装配式建筑对现代建筑设计的影响尤泽伟

装配式建筑对现代建筑设计的影响尤泽伟

山东金城建设有限公司山东淄博255000

摘要:随着国家绿色发展战略的规划实施,大力发展装配式建筑成为绿色建筑“四节一环保”和建筑产业化中最重要的一项工作。完善装配式建筑标准规范,推进集成化设计、工业化生产、装配式施工、一体化装修则是具体要求。无论是已颁布实施的行标“装配式混凝土结构技术规程”,还是正在征求意见的国标“装配式混凝土建筑技术规范”,虽然都提到设计时应协调与施工等方面的配合,但并没有提到在装配式建筑结构设计时应考虑哪些施工因素。

关键词:装配式建筑;设计要点;相关问题;研究

引言

十九世纪,装配式建筑最先发展于欧洲国家,以德国、法国为代表,为解决第二次世界大战后的房屋资源紧缺,大部分欧洲国家开始大肆鼓励推广装配式建筑的建造,诞生了一系列的代表性装配式建筑,如伦敦的水晶宫,满足移民需要的预制木屋等;而后,由于装配式建筑的工业化特色,这股风潮渐渐普及到亚洲较发达国家,日本、新加坡也逐步开始加入装配式住宅的设计队伍,目前,装配式建筑在很多国家的利用率已相当普遍,但在我国仍然是一个较大的缺口及空白。

1装配式建筑设计的特征

装配式建筑设计的特征主要表现为:①设计质量的可靠性。装配式建筑设计的构件图绘制详细,构件工厂加工,都使构件质量充分得到保障。构件类型相对较少,形式统一使现场施工标准化、规范化。外墙采用混凝土外墙,外墙的窗框、涂料或瓷砖均在构件厂与外墙同步完成,很大程度上解决了窗框漏水和墙面深水的质量通病。②设计多样化。过去的建筑承重墙多、开间小、分隔死、房间的空间无法灵活分割。而装配式建筑则采用大开间,用户根据需要可灵活地利用组合式墙体分割成“随心所欲”的空间环境。③制造设计标准化。装配式建筑设计以标准层每层、每户为单元,根据结构特征和便于构件制作和安装的原则将结构拆分成不同种类的构件(如墙、梁、板、楼梯等)并绘制结构拆分图。相同类型的构件尽量将截面尺寸和配筋等统一成一个或少数几个种类,同时对钢筋都进行逐根的定位,并绘制构件图,这样便于标准化的生产、安装和质量控制。

2装配式建筑施工过程常出现的问题

2.1装配式建筑施工中的坐浆问题

当前,在装配式建筑施工过程中,我们常常会使用坐浆这种方式,不过,在实际操作过程中常常会出现一些操作失误或者是施工流程未衔接好的情况,这些问题都有可能导致装配式建筑施工出现严重的安全问题。一方面,对于机械设备,缺少合理的质检工具,当出现坐浆的厚度不符合标准或者套筒里的坐浆量不够的情况时,我们无法有效地用质检工具对其进行检测;另一方面,对于坐浆的材料,其质量好坏以及配对的比例都会对坐浆的整个质量造成影响,所以在施工过程中,对于坐浆的搅拌,在量上我们要做到“少而精”,并尽量增加搅拌次数。除此之外,对于坐浆的施工人员,往往很少有人能够做到精确控制坐浆料,而我们在施工过程中,又常常忽略对于现场施工人员的业务水平进行培训。

2.2装配式建筑施工过程中构件保护不当

在装配式建筑施工过程中,当提前定制的构件到达工程施工地后,由于没有立即投入到使用,而许多装配式建筑施工现场没有较好的施工地管理条例,同时也缺乏对应的施工地管理人员,这样很容易导致构件在施工地保护不当,从而使得构件的钢筋钢板受到腐蚀,这也为装配式建筑施工留下了安全隐患。

3装配式建筑对现代建筑的影响

3.1对建筑建造方面的影响

装配式建筑的预制构件是由工厂进行产业化生产,相比于传统建筑的成本,装配式建筑预制构件的成本占生产成本的较大部分。影响装配式建筑预制构件生产成本的因素有很多,国家税率、生产的数量与规模、通用化生产还是定制化生产都影响着预制构件的成本。是正是因为如此,装配式建筑相比于传统建筑来说,生产成本的波动性较大,且装配式建筑的预制构件,需要进行运输,在施工场地进行组装的时候,将产生二次搬运费,这同样也是需要进行控制的地方。但就总体而言,装配式建筑的建造效率远高于传统建筑的建造效率,建设周期的缩短,使得人工劳动力的成本能得到显著降低。

3.2对建筑能耗方面的影响

建筑的能耗方面,装配式建筑比传统建筑做的更好,通过对于具体节能要求的了解,与相关工厂进行沟通,生产出与设计要求相符合的产品来进行运用,实现能耗的可控化。装配式建筑的最开始的设计规划中,关于建筑的能耗数据就已经出来了,并根据相关的标准进行调成,与建筑的结构设计一般,能耗的规划同样在前期完成,最后,根据相关验证完毕的数据,进行材料的选择与制作,与建筑的预制结构构件一样,能耗在构件的设计生产过程中一并被考虑进去,并实现生产,这与传统建筑,先进行主体建筑的建造,再进行能耗的会考虑相比,装配式建筑的能耗管理更加规范与环保,且能耗的量化,使得其能够更好的进行控制,不存在不确定性。关于装配式建筑的能耗建造,有一下几个优点:1.与传统建筑相比较,在采用相同材质、厚度的保温材料时,装配式建筑的热能损失减少20%,对于热能的保留更加具有实效性。2.装配式建筑的墙体因为工业化建造的因素,其内部的实体墙与传统建筑相比,可以做得更加的大,一边能够更好地储蓄热量,在温度落差大的情况下,也可以减缓建筑内部的温度变化,是的内部空间的稳固趋于平稳状态,为人们理想的生活状态,达到冬暖夏凉的效果。

3.3与传统建筑设计之间的差异与改变

对于传统建筑的设计来说,并不会有前面较为复杂的流程,设计阶段需要进行建筑的设计以及建筑的结构设计即可。而装配式建筑的设计之所以与传统建筑的设计不同,其主要的点在于要多出一道工序,那就是拆分设计。在对整体的建筑设计完毕之后,便要根据建筑的整体构造来将其解构出来,将整个建筑拆分成多个构件,对每个构件进行深化设计。在进行建筑的拆分设计时,需要考虑好各方面的因素,建筑的拆分设计,不仅仅是对建筑进行解构,同时解构的还包括存在于建筑中的各个专项工种,例如:门窗、构件的模板配筋、埋件、留洞、保温构造、水电管线、装饰面层和元件、吊具等相关的信息。这些,在拆分设计上面,都要有信息的显示,同时,在施工的过程中,也需要专业人员进行配合施工。

3.4BIM构件的拆分设计

在施工图阶段,由于BIM模型中的墙体、楼板等模型构件属于一个统一的整体,在对其进行深度设计过程中,最好按照要求把连续的模型构件拆分为各个工厂可以生产的独立构件,然后按照设计图纸对其进行加工。在BIM技术中,构件拆分需要严格按照工厂的设计及生产要求来进行,以满足“多组合、少规格”的要求,实现对预制构件的种类的有效控制,以完成在工厂的有效生产,并在装配式建筑施工现场对其进行装配。在明确了BIM构件的拆分设计原则后,可以在施工图BIM模型上直接构建深化模型,并把一个完整的构建按照一定的要求拆分成各个工厂可以直接加工的预制构件,从而有效完成预制构件连接构造和预制构件配筋设计等工作。借助三维BIM技术模型来进行构建的拆分设计,能够对各构件间的连接关系给予直观的呈现,其不仅可以拆分设计进行有效的完善,而且还可以有效降低二维图纸设计过程中所存在的设计盲点,降低设计误差的出现,同时该模型也可以避免数据的丢失,从而确保了设计数据的有效传递。

结束语

综上所述,装配式住宅的施工过程既环保,又节能,不仅设计美观,施工效率也很高效,是现代住宅产业的新型产物,近几年被大家逐渐的认可和推广,因此被运用与建筑业的各个领域。装配式施工技术的应用弥补了传统建筑施工技术的缺陷,提高了住宅的舒适性、安全性。因此,政府和有关的部门要加强对装配式施工技术的研究,鼓励装配式住宅的建设。

参考文献:

[1]范桂清.预制装配式建筑设计实践及相关问题的探讨[J].低碳世界,2016(20):136~139.

[2]吕嫣,周文宁.浅谈装配式模块化住宅在建筑设计方面的研究和应用[J].建筑知识,2015(12).

[3]刘培莉,邓建国.BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用[J].江西建材,2017.

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