裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化探討

張均仁 許超

【摘 要】隨著新建筑技術(shù)和材料的不斷發(fā)展，預(yù)制裝配式建筑獲得了廣泛使用。在很多建筑行業(yè)較為領(lǐng)先的國家里，預(yù)制裝配式建筑在長期試驗(yàn)和使用中，已經(jīng)具有了很多能夠進(jìn)行高度集成的功能。預(yù)制裝配式建筑改變了傳統(tǒng)建筑模式，是一種新型的建筑模式，更能夠順應(yīng)建筑市場的需求，加快建筑施工速度和整體性，并且建筑模式和構(gòu)件也較為精致。我們國家建設(shè)需求大、速度發(fā)展快，因此開發(fā)預(yù)制裝配式建筑還是有著積極意義。

【關(guān)鍵詞】預(yù)制裝配式建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

建筑業(yè)迅猛發(fā)展，裝配式建筑的研究和運(yùn)用也越來越多。采用預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，可以有效節(jié)約資源和能源，提高材料在實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能和結(jié)構(gòu)性能方面的效率，減少現(xiàn)場施工對場地等環(huán)境條件的要求，減少建筑垃圾和對環(huán)境的不良影響，提高建筑功能和結(jié)構(gòu)性能，有效實(shí)現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)保”的綠色發(fā)展要求，實(shí)現(xiàn)低能耗、低排放的建造過程，促進(jìn)我國建筑業(yè)的整體發(fā)展，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的節(jié)能、減排目標(biāo)。

1裝配式建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可操作性與可行性，必須明確掌握裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。裝配式建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)指的是，在確保裝配式建筑功能性、安全性的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能地降低能源消耗，采取精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過多專業(yè)協(xié)作、多方案比較、精細(xì)化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化管理，實(shí)現(xiàn)土建成本、建筑功能以及結(jié)構(gòu)安全的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的效益最大化。

裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首先，要充分考慮裝配式建筑的功能需求，深入分析裝配式建筑的立面造型、戶型、柱網(wǎng)布置以及分縫等方面的內(nèi)容，提出可行性建議，將建筑的不規(guī)則度、高度以及復(fù)雜度控制在合理的范圍之內(nèi)。其次，初步設(shè)計(jì)階段，必須綜合考慮建筑的結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)體系、建筑材料、基礎(chǔ)型式以及各項(xiàng)參數(shù)，對多種方案進(jìn)行可行性、經(jīng)濟(jì)性分析，從中選出最優(yōu)方案，實(shí)現(xiàn)對土建造價的有效控制。最后，施工圖階段，通過標(biāo)準(zhǔn)化配筋方法、精確的計(jì)算把控、科學(xué)的模型調(diào)整，并對施工圖進(jìn)行精細(xì)化內(nèi)審、優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對土建造價的進(jìn)一步控制。

2裝配式建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，是在不損耗建筑功能，實(shí)現(xiàn)建筑安全穩(wěn)固的前提下，節(jié)約能源的有效方法，也是現(xiàn)代建筑理念中，實(shí)現(xiàn)建筑多方面統(tǒng)一、綜合效益最大化的基礎(chǔ)。裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化具有很多方面，其要點(diǎn)可以概括為以下幾個方面：

2.1 裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常規(guī)優(yōu)化

常規(guī)優(yōu)化在這里可以分為三個階段，分別是方案階段、初步設(shè)計(jì)階段和施工圖階段。在第一個階段——方案設(shè)計(jì)階段，可以組建小組，從整體上對建筑進(jìn)行分解，從戶型、立面造型倒柱網(wǎng)布置等方面來進(jìn)行專業(yè)的分析，讓建筑高度、規(guī)則度、復(fù)雜度等都控制在合理的范圍之內(nèi)。

在初步設(shè)計(jì)和施工圖階段，則需要從土建造價方面，對建筑的結(jié)構(gòu)體系等內(nèi)容進(jìn)行多種方案比較論證，先從整體上控制造價，然后再通過標(biāo)準(zhǔn)化和精確化的計(jì)算、調(diào)整，來降低土建造價。

2.2裝配式建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化

建筑工程所包含的范圍非常廣泛，因此，裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，所要優(yōu)化的內(nèi)容也很多。如果從大的方面來說，裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化與傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化一致，包括房屋總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和分布結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，如果細(xì)化，還能下分更多分類。裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，一方面在造價上更加節(jié)省，另一方面，從持續(xù)發(fā)展的角度來說，裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的理念，能夠推動建筑工程健康發(fā)展，同時也能實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。

3裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略和措施

裝配式建筑符合綠色建筑的施工理念，也符合國家對于生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求得到了長足的發(fā)展和應(yīng)用，但是在裝配式建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)上還需要加強(qiáng)重視，不斷的改革和創(chuàng)新，優(yōu)化設(shè)計(jì)理念，推陳出新，保證裝配式建筑的發(fā)展能夠符合當(dāng)今時代發(fā)展的潮流，符合人民群眾的要求，保證建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量和效率。對于裝配式建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化應(yīng)該從多個方面來進(jìn)行考慮，全方位的思考和設(shè)計(jì)，具體的優(yōu)化措施和方法應(yīng)當(dāng)從以下幾個方面來進(jìn)行。

3.1深化改革，優(yōu)化設(shè)計(jì)流程

對于裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化首先要做的就是對于設(shè)計(jì)流程的優(yōu)化。由于裝配式建筑設(shè)計(jì)流程缺乏有效的監(jiān)管和優(yōu)化，致使裝配式建筑的成本十分的高，管控的效果不是特別的理想，造成了資源的浪費(fèi)。另外由于建筑本身的特點(diǎn)，它是一個系統(tǒng)的工程，需要從全方位的考慮，不能夠只是單純的從一個建筑構(gòu)件來考慮，因此也要加強(qiáng)對于設(shè)計(jì)流程的優(yōu)化和改革。

可以做的就是在構(gòu)件的設(shè)計(jì)之初就要有全方位的考慮，保證設(shè)計(jì)效果。另外還要與其他部門做好溝通交流的工作，確保各個部門能夠很好的協(xié)調(diào)合作，避免出現(xiàn)由于溝通交流的缺失而導(dǎo)致相互扯皮的現(xiàn)象的發(fā)生，使建筑施工能夠及時的進(jìn)行，從而保證了建筑施工的進(jìn)度和質(zhì)量。

3.2統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，建立標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)體系

裝配式建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化關(guān)鍵之一就是建立健全一個完整的標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)體系。建立健全標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)體系能夠保證裝配式建筑構(gòu)件的預(yù)制工作的效率和質(zhì)量，進(jìn)而也就縮短了建設(shè)項(xiàng)目的施工工期。建立完整的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)體系還可以保證整個建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)可以減少建設(shè)項(xiàng)目的成本，滿足質(zhì)量要求的同時也能夠保證建設(shè)項(xiàng)目的利益。

首先要明確裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對于各個建筑構(gòu)件要有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這樣在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上才能夠保證不會出錯，而且也能夠方便設(shè)計(jì)過程中的組合，能夠設(shè)計(jì)組合出不同的建筑結(jié)構(gòu)，也方便了設(shè)計(jì)后期的各種建立模型，提高了設(shè)計(jì)工作的工作效率和工作質(zhì)量。

3.3優(yōu)化細(xì)部，合理拆分建筑構(gòu)件

裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化還可以從細(xì)部著手，合理的拆分建筑構(gòu)件，合理的進(jìn)行安排。對于一個建設(shè)項(xiàng)目來說不同的建筑構(gòu)件可以采用不同的方法來進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)建筑本身的實(shí)際情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)安排，看哪一個建筑構(gòu)件適合預(yù)制，哪一個建筑構(gòu)件適合現(xiàn)場澆筑，只有做到細(xì)部優(yōu)化，合理的拆分建筑構(gòu)件才能夠使建筑施工更加快速，裝配式建筑構(gòu)件更好的滿足建設(shè)需求。另外還有就是把裝配式建筑構(gòu)件進(jìn)行合理的拆分還可以充分的考慮各個建筑構(gòu)件的受力情況，這樣才能夠保證建筑構(gòu)件在組裝之后滿足建筑本身的設(shè)計(jì)要求和受力要求，保證建筑本身的質(zhì)量要求，避免出現(xiàn)豆腐渣工程。可以做到的就是多利用現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)算，保證其的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性之后在進(jìn)行建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)。

4結(jié)束語

預(yù)制裝配式建筑是近年來新興的一種建筑，雖然它的發(fā)展時間不長，但是其發(fā)展速度非常快。預(yù)制裝配式建筑是未來建筑行業(yè)發(fā)展的方向，也指出了未來建筑行業(yè)的研究方向。以我國目前社會環(huán)境的發(fā)展現(xiàn)狀來看，預(yù)制裝配式建筑有著非常巨大的發(fā)展空間。隨著社會的不斷發(fā)展與變革，建筑行業(yè)也在進(jìn)行著求新求異的探索。預(yù)制裝配式建筑作為一種新興產(chǎn)物，符合建筑行業(yè)發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提升，它可以緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境污染、人口住房等壓力。因此，它越來越受到建筑行業(yè)的重視，并且有著良好的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

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