裝配式建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)施工研究

吳卓峰 聶榮浩

（1.濟(jì)南市工程質(zhì)量與安全中心，山東 濟(jì)南 250000；2.中建八局第二建設(shè)有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

1 推廣裝配式建筑的必要性

裝配式建筑的充分應(yīng)用是未來建筑行業(yè)的總體發(fā)展趨勢(shì)，也是現(xiàn)代建筑施工理念的一種體現(xiàn)，也是建筑行業(yè)更加集約化和科學(xué)化的一種發(fā)展，能夠有力地推動(dòng)整個(gè)社會(huì)和建筑行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。裝配式建筑的充分應(yīng)用，可以提高建筑的質(zhì)量與品質(zhì)，更是一種更加綠色環(huán)保，節(jié)約資源的建設(shè)方案，對(duì)于建設(shè)美麗中國(guó)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)城市化建設(shè)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。就目前來說，裝配式建筑主要集中在一線城市，具有一定的局限性，受到了技術(shù)以及一些其他因素的限制，但是裝配式建筑是未來建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，也是大勢(shì)所趨，具有十分廣闊的發(fā)展市場(chǎng)。除此以外，裝配式建筑也是國(guó)家大力支持和推動(dòng)的建筑項(xiàng)目。

2 裝配式建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)的研究

2.1 設(shè)計(jì)構(gòu)件加工圖

構(gòu)件加工廠必須與設(shè)計(jì)單位保持密切聯(lián)系，以此設(shè)計(jì)出構(gòu)件加工圖，按照建筑項(xiàng)目的實(shí)際需求，將預(yù)制構(gòu)件的尺寸與類型提交給設(shè)計(jì)單位。通過對(duì)預(yù)制構(gòu)件門窗、機(jī)電管線進(jìn)行精確定位，保證預(yù)制構(gòu)件的正常運(yùn)輸，將裝配式建筑附近的臨時(shí)設(shè)施考慮在內(nèi)。

2.2 構(gòu)件設(shè)計(jì)要素

在設(shè)計(jì)裝配式建筑構(gòu)件時(shí)，為了保證設(shè)計(jì)質(zhì)量和技術(shù)效率，對(duì)設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員的能力有較高的要求。設(shè)計(jì)師可以充分利用BIM技術(shù)進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)模擬，通過模擬預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)和建設(shè)的效果，充分把握裝配式建筑構(gòu)件要素之間的匹配和應(yīng)用。對(duì)此，各相關(guān)單位可以和研究機(jī)構(gòu)以及各大高校之間開展合作，形成專門的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究和學(xué)習(xí)，深入探討裝配式建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)要素的要點(diǎn)，從而推動(dòng)裝配式建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)的進(jìn)步。

2.3 設(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件

預(yù)制構(gòu)件是裝配式建筑的一個(gè)重要階段，設(shè)計(jì)過程中必須遵循模數(shù)化原則，盡可能減少構(gòu)件類型，以便得到精確、標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件，這樣工程造價(jià)才能有所降低。裝配式建筑的主要部位有降板、開洞，還包括異形等。現(xiàn)澆施工是最常采用的方式，當(dāng)然也要考慮當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)輸條件，包括加工生產(chǎn)能力、構(gòu)件吊裝等因素。與此同時(shí)，預(yù)制構(gòu)件應(yīng)充分體現(xiàn)耐久、耐火等性能，設(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件時(shí)，需保證生產(chǎn)可行性、成品安全性。對(duì)于尺寸較大的預(yù)制構(gòu)件，可增加相應(yīng)的構(gòu)件脫模、預(yù)埋吊點(diǎn)等，根據(jù)具體的隔熱保溫要求，以此對(duì)預(yù)制外墻板進(jìn)行設(shè)計(jì)，使之與空調(diào)、散熱器的安裝要求相符。

2.4 生產(chǎn)運(yùn)輸條件

生產(chǎn)運(yùn)輸條件對(duì)裝配式建筑的施工也起到了至關(guān)重要的作用，直接影響整個(gè)工程的施工進(jìn)度和工期，給企業(yè)帶來一定的影響。所以，提高裝配式建筑構(gòu)件的生產(chǎn)運(yùn)輸條件，對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目乃至施工企業(yè)都有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，應(yīng)針對(duì)構(gòu)件的運(yùn)輸建立專門的運(yùn)輸體系，保證裝配式建筑構(gòu)件能夠在制作完成后及時(shí)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，保證施工的正常進(jìn)行。制定運(yùn)輸方案時(shí)，工作人員要充分結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的情況以及裝配式構(gòu)件的運(yùn)輸要求，選擇最為合適的運(yùn)輸設(shè)備和運(yùn)輸線路。

2.5 構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

裝配式建筑在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)重點(diǎn)設(shè)計(jì)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)，以及外墻板的接縫、門窗洞口進(jìn)行預(yù)制。有的材料不具備良好的防水性，或構(gòu)造節(jié)點(diǎn)達(dá)不到建筑的力學(xué)要求，可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颍Y(jié)合項(xiàng)目的具體情況，對(duì)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，使其滿足防水、節(jié)能要求。外墻板垂直縫需設(shè)置在合適的位置，可采用構(gòu)造防水結(jié)合材料防水的方式，同時(shí)考慮風(fēng)荷載、地震作用以及熱脹冷縮等因素，對(duì)接縫進(jìn)行設(shè)置。

2.6 裝配式建筑立面設(shè)計(jì)

1）拆分設(shè)計(jì)，在對(duì)裝配式建筑的立面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意的是要對(duì)其建筑物的平面功能的布局相結(jié)合，利用單元式拆分的設(shè)計(jì)方法，將外墻板以及陽臺(tái)等多個(gè)構(gòu)件進(jìn)行拆分，不過需明確認(rèn)識(shí)到對(duì)于一些工藝相對(duì)比較復(fù)雜的預(yù)制構(gòu)件來說，不可以對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)制型的拆分。2）預(yù)制外墻拆分設(shè)計(jì)。預(yù)制外墻單元的拆分設(shè)計(jì)，其主要是根據(jù)住宅建筑物的形式進(jìn)行拆分設(shè)計(jì)的，通過結(jié)構(gòu)柱以及剪力墻的邊界對(duì)墻板進(jìn)行拆分。為了能使后期的工作更加便利，也可以根據(jù)每一間的預(yù)制墻板進(jìn)行拆分設(shè)計(jì)，一般情況下，外墻和其他位置可劃分為一個(gè)整體，之后對(duì)各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的編號(hào)處理。

3 現(xiàn)場(chǎng)施工

傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)施工會(huì)生生大量的污染物，直接影響自然環(huán)境和城市環(huán)境，包括各種噪聲污染和固體廢棄物的污染，嚴(yán)重影響了人們的正常生活，也給人們的身體健康帶來了不利的影響。但是裝配式建筑在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，只需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，無須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)制作，因此，裝配式建筑的綠色環(huán)保性較強(qiáng)。在施工過程中，施工人員應(yīng)充分利用裝配式建筑的綠色環(huán)保這一特點(diǎn)，盡可能地避免因施工對(duì)周圍環(huán)境帶來的影響。

4 結(jié)語

裝配式建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)的研究與應(yīng)用，對(duì)裝配式建筑的現(xiàn)場(chǎng)施工和建造具有十分重要的意義，施工人員和技術(shù)人員應(yīng)充分考慮裝配式建筑的綠色環(huán)保性，并且最大程度上避免對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。另外，要不斷完善其生產(chǎn)運(yùn)輸體系和設(shè)計(jì)，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，推動(dòng)裝配式建筑在更多的地區(qū)得到廣泛的應(yīng)用，推進(jìn)城市化建設(shè)的進(jìn)程。