩(wěn)定，并且有利于建筑施工技術(shù)的革新。

1預(yù)制裝配式建筑的概念

預(yù)制裝配式建筑是一種新型裝配式建筑，在該項(xiàng)建筑工程中，所使用的全部材料都需要組裝，由工廠直接生產(chǎn)，然后由指定的運(yùn)輸工具運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行組裝。它的設(shè)計(jì)蘊(yùn)含一定工業(yè)性質(zhì)，所以經(jīng)常用于工業(yè)建筑中。現(xiàn)階段最常見的預(yù)制裝配式建筑主要分為五類：第一類是砌塊建筑，第二類是大板建筑，第三類是模塊建筑，還有兩類其他建筑形式。其中砌塊建筑是最常見的工藝技術(shù)，而且成本花費(fèi)較少，工業(yè)化程度較低；而大塊建筑能夠抵御一定自然災(zāi)害，如地震等，具有較強(qiáng)靈活性，可以用于樓板施工和屋面施工中；工業(yè)化程度最高的是模塊建筑，模塊建筑具有豐富的立面形式，在模塊建筑中，包括整體模塊、核心模塊等三類主要模塊結(jié)構(gòu)。

2預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)

預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)需要遵循具體實(shí)踐操作，設(shè)計(jì)流程一般包括設(shè)計(jì)規(guī)劃、設(shè)計(jì)方案的制定、施工圖紙的繪制和零部件的設(shè)計(jì)等，另外，工程設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合具體的工程情況，結(jié)合管理和生產(chǎn)水平，優(yōu)化和完善裝配設(shè)計(jì)的流程和工藝，以滿足現(xiàn)階段社會(huì)對(duì)裝配式建筑的施工要求，滿足現(xiàn)階段的綠色、節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展理念。

2.1預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)項(xiàng)目

以某地區(qū)的工程項(xiàng)目為例，某地區(qū)有公租樓5棟，這5棟公租樓都符合國家規(guī)范要求，其中一棟樓的面積約為1.7萬m2，共有18層樓高，都是采用的剪力墻結(jié)構(gòu)形式，該工程項(xiàng)目決定采用預(yù)制裝配式建筑形式，樓板采用疊合結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)吊裝。接下來我們以該項(xiàng)目為例，將建筑設(shè)計(jì)方面的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。

2.2預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)的難點(diǎn)

2.2.1規(guī)劃設(shè)計(jì)方案

在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮采光、通風(fēng)條件，根據(jù)實(shí)際情況全面考慮，采用組合模塊的建筑設(shè)計(jì)。因?yàn)轭A(yù)制零部件在施工時(shí)需要采用吊裝步驟，所以施工時(shí)要考慮施工流程，合理設(shè)置運(yùn)輸通道，布置預(yù)制構(gòu)件的堆放位置和其他運(yùn)輸設(shè)備的位置等，塔吊的位置需要規(guī)劃合理，這樣可以增加零部件和構(gòu)件的使用概率，減少裝配式建筑的質(zhì)量問題。

2.2.2完善平面設(shè)計(jì)

預(yù)制裝配式建筑在進(jìn)行平面設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要遵循相應(yīng)原則，保證預(yù)制裝配式建筑的每一結(jié)構(gòu)模塊都有規(guī)定合理的尺寸，設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照模數(shù)協(xié)調(diào)原則，保證模塊的尺寸合理，保證預(yù)制構(gòu)件具有一定標(biāo)準(zhǔn)性，最終確定出完善的設(shè)計(jì)方案，在此過程中，需要減少成本的浪費(fèi)，避免勞動(dòng)力的過度使用，保證施工質(zhì)量。另外，在對(duì)建筑工程進(jìn)行合理規(guī)劃時(shí)，需要設(shè)計(jì)人員全面考慮，保證建筑工程中的零部件具有一定合理性，保證管井設(shè)計(jì)的靈活性。在建筑設(shè)計(jì)過程中，要根據(jù)預(yù)制件和設(shè)施等的參數(shù)，在施工圖紙中合理考慮零部件的預(yù)埋要求，尤其要注意預(yù)制配件的各連接點(diǎn)的防水性和防火性能等，做好設(shè)計(jì)工作。以舉例項(xiàng)目為例，首先，通過研究符合裝配式結(jié)構(gòu)特性的模數(shù)系列，按照不同的使用功能進(jìn)行劃分大空間的平面布局和空間模塊，按照工程的實(shí)際位置建立起工程的配套模型，形成建筑單元模塊，再將單元模塊相互結(jié)合，形成大空間的平面布局。易于拆改的內(nèi)隔墻劃分套內(nèi)功能空間?？蓪?shí)現(xiàn)住宅空間的靈活性、可變性。

2.2.3做好立面設(shè)計(jì)工作

對(duì)于預(yù)制裝配式建筑中的立面設(shè)計(jì)，需要人員在設(shè)計(jì)時(shí)做到全面、靈活，具有一定可變性，對(duì)于建筑的外墻設(shè)計(jì)，要根據(jù)零部件的不同性質(zhì)進(jìn)行建筑搭配，提高設(shè)計(jì)的合理性。另外根據(jù)不同零部件的材料，實(shí)現(xiàn)建筑的美觀性，要在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，這時(shí)就需要考慮預(yù)制式裝配建筑，最后，根據(jù)預(yù)制裝配式建筑的外墻結(jié)構(gòu)，可以體現(xiàn)建筑的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，最后要充分發(fā)揮出裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)，使外墻的裝飾效果更加多樣。以舉例項(xiàng)目為例，建筑工程的預(yù)制外墻采用的專用涂料和裝飾材料、肌理混凝土等，再根據(jù)工程的要求，調(diào)節(jié)門窗的尺寸大小和比例等使門窗形成立面的效果，同時(shí)滿足建筑工程的多種風(fēng)格。

2.2.4設(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件

設(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件時(shí)要遵循一定設(shè)計(jì)原則，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的原則，減少構(gòu)件的類型和成本花費(fèi)，如果出現(xiàn)孔洞和降板等，可以采用現(xiàn)澆的方式，以工程項(xiàng)目為例，蓋樓采用疊合樓板的形式，并采用管線、吊頂?shù)劝惭b預(yù)埋；在內(nèi)墻，需要選擇易拆裝、且具有一定隔音效果的隔墻板進(jìn)行安裝；在廚房和衛(wèi)生間等容易發(fā)生滲漏的位置，需要做好防滲漏措施，做好清潔工作，對(duì)于空調(diào)房和陽臺(tái)等地的設(shè)計(jì)，要提前設(shè)計(jì)好陽臺(tái)上的開關(guān)孔和欄桿孔，管流洞等，對(duì)于建筑樓梯的設(shè)計(jì)，需要考慮樓梯結(jié)構(gòu)是否防滑，相關(guān)人員要做好樓梯防滑措施以及考慮到樓梯間欄桿的預(yù)留洞。

2.2.5設(shè)計(jì)建筑節(jié)點(diǎn)

對(duì)于建筑的節(jié)點(diǎn)，需要講求合理性。因?yàn)榻ㄖ?jié)點(diǎn)往往是決定建筑工程質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)。對(duì)于裝配式建筑結(jié)構(gòu)，需要注重其質(zhì)量。尤其是一些容易發(fā)生滲漏的地方，或者防水性較差的部位，比如墻體連接處和門窗連接處等，需要人員結(jié)合實(shí)際情況和物理性質(zhì)進(jìn)行考慮，保證材料的使用到位，以及各施工節(jié)點(diǎn)設(shè)置的合理性。在各節(jié)點(diǎn)連接處，需要保證接縫的合理性，根據(jù)工程當(dāng)?shù)貐^(qū)域的實(shí)際天氣情況進(jìn)行分析，保證施工節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的合理性。在提升施工節(jié)點(diǎn)質(zhì)量的同時(shí)，需要保證建筑工程的防水性，在設(shè)計(jì)墻體的垂直縫過程中，要保證采用防滲性較好的施工材料，在該工程中主要采用鋼筋預(yù)留材料和混凝土材料進(jìn)行接縫，來達(dá)到加強(qiáng)墻體防滲的效果，安裝門窗構(gòu)件時(shí)，需要門窗與外墻相連，在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，要選擇合適的保溫材料，以提高外墻的保溫效果，增強(qiáng)門窗的緊密性，同時(shí)，這樣做還能保證保留室內(nèi)的溫度，減少室內(nèi)能源的消耗，增強(qiáng)節(jié)能效果。

2.2.6設(shè)計(jì)裝配式內(nèi)部結(jié)構(gòu)

在設(shè)計(jì)預(yù)制裝配式內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，要遵循建筑和裝修的原則，保證設(shè)計(jì)的集成化，保證材料供應(yīng)的配套式，其他的設(shè)計(jì)裝修材料應(yīng)該遵循靈活性和可變性原則，這樣將有利于施工安裝，維護(hù)改造。在進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)裝修時(shí)，要保證構(gòu)件與設(shè)備的緊密連接，要與建筑的主體結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分離設(shè)計(jì)，一些零部件可以采用預(yù)埋的方式，不能剔除零部件或者清除施工節(jié)點(diǎn)，影響建筑主體的美觀性。

2.2.7協(xié)同設(shè)計(jì)建筑及其他配件

協(xié)同設(shè)計(jì)建筑及其他工程配件需要考慮是否滿足其他專業(yè)設(shè)計(jì)與工業(yè)化建造的要求。以某工程項(xiàng)目為例，建筑承重墻和柱體需要保證上下結(jié)構(gòu)連續(xù)，門窗連接上下對(duì)齊，整齊排列。保證結(jié)構(gòu)安全。設(shè)計(jì)同層排水、整體衛(wèi)浴、整體廚房，太陽能熱水系統(tǒng)集熱器、儲(chǔ)水罐等的安裝應(yīng)與建筑一體化設(shè)計(jì)。同時(shí)要考慮廚房及衛(wèi)生間排氣道、分戶配電箱位置，相關(guān)管路與線路的位置及尺寸。

3BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

將BIM技術(shù)應(yīng)用于預(yù)制裝配式建筑，可以完善建筑設(shè)計(jì)與施工流程，通過采用BIM技術(shù)可以進(jìn)一步完成零部件的安裝與拆除，規(guī)范整體施工流程，通過BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)位置的精準(zhǔn)定位，從而建立數(shù)據(jù)庫，預(yù)制裝配式建筑是實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的重要環(huán)節(jié)。在數(shù)據(jù)庫的建立中，不僅可以優(yōu)化構(gòu)件的優(yōu)化裝配，還能在整個(gè)建筑數(shù)據(jù)庫中實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的循環(huán)使用，這樣可以大大提升建筑的施工效率。另外，BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)管線碰撞和變形應(yīng)力的可視化，保證了在一定情境下管線的關(guān)聯(lián)狀態(tài)，在每一設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)經(jīng)計(jì)算量的有效分析，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性的有效統(tǒng)一。

4結(jié)束語

綠色低碳、節(jié)能環(huán)保、健康生態(tài)，預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)是建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)人員，需要提升設(shè)計(jì)能力，積淀工業(yè)化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而推動(dòng)我國建筑行業(yè)在建筑產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域健康快速地發(fā)展。

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作者：邵丹 單位：中國輕工業(yè)南寧設(shè)計(jì)工程有限公司