关键词:装配式建筑结构;构件预制;设计要点
引言
装配式建筑的全面推广,旨在实现节能环保、可持续发展的重要战略方向。装配式建筑的施工具有节能环保的优势,当前还处在完善阶段,只是在较为发达的地区进行推广,装配式建筑是否成功,关键在于其结构设计、拆分、构件制作和组装这几个方面,建筑的基本要求是保障建筑物的质量,所以要求装配式建筑的结构要稳定、安全和实用,因此,装配式建筑的结构设计优化就至关重要。
一、装配式建筑结构的主要构件预制分析
装配式建筑结构的构件预制主要包括:(1)外墙板预制。预制外墙板在装配整体式混凝土住宅中,是一个主要构件之一,其可以作为非承重构件也可以作为承重构件来受力,如预制叠合剪力墙板就属于承重构件,预制复合外墙挂板属于非承重件。预制复合外墙挂板能同保温材料和饰面材料一次加工成型,重量轻,尺寸分割方便,运输、吊装、安装、拆分都非常灵活,便于操作,因此也使用较多。(2)女儿墙预制。预制女儿墙可以作为一个单独的构件预制,也可以同外墙板一起作为一个特殊构件,进行整体预制。女儿墙可以在加工时预留槽口出水,安装后再铺卷材做防水工作。立面设计中一般会在女儿墙处设计线脚,可以在加工时预制,也可以预留埋件,方便后期装饰,这需要根据造型的需要来定。(3)阳台预制。预制阳台分为叠合式半预制阳台全预制阳台两种形式,预制阳台可在工厂加工时安装好地漏,做好饰面材料并排水找平。也有的采用混凝土阳台板和预制楼板,减少了后期施工拼装的麻烦。(4)空调板预制。预制空调板的板型要根据空调外机的尺度来设计定制,能方便空调外机安装,并满足空调散热空间的要求。
二、装配式建筑结构设计要点分析
装配式建筑结构设计要点主要表现为:(1)预制件设计要点。由于构件预制是整个建筑的施工重点,其生产的规范性和合理性直接决定着整个建筑的施工质量和施工效益。因此,在实施构件预制的生产之前,需要严格地遵循模数化和标准化的要求进行装配式构件的设计工作,这样能够给装配式构件的生产提供有效的参数,最终以确保整个装配式构件生产及其后期施工、维护工作的更好进行。(2)装配式建筑结构的规划设计要点。装配式建筑结构设计时,首先需要对其进行规划设计,从而满足用户的采光及通风等要求,并且在保证施工经济性的前提下,还需要使整个装配式建筑结构具有更加安全、稳定的性能。(3)装配式建筑立面设计。第一、拆分设计。装配式建筑立面设计要根据平面功能的布局,采用单元式拆分设计对外墙板和阳台等构件进行拆分。但是要注意的是,对工厂制作工艺难度较大的构件预制,最好不要强行拆分。第二、预制外墙单元的拆分设计。预制外墙单元拆分要根据住宅的结构体系,墙板依据结构柱和剪力墙的边界来进行拆分。为了运输方便,可以以每一间预制墙板拆分,有时也可以将外墙和其他部位划为一个整体,对构件加以编号。第三、预制阳台拆分设计。预制阳台可以根据平面内楼板进行划分,与相邻开间的楼板划为一个整体。第四、标准构件的应用。随着建筑工业化水平的不断发展,非标准构件开始越来越多的使用。对标准构件进行造型处理和精细化设计,可以使立面效果更加美观。需要注意的是,在立面设计时,一般将同一元素规律性地重复布置,再对标准构件预制的造型和色彩处理,可以增强韵律美。第五、非标准构件的应用。在装配式住宅中的结构部分,比如梁柱、剪力墙、楼板等构件预制,一般固定常用,适合大批量生产。立面构件和内部装修一般采用非标准构件,需要小批量定制。(4)专业配合设计要点分析。由于装配式建筑结构需要在施工现场进行组装,为了确保其组装的质量及组装过程的顺利,还需要在进行装配式建筑结构设计过程中,各专业的人员进行有效配合与合作,这样能够保证对于装配式建筑结构构件的设计受力更加合理、规格尺寸更加符合以及整个连接施工更加方便快捷。
三、装配式建筑结构设计应用的分析
结合某装配式住宅建筑结构工程为例,以下就装配式建筑结构设计的应用进行分析:
(一)某装配式住宅建筑结构工程的概况。某装配式住宅建筑总面积约9700㎡,共13层,结合当地实际,其采用SP叠合板预制剪力墙结构体系,实施户型组合设计,并且其外形设计采用水平和垂直相结合的构图方式,以下就其具体应用进行分析。
(二)科学选择结构体系。装配式建筑中的结构体系形式及其空间关系是否合理不仅直接影响建筑物安全,而且关系到能否达到建筑物预定的功能要求和能否取得合理的经济效益。装配式建筑一般采用与现浇等同的设计原则,其结构体系及建造高度应符合规范要求。某装配式建筑采用SP叠合板预制剪力墙结构体系,其连接构造较为简单、墙体可快速拼装到位、节省现场支撑、施工便捷;楼板具有较大跨度,可实现室内大空间,便于空间灵活分隔等优势。外墙采用预制反打面砖夹芯保温墙或彩色混凝土,内墙采用预制混凝土,楼盖为预制预应力SP叠合板,楼梯、阳台、雨篷采用预制混凝土。集外墙装饰、保温、门窗、结构于一体的预制混凝土夹心保温墙板作为外墙板,解决了门窗、墙体渗水,外保温、外饰面砖脱离等建筑质量通病,而且还实现了保温与结构的同寿命,充分体现了较高的体系集成度。
(三)装配式建筑结构设计的应用分析。某装配式建筑结构设计具体表现为:①户型组合设计分析。装配式建筑结构计中的户型组合设计是最典型设计手法,某装配式建筑的户型组合设计主要采用以下两种组合方式。单元定型组合通常采用固定结构单元模块组合或分解成一种或两种户型。将两个独立的单元户型组合成一个超大户型,分别打通中间的储藏空间使得其变成室内过道,减少一个厨房将其变为卧室,组合成一个可三代同居的大居室。以户为单位灵活划分空间的组合方式通常借用轻质隔墙二次划分空间,其承重墙体往往与分户墙的隔声、防火等功能相一致,因而大都采用与结构单元相一致的以“户”为组合单位进行组合,其局限性是户型面积变化的灵活性较小。卫生间、厨房等因楼板留洞等因素在结构单元内保持原位置,去掉原书房与客厅间的隔墙,将书房改为餐厅,中间用可移动电视机柜来隔断。实现真正意义上的大开间、可自由分隔的住宅理念,具有良好的降噪隔震效果,住宅舒适度大大提高。②某装配式建筑立面设计的分析。某装配式建筑的外形设计采用水平和垂直相结合的构图方式。住宅在水平构图上有预制外墙划分,窗户、阳台、女儿墙的划分,运用分隔缝做层间划分等。在垂直构图上运用外凸的构件预制作有规律的垂直重复,在平直的外立面上突出阳台组成一个小体部突出于外墙,使外立面变成一个一个由阳台构成的竖向体部划分成竖向段落。
四、结束语
综上所述,随着建筑业向工业化转型发展的速度越来越快,装配式建筑得到了越来越广泛的应用,相对于传统式建筑,装配式建筑对于质量要求更加严格,为了充分体现装配式建筑的作用,因此必须加强对装配式建筑结构的设计要点及其应用进行分析。
参考文献:
[1]王蕾.高层装配式住宅立面设计技术探讨[J].住宅与房地产,2016(33).
[2]颜宏亮,郭峰.高层装配式住宅立面设计技术探讨[J].住宅科技,2015(8)