基于節能高效理念的裝配式建筑模具設計探討

摘要：傳統的建筑工程施工模式具有施工難度比較大、施工時間比較長等一系列問題，在工業化技術不斷取得新發展的今天，建筑工程施工模式不斷更新換代，一種以預制件為基礎進行組裝的新型建筑模式——裝配式建筑正在悄然興起。本文就根據具體的工作經驗，對基于節能高效理念的裝配式建筑模具設計現狀進行介紹，并在此基礎上提出了一系列設計要點。

關鍵詞：節能高效;裝配式建筑;模具設計

引言

中國特色社會主義市場經濟的高度發展，讓我國的建筑行業迎來了新一輪發展，人們對建筑工程施工速度和施工質量的要求越來越高，傳統的建筑工程施工模式無法滿足這一需求，而裝配式建筑正是在這種情況下應運而生的。裝配式建筑施工離不開模具支持，加強對裝配式建筑模具設計的研究，具有一定的現實意義。

1模具發展現狀

模具設計是裝配式建筑施工流程的初始階段，其設計水平直接影響著裝配式建筑的最終施工質量，在進行模具設計的過程中，設計人員需要同時考慮上游設計方案和下游施工需求，確保模具的準確度等，一旦模具設計出現質量問題，整個裝配式建筑的構件生產都會受到負面影響。比如生產出來的混凝土構件和實際施工需求不符、PC構件出現安裝問題等，都會造成巨大的經濟損失，也會導致建筑工程施工進度延后。因此，工作人員必須要嚴格遵守設計要求，保證模具設計的有效性，才能以此為基礎實現大批量構件的制作和生產，并保證每一個構件的尺寸和精確度完全一致。但是從實際情況來看，裝配式建筑在我國出現的時間還比較短，因此無論是模具設計還是其他環節，都處在探索和發展階段，并沒有成熟的標準化流程可以作為參考，這給模具設計人員帶來了一定的挑戰。一部分模具設計單位忽略了材料選用、制造工藝、脫模方式等方面的問題，設計精度不足、設計合理性較差的情況比比皆是，盡快擺脫這一系列問題，保證裝配式建筑施工質量，是未來工作的重中之重[1]。

2基于節能高效理念的裝配式建筑模具設計策略

2.1優化模具設計要點

裝配式建筑模具設計工作包含多方面內容，而具體的各部分設計方法，具有一定的研究價值。首先，要優化外墻板模具設計要點。裝配式建筑的外墻結構通常可以分成內葉結構+保溫+外葉保護三個部分，在進行模具設計的時候，一般可采取正打或反打工藝進行設計。但是根據實際工作經驗來看，正打工藝很難保證裝配式建筑外墻結構的平整度，采取人工抹面或機器抹面，都無法使之達到預計的制作水平，這無疑會給后續的裝配施工造成負面影響。但是從另一個角度來說，正打工藝能夠保證預埋件位置的準確度，施工難度比較低，設計人員應根據實際情況選擇最佳的設計方案。其次，要優化內墻板模具設計要點。裝配式建筑的墻體結構為實心混凝土結構，因此在進行模具設計的時候，一般需要考慮其厚度問題。目前比較常見的模板設計思路為，利用20#槽鋼作為邊模、將厚度控制在20cm，同時在槽鋼模板上增設肋板，避免模具在運輸和使用過程中發生形變[2]。第三，要關注疊合樓板模具設計要點。設計人員可根據設計方案，對疊合樓板高度進行分析，并利用角鐵等材料作為邊模，為保證邊模的穩定性，可利用焊接技術在角鐵上安裝鋼板，同時每隔40cm—60cm設置一個肋板，保證側模的穩定性。第四，要考慮到樓梯模具設計要點。樓梯同樣是裝配式建筑施工中比較重要的一部分，在日常設計工作中，樓梯模具一般可以分成臥式和立式兩種形式，其中臥式模具具有占地面積大、制作難度大等特點，立式樓梯模具具有踏步處理比較復雜的問題，在制作模具的時候，需要將鋼板反復折彎并進行拼接，很容易出現拼接縫施工質量問題，因此設計人員需要根據樓梯的實際情況，將拼接縫設計在操作難度低、不影響構件質量的位置，同時做好拼接縫位置的密封設計，降低發生漏漿的可能性。第五，要合理考慮底模設計要點。底模的設計難度比較大，設計人員需要根據裝配式建筑設計方案中的有關參數，選擇大面積的整塊鋼板作為底模材料，同時還需要考慮到建筑的層高數據，確定底模的寬度等。在設計要求不高的情況下，也可使用拼接鋼板作為底模材料，但設計人員需要對拼接縫形式進行有效調整，保證底模一體化效果。最后，還需要考慮到綜合管廊模具設計要點。綜合管廊模具結構比較復雜，它可以分成內模和外模兩部分，在進行設計的過程中，設計人員可在外模的下端與內模之間設置底托，并利用氣缸活塞等保證內模固定效果，從而確保裝配式建筑綜合管廊的生產質量[3]。

2.2優化模具設計手段

為確保裝配式建筑模具設計的質量，設計人員除了要考慮各個細節問題之外，還需要對模具設計手段進行優化。首先，要利用先進科學的設計軟件開展工作，并使用業內統一的繪圖軟件等，以保證數據信息共享效果。其次，要統一預制構件的型號尺寸等，保證裝配式模具設計的標準化，在此基礎上建立標準數據庫，為提升模具設計質量作出努力。另外，在涉及到特殊、異型模具的情況下，可對其中的連接件，連接桿，底座等構件進行標準化設計，利用螺栓連接方法，對標準件進行連接組裝，提升特殊模具設計質量[4]。

2.3焊接方式優化設計

裝配式建筑模具設計當中包括連接方式設計，而焊接無疑是其中最具有代表性的一種連接方法，在設計焊接方式的情況下，可在模具邊界位置設置加強筋板，從而提升模具邊界的約束效果，避免焊接操作導致模具變形。另外，還需要優化焊縫設計，一般可采取對稱設計思路，把焊縫尺寸控制在3mm以內，從而確保模具的整體性和結構穩定性。

2.4模具銹蝕問題優化設計

裝配式建筑模具在長時間使用后，很容易發生銹蝕問題，這不符合裝配式建筑模具設計高效節能的要求，因此設計人員可在設計之初考慮這一情況，選擇有效的防銹處理措施進行設計。目前比較常用的防銹處理方法包括噴漆、電泳等，其中噴漆法應用得比較多，具有處理難度低、使用成本低的特點，但是其也有一定的不足之處，比如在拆模和生產中，漆面很容易脫落，需要反復進行噴涂[5]。

結語

裝配式建筑具有施工效率高、節能環保性突出的特點，相比于傳統的建筑工程施工模式，裝配式建筑模式更符合新時期可持續發展的有關要求，因此在出現以后快速得到了認可和關注。裝配式建筑模具設計工作有一定的難度，設計師需要同時考慮到外墻板模具設計、內墻板模具設計、樓梯模具設計、綜合管廊模具設計等多方面設計要點，并根據實際工作情況，適當調整設計思路，確保裝配式建筑模具設計的有效性。

參考文獻

[1]常豆豆，曾國滔.UG在裝配式建筑構件模具設計中的應用[J].南方農機，2019，50（22）：182.

[2]王顯鵬.新型裝配式建筑PC構件模板設計及施工技術[J].大眾標準化，2020（08）：33-34.

[3]鄭強.裝配式混凝土建筑深化設計及應用解析[J].建筑施工，2020，42（10）：1970-1973.

[4]劉望，馮淼.裝配式建筑預制構件模具設計研究及模具發展趨勢[J].建設機械技術與管理，2021，34（01）：85-88.

[5]李洪波，張景瑞.不同拆分設計方案對裝配式建筑造價的影響[J].江蘇建筑，2021（02）：118-120.

作者簡介：韋華春（1989.9-），男，工程師，本科學歷，主要從事裝配式建筑建材的技術研發、生產、建材模具設計與生產等方面工作。