试论预制装配式建筑的设计要点

试论预制装配式建筑的设计要点

中建三局集团有限公司设计院湖北省武汉市430070

摘要:生活在发展速度极快的当今社会,人们对建筑的要求也变得更高,传统建筑模式的地位受到冲击,有效解决传统建筑模式所存在不足的预制装配建筑应运而生。对该类建筑相关的研究,相比过去更加全面。文章首先对预制装配建筑进行了介绍,其次概括了设计预制装配建筑的流程,分别是方案设计、初步设计、施工图设计、构建深化设计、生产加工设计、施工配合,最后从实际出发,围绕着设计预制装配建筑的要点展开了讨论,所得出结论涉及平面设计、立面设计等诸多方面,供相关人员参考。

关键词:预制装配式建筑;建筑设计;设计要点

1.预制装配式建筑优势

1.1节约建筑工程施工中使用的资源

传统的建筑工程中需要消耗大量的施工材料,这些资源占据了城市发展中资源使用的绝大部分建筑施工中使用的水泥、矿石等都是不可再生的资源,因此对资源的消耗非常大。而装配式建筑则是通过在工厂中进行集中的生产与加工,利用合理的设计方案,减少对混凝土、水泥与木材的损耗。另外,装配式建筑的作业现场还可以减少对水、电等资源的浪费,建筑工程进行拆除之后还可以进行再次的组装与拼接,促进建筑工程的循环利用,减少环境的污染与资源的浪费。

1.2有效缩短工程施工的周期

传统的建筑工程其施工周期比较长,需要消耗大量的时间。而装配式建筑工程中需要使用的是外墙板与构件都是提前预留与设计好的,只要等到结构吊装至施工现场就可直接拼接,大大降低了工作消耗的时间。另外,装配式建筑通过工程的集中式生产,对于单体建筑的构件都是单独的生产车间,车间的工作是有一定的顺序与要求的,可以快速实现构件的浇筑、防护、保温等工作,提高了工作的效率,缩短建筑预制的施工时间。装配式建筑在构件进行组装的时候,通过代行的吊装设备到现场,可以在1~2周的时间迅速将建筑进行组装完后,还可以减少对环境的破坏。

1.3有效降低工程的费用

使用预制装配式建筑施工技术其构件都是在工程进行集中生产,这样可以提高生产工人的熟练度,提高工作的效率,有助于工程费用的节约。随着我国机械化生产水平的提高,相关的预制构件生产效率会大大提高。另外,装配式建筑的标准化生产也对材料的使用数量进行严格的控制,减少材料的损耗,这对于费用的降低起到很大的作用。在装配式建筑进行组装的时候,使用的人工数量也不会太多,并且使用周期会比较短,这些都会工程费用的节约起到有利的作用。

2.预制装配式建筑设计要点

2.1平面设计要点

与传统建筑屏平面设计的不同,装配式建筑在进行平面设计时,要充分考虑装配式建筑的特点。在方案设计时应进行整体技术策划,对技术选型、技术经济可行性和建造性进行评估,科学合理地确定建造目标与技术实施方案。以少规格多组合的原则进行设计,主要包括1.建造集成体系通用化2.建筑参数模数化和规格化3.套型标准系列化4.部件部品定型化和通用化。考虑到装配式建筑应满足建筑全寿命周期要求,平面设计应简单规整,并采用大空间布置方式,充分考虑内装体的可变性与适应性,满足居住者家庭全生命周期使用的灵活适应性。此外,还应通过模数协调来实现建筑结构体和建筑内装体之间的整体协调。

2.2立面设计要点

对预制装配式建筑进行立面设计,可对各类饰面材料进行选用作为外墙板,以彰显不同纹理和各类色彩的灵活变换。要灵活地对各类外墙组件进行组合,彰显建筑立面效果。预制装配式建筑主要包括门窗、混凝土预制组件、空调板以及外装饰组件等外墙构件,能实现对装饰效果的充分发挥,外门窗要实现对通风采光要求的良好满足,并对窗口大小、窗口比例等进行科学调整,并选用适宜的窗框形式,对设计方法进行科学应用。对阳台、空调的实际形状和具体位置进行合理调整,增强建筑立面呈现出的可变性。借助各类装饰组件,增强立面设计的多样化效果。

装配式建筑设计应体现工厂化生产、装配式施工和外围护结构简洁规整的特征,在标准化设计的基础上,实现立面形式的多样化。预制外墙设计要充分利用工厂化工艺和装配条件,通过模具浇筑、材质组合和清水混凝土等形成多种装饰效果。

2.3预制构件的设计要点

预制构件是预制装配式建筑的主要环节,对于预制构件的生产应把握标准化,统一化,结构化的原则,减少预制件生产时的种类和型号,降低预制件生产的成本,提高预制件的生产效率,保障预制件的质量。因此设计人员在对预制构件进行设计时,应做好以下几点工作。

2.3.1准备工作

在对预制件进行设计工作之前,设计人员应深入到施工现场一线,对施工环境进行检测,然后考虑预制件的生产与运输问题,以保障预制件能够安全、准时运送到施工现场。设计人员在施工现场要对建设单位所提供的数据和图纸进行二次检测,对与施工现场不符的部分,应与建设单位进行协商,以统一后期预制件的大小,重量,尺寸,造型等。

2.3.2设计预制外墙板

设计预制外墙板时,应依照一定的要求实施隔热与保温操作,根据地区范围的不同,选择与之相匹配的建筑结构。若内墙为非承重墙,则最好使用隔音性能理想、方便安装与移除的隔墙板。结合所划分为的室内空间与功能区间,科学而科学的连接承重墙与主体结构,从而提升墙体的抗震性能与使用功能水平。

2.3.3设计卫生间、厨房

设计卫生间、厨房等潮湿环境时,必须考虑其防水性能,要定期进行清洁处理,科学将构件和卫浴、设备与空调设备等进行科学而可靠的连接。选择楼盖时,最好选择叠合楼板,若楼层的平面相对复杂,或者开间比较大,可实施现浇楼盖,及时保证连接处墙体与楼板间、楼板与楼板间的完整度与科学性。

2.3.4公共区域的设计要点

公共区域承担的功能较多,因此在公共区域设计上,应减少公共区域各设备的交叉部分,提高公共区域空间的利用效果。如供暖系统方面应独立设计,实现供暖系统的自我循环,减少对其他设备的干扰。对于室内空调的位置,要接近外墙空调架,便于打孔与排水。卫生间与厨房的通风口和电力线路,要接近配电箱,缩短供电距离,便于后期的维护。

2.4协同设计

首先,在开展结构专业设计工作时,以抗震设计提出的规范要求为依据,对建筑的构造、体形和平面布置进行设计,保证在设计建筑方案前,完成与结构专业设计相关的工作;其次,在对建筑给排水进行设计时,设计师应集中设置竖向管线,使其与建筑平面布置相配合,尽量避免水平交叉的情况出现,预留出需要穿过预制构件的横/竖向管线的位置;再次,在电气专业设计的过程中,如果需要在叠合板、预制墙体内进行暗敷设,则应当采取线管保护的形式,在墙体上预留出插座、电器开关、连接管线和接线盒的位置,配合结构专业设计,保证门窗过梁、锚固区内没有需要埋设的设备管线;最后,对暖通专业设计引起重视,在设置竖向风管径时,将建筑平面布置作为主要依据,避免预制构件被穿过的情况发生,在此基础上,确定风管和设备的走向。

结束语:综上所述,作为一种新型的建筑形式,预制装配式建筑具有模块化、定制化、高效化、绿色化等特点,突出表现在劳动生产率高、施工人员少、环境污染大大减少、建筑品质高,受到社会的广泛追捧。设计者在进行装配式建筑设计时严格遵守国家颁布的装配式建筑设计标准与设计原则,充分考虑装配式建筑的特点,在建筑平面、立面的设计上必须要给予高度关注,这样在设计时会更为科学、合理,为施工单位的装配式施工提供高质量的设计依据,从而打造出高质量、高标准、高水平的装配式建筑。

参考文献

[1]张鑫,隗鸢翀.预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点[J].绿色环保建材,2019(6):68.

[2]马杨.浅析预制装配式建筑的设计与施工[J].中国房地产业,2017(27):49-51.

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