淺談裝配式建筑設計策略研究

張翼飛

【摘要】隨著我國現代化建設的推進，建筑行業取得了較快的發展，建筑工程施工技術也在不斷發展和進步。裝配式建筑具有施工周期短、建設成本低、安全和環保性好等優勢，在建筑領域的應用更加廣泛。相關部門要重視裝配式建筑的設計，提高建筑空間利用率，兼顧經濟性和環保性，推動裝配式建筑建設的發展。

【關鍵詞】裝配式;建筑;設計

隨著城鎮化步伐的加快，城市建筑行業規模不斷擴大，各地生態環境遭受到了不同程度的破壞，這就對建筑業在環境保護方面提出了更高的標準和要求。裝配式建筑作為作業的后起之秀，因其自身的優點，受到了追捧。對于裝配式建筑來說，其設計要點既要貼合實際，又要符合環保理念，體現當下可持續發展的主流趨勢。

1、裝配式鋼結構建筑的優勢分析

1.1能源消耗較少

裝配式建筑的結構形式更為合理，以外墻為例，施工全程無需電動吊籃的支持，木模板用量相對較少，避免了傳統建筑模式下能源消耗量偏大的問題，在建造階段的節能減幅可達到15%，此外該效益還將延伸至使用階段，外墻可采取夾心保溫的方式，保證建筑結構優良的保溫隔熱性能，用戶在保溫隔熱等方面所耗費的能源減少，具體幅度可達到25%～35%;從水資源的層面來看，減幅可達到36%或更高。

1.2提升施工工業化水平

與傳統工藝相比較，通過構件工廠化制作形式，可以有效維護產品性能與質量。生產結束后，鋼結構預制構件可以應用到螺栓安裝與焊接作業中，實現不間斷施工。

1.3提升生產率

鋼結構與預制墻板主要是在工廠制造，之后運輸到施工現場拼裝，以此結合建筑安裝與設計，協調不同施工工序的搭接，全面提升生產效率。

2、裝配式建筑設計策略

2.1方案設計

在進行裝配式建筑的方案設計過程中，設計人員應當根據現場的實際情況進行實地數據調查，并結合業主對建筑的需求，使設計方案與現場施工相匹配，綜合考慮設計、施工等各方因素，最終確定設計方案。方案階段設計師還應當根據項目的成本、工期、建設工程施工質量標準，考慮施工規模和工藝之后再進行方案設計，設計圖紙完成后再根據資金、施工現場等數據進行進一步的細化修改工作，滿足業主要求。在進行設計過程中設計人員還可以運用BIM建模系統將所有數據進行輸入整合，進行信息化裝配結構的模型設計工作，從而幫助設計人員更好地進行平面、立面圖紙的繪制。

2.2初步設計

在初步設計環節，設計人員要對與該建筑項目相關的技術進行綜合分析與協調，包括排水技術、電力技術、管線預埋技術等，這些設計項目都應在初步設計環節予以體現，如在設計中預留出管線的位置等。根據預制裝配式建筑的性能與特點，對建筑設施實時進行風險評估與檢查，確保預制裝配式建筑設施的所有內容都符合相關技術標準，同時還要分析、評估該建筑項目的質量、成本及施工進度等。

2.3施工圖設計

在裝配式建筑的施工圖設計階段，要將方案和初步設計階段的所有設計要點落實到施工圖紙中。細化和優化結構選型及拆分設計，并通過BIM系統進行復核和糾錯，以確保設計最優。

2.4構件加工圖設計

預制構件加工企業必須高度配合設計單位的工作，優化設計構件加工圖紙。由施工企業提供預制構件的尺寸圖。在設計過程中，不僅需要注重預埋預留固定設施安裝孔、現場安裝吊鉤、生產運輸吊鉤問題，還需要考慮到預制構件機電管線和門窗洞口的精確定位。然而需要注意的是，預制裝配式建筑構件設計原則在于標準化與模數化，所以必須提升構件標準化程度，減少構件類型，以此降低工程成本。合理控制構件重量與大小，分析構件生產與運輸能力。構件持久性與耐火性顯著，因此在設計時應當考慮到安全性與可行性。預制外墻板必須滿足保溫隔熱性能要求。針對非承重墻，可以選擇便于安裝拆卸和隔音效果良好的墻板。合理劃分功能空間與室內空間，確保承重墻體和主體結構的安全連接，以此滿足使用功能與抗震需求。針對潮濕環境的墻體，必須具備防水性能，且清潔難度小。樓蓋采用疊合樓板，復雜平面與大開間樓層應用現澆樓蓋，確保連接位置結構的完整性。

2.5節點連接設計

節點設計能夠增強構件和裝配式建筑的適配性。重點是雙皮墻的連接設計，關鍵環節涉及確定混凝土區域的結構，依據不同層次的設計需要，做好外墻和內墻之間的受力分析，選擇合適的受力形式，整個過程要符合設計規范。在混凝土澆筑環節，需要進行相關性分析，從不同類型的作業方式中選擇最合適的方式，保證整體優勢，提升建筑的整體質量水平。在環形筋連接設計前期，要做好澆筑工作，該環節花費的費用低，周期短，在后續設計和實施環節可更好地滿足建筑施工的要求，梁柱節點使用現澆混凝土連接，鋼筋混合框架是梁的主要結構框架。這種設計不僅方便節點間的連接，還提升了結構整體的抗側剛度，使用鋼梁作為水平構件的材料，在降低自重的同時實現大跨度。

2.6裝配結構細節設計

裝配結構是一種預制件安裝的形式，預制件當中難免會存在一些細微的問題，設計工作人員在對裝配結構進行設計的過程中應當對設計環節中的細節進行設計。首先應當注重裝配結構預制件的平面設計，在進行平面設計時要保障平面布局的合理性，建筑門窗應當與平面設計相吻合，使門窗達到安全適用標準，一般采用上下對齊和成列分布的方案進行設計。設計人員還應當對細部結構進行深化設計，要注重預制構件之間的縫隙防水設計，保障預制構件的耐久性，在墻板縫隙處、樓梯接縫處等位置進行防水設計，保障其使用效果。在對一些特殊部位的節點進行設計時要對其精確性進行考量，并且要在接縫處進行防水、防風設計，保障室內的保溫性能。在外墻與立面設計時，要達到美觀整潔經濟的設計要求，墻體與墻體間的連接部分要做好加固工作，使裝配式結構墻體設計達到保溫、隔音、防水等硬性要求。

結語：

綜上所述，隨著裝配式建筑的不斷增多，人們對建筑質量的要求也在不斷提高。為了滿足人們對建筑的要求，設計人員要不斷進行結構設計的優化和改進。通常要從設計流程、計算方式、設計體系等方面著手優化，通過有效的監督和管理工作確保設計優化的有效性，從而促進裝配式建筑工程項目效益的全面提升。

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