探析预制装配式建筑的设计要点

探析预制装配式建筑的设计要点

吴鲸江

武汉理工大设计研究院有限公司湖北武汉430000

摘要:伴随社会经济增长，我国城市化进程持续提速发展，建筑产业现代化为预制装配式建筑的普及提供了极大的应用空间。本文分析了预制装配式建筑发展的现状,作者结合自身实际工作经验就预制装配式建筑的设计要点进行了阐述,以期供参考借鉴。

关键词:预制装配式建筑；发展现状；设计要点

前言

预制装配式建筑是一种新型建筑形式,其受到气候环境因素的影响较小,施工效率高,极大地节约劳动力,和普通建筑形式相比,预制装配式建筑具有非常明显的应用优势,空间划分灵活,房间可以自由分隔,优化和完善预制装配式建筑设计,结合实际的施工条件,保障预制装配式建筑的质量和安全性。推动预制装配式建筑的发展和应用,从多方面角度出发,改进预制装配式建筑设计,缩短施工周期,达到保障和提高预制装配式建筑质量的目的。

1预制装配式建筑发展现状

我国《绿色建筑应用方案》《绿色建筑行动方案》中明确规定了建筑行业未来发展过程中应推广钢结构、预制装配制等建筑体系,这些建筑体系适合工业化生产,加快建筑建设项目的装配和预制技术,不断提高建筑行业的集成水平和工业化技术。预制装配式建筑主要采用预制装配技术,这种建筑采用的结构构件多是按照标准化、精确化、工业化模式在工厂预制加工而成,然后运输到建筑施工现场根据施工设计要求进行装配和就位,完成预制装配式建筑建设这种预制装配式建筑改变了传统的分散、施工效率低、技术水平低施工工艺,当前我国积极推广产业化的建筑发展政策,利用装配和预制技术,有效整合结构技术、构件和材料,在保障建筑结构性能的基础上,可以有效提高建筑行业的工业化水平上世纪八十年代我国建筑行业发展了预制装配式框架结构、升板体系、大板等,推动了建筑工业化发展,但是受到技术、经济条件等方面的限制,装配式结构体系没有得到广泛应用,当前我国很多地区主要是采用一些初期预制产品,大部分建筑结构体系主要应用现浇体系,对于预制装配式建筑的分洗和研究相对较少,缺少相关科研支持,使得一些设计人员不认可预制装配式建筑,在很大程度上制约了预制装配式建筑的发展和推广。而和普通建筑结构体系相比,预制装配式建筑可靠性和稳定性较高,工业化劳动生产效率高,可以实现工业废料的循环利用,有效保证结构构件质量,建设周围较短,施工速度很快,并且施工工艺相对简单,极大地减少了现场湿作业,材料浪费少,有利于绿色环保,有效提高了建筑项目的经济效益和社会效益。

2预制装配式建筑的设计流程

预制装配式建筑对住房传统的建设模式和生产方式产生了深刻的变革，影响预制装配式建筑实施的因素有技术水平、生产工艺、管理水平、生产能力、运输条件、建设周期等方面。在预制装配式建筑的建设流程中，需要建设、设计、生产和施工等单位精心配合，协同工作。与采用现浇结构建筑的建设流程相比，预制装配式建筑的设计工作呈现五个方面的特征：

2.1流程精细化

预制装配式建筑的建设流程更全面、更综合、更精细，在传统的设计流程的基础上，增加了前期技术策划和预制构件加工图设计两个设计阶段；

2.2设计模数化

模数化是建筑工业化的基础，通过建筑模数的控制可以实现建筑、构件、部品之间的统一，从模数化协调到模块化组合，进而使预制装配式建筑迈向标准化设计；

2.3配合一体化

在预制装配式建筑设计阶段，应与各专业和构配件厂家充分配合，做到主体结构、预制构件、设备管线、装修部品和施工组织的一体化协作，优化设计成果；

2.4成本精准化

预制装配式建筑的设计成果直接作为构配件生产加工的依据，并且在同样的装配率条件下，预制构件的不同拆分方案也会给投资带来较大的变化，因此设计的合理性直接影响项目的成本。

2.5技术信息化

BIM是利用数字技术表达建筑项目几何、物理和功能信息以支持项目全生命期决策、管理、建设、运营的技术和方法。建筑设计可采用BIM技术，提高预制构件设计完成度与精确度。

3预制装配式建筑的设计要点

3.1技术策划

对于预制装配式建筑,技术策划有着不可替代的重要作用,相关设计单位要仔细了解建筑项目的外部条件、成本限额、产业化目标、建设规模以及项目定位等内容,提高预制构件的规范化、标准化程序,加强和建设单位的沟通交流,最终确定合适的技术实施方案,为预制装配式建筑设计提供参考和依据。

3.2方案设计

结合预制装配式建筑的技术策划,优化立面设计和平面设计,在确保预制装配式建筑正常使用性能的基础上,坚持多组合、少规格的预制构件设计原则,实现预制装配式建筑设计的系统化和标准化。立面设计时应重点分析各种结构构件生产制造的可行性,结合预制装配式建筑建造特点和方式,设计多样化和个性化的立面。

3.3初步设计

根据不同专业的技术要点,做好协同设计,按照要求确定建筑现浇底部的层数,考虑到各种专业管线和设备的预埋预留位置,选择合适种类的预制构件,评估建筑项目的可靠性和经济性,分析影响施工成本、施工进度和施工质量的因素,采取科学有效的技术措施。

3.4施工图设计

根据初步设计阶段的技术措施,不同专业结合设备设施、内装部品、预制构件等设计参数,在设计预制装配式建筑施工图时,全面考虑到不同展业的预埋预留要求,优化预制装配式建筑连接节点的隔声、防火和防水设计。

3.5构件加工图设计

预制构件加工厂和设计单位要加强沟通交流,共同配合设计预制装配式建筑构件加工图,建筑专业可以结合实际的建筑项目需求,向设计单位提供预制构件的类型和和尺寸。除了精确定位机电管线和预制构件门窗洞口以外,还应注意预制构件的生产运输过程,考虑到预制装配式建筑施工现场各种固定和临时设施安装孔、吊钩的预埋预留。

3.6预制构件设计

预制装配式建筑建设,在设计预制构件时,应坚持模数化、标准化的原则,减少使用的构件类型,确保构件的精确化和标准化,减少工程造价。对于预制装配式建筑中的降板、异形、开洞多等部位,可以采用现浇施工方式,全面考虑到当地的构件吊装、运输和加工生产能力,并且预制构件必须具有良好的耐火性和耐久性,预制构件设计应注意成品安全性、生产可行性和便利性。若预制构件尺寸比较大,应适当增加预埋吊点和构件脱模数量,结合当地的隔热保温要求,设计合适构造的预制外墙板,满足散热器和空调安装要求。对于建筑结构中的非承重内墙,尽量选择隔声性好、易于安装、自重轻的隔墙板,结合使用功能,灵活划分预制装配式建筑室内空间,确保主体结构和非承重隔板连接的可靠性和安全性

3.7构造节点设计

预制装配式建筑结构设计的关键在于优化构造节点设计,预制外墙板的门窗洞口、接缝等防水性不足的材料和构造节点必须满足满足建筑的装饰、耐久、力学和物理性能,结合所在地区气候和项目实际情况,优化构造节点设计,满足节能和防水要求,采用构造防水和材料防水相结合的方法合理设置预制外墙板垂直缝,结合地震作用、风荷载、热胀冷缩等外界环境,设计合适宽度的接缝

4结束语

综上所述,目前，我国预制装配式建筑正处在快速发展阶段,广大建筑施工企业要结合建筑项目施工设计要求,综合考虑多方面因素,特别是预制构件生产加工,加强对预制装配式建筑的分析和研究,积累工业化建筑施工设计经验,积极整合各项技术资源,优化预制装配式建筑设计,对推动我国建筑行业的健康产业现代化发展意义重大。

参考文献：

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[3]周玉青.浅议预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点[J].建设科技,2016,(11).

[3]孟海涛.预制装配式建筑精细化设计研究[J].华东建筑,2014(03).