唐守 張弘陽
摘要:裝配式建筑作為中低層建筑結構中常用的技術體系,可有效規避因環境問題所產生的工程延期現象,縮減建筑成本,但預制部件之間的契合也暴露出漏水、滲水的問題。裝配式建筑結構在實際應用過程中也存在一定的問題,主要是不同建筑構件裝配契合過程中存在縫隙問題,將導致建筑結構產生滲水、漏水的問題,降低內部結構的穩定性,縮減建筑項目的使用周期。對于此,必須針對裝配式建筑結構進行防水設計來提升內部結構的防滲性與整體性,提高工程建設質量。對裝配式建筑結構設計的關鍵點進行了深入研究,以期能夠找出結構設計的重點,使設計人員在進行結構設計時多加關注,保證建筑的整體質量。
關鍵詞:裝配式建筑;節點設計;施工;要點
1國內裝配式建筑的定義、發展與現狀
業內常常將裝配式建筑比喻成樂高,因為建筑的建造過程就像積木一樣,一塊塊壘起來的。嚴謹來說,裝配式建筑是指建筑的部分或全部構件在工廠預制完成,然后運輸到施工現場,將構件通過可靠的連接方式組裝而建成的建筑,其具有工業化、標準化、參數化的特點。裝配式建筑概念自20世紀20年代就被提起,主要起源于德國及其他歐洲發達國家。裝配式建筑如今已被廣泛應用于歐美、日本、中國香港等發達國家和地區。當技術成熟時,裝配式建筑優勢是明顯的:①產品質量高。最大限度地降低墻體開裂滲漏可能性,耐火耐候等;②生產成本低。長期批量工業化生產,可有效降低成本;③生產效率高。時間即金錢,有統計發現裝配式建筑項目比傳統項目工期縮短約30%;④綠色低碳。綠色建筑的根本物質基礎是綠色建材,綠色建材應具備低消耗、低能耗、輕污染、多功能、可循環利用等特點。曾經有研究針對裝配式和現澆方式住宅項目進行測評,從資源消耗、生態破壞方面分析,裝配式建筑在鋼筋、模板、水、砂漿、保溫材料的使用量方面都比現澆建筑少,施工廢棄物約為現澆建筑的73%,碳排放量為傳統住宅的90%左右。國內自2015年開始陸續出臺發展裝配式建筑的指導意見。各地裝配式建筑如雨后春筍般大批涌現,例如2020年疫情期間武漢市采用裝配式建造方式15d內高效建設完成的火神山和雷神山兩座醫院。
2防水節點的構造設計要點
針對裝配式建筑結構設計防水節點時,主要是以加膠和封閉線兩種形式為主。通常情況下,PCF板內側一般采用的是混凝土澆鑄,而其外側則是通過預制墻板來實現加固及安全防護的。因此,針對外側預制墻板,應采取排水空腔的形式并進行打膠處理,以提高墻板與墻板之間的防水性能;而PCF板內部的混凝土澆筑結構,則需要通過自防水的性能實現建筑結構的加固處理;對于外掛式的墻板結構來講,則應采取封閉式的防水處理。一般情況下,是針對外掛墻板外側進行防水硅膠噴涂,然后在結構中間搭建空腔,而通過加固預制墻板內側的防水壓條,可以起到很好的防水效果。在整體防護之后,應在墻體外部涂刷一層具有高彈性、高密度性的聚氨酯防水材料。通過此類材料的滲透,可以在密封區域之間形成具有縫隙穿插的交互效果,以提高防水結構與預制板結構之間的黏合性[2]。此外,開放式線防水處理也是針對裝配式建筑結構外表防水的一種常用方法,主要是針對預制墻板在裝配過程中的接縫來進行封閉壓膠處理。與加膠與封閉線的處理形式相比,其在處理過程中無須進行著打膠,只需要在墻板外側添加密封條即可。應注意的是,為保證封閉板內側與外側氣壓的同步性,必須在隔斷中間設置相應的導氣槽,以真正起到排水導氣的效果。
3裝配式建筑的節點設計和施工要點
3.1裝配式標準化及建筑設計模數化(模塊化)
在生產工廠里,建筑被拆解為無數個組件,批量生產能有效大幅降低生產成本,提高生產效率,故建筑組件應盡量標準化,減少種類、規格,減少異形類別。建筑方案設計初期,設計師應有意識地采用統一模數控制項目的開間、進深,門窗孔洞大小、位置統一,樓梯梯段長度、踏步高寬一致。重復較多的單元,如廚房、衛生間、住宅陽臺等,盡量采用統一布局,統一的開間、進深、層高、管線連接,設計模塊化。在不影響方案的空間感、使用感的前提下,盡量將裝配式建筑部品部件的規格數量能降至最低。目前建成的裝配式建筑大多是住宅、賓館、辦公樓、醫院、學校,原因是這些住宅、類住宅、辦公、醫院等建筑類型具有多個重復單元空間,與裝配式建筑標準化的特點有極大的適應性。此類項目采用裝配式建造方式,可降低生產制造成本,又可縮短工期,建造質量也高,自然受到各方歡迎。
3.2預制裝配式結構節點設計
傳統建筑的結構連接節點只能發揮連接、傳遞的作用,達不到國家要求的標準,在進行裝配式建筑結構的設計過程中,設計人員要注意優化裝配式建筑結構的節點,使其在連接時能快速準確地完成,節省施工時間,連接節點的優化可有效提高建筑的抗震性,進一步加強建筑的安全性。另外,在進行連接節點優化設計時,可參考國內現有的先進科學技術,從而有效發揮節點作用。節點的優化可有利于結構的穩定性,從而保障工程的整體質量和安全性。
3.3立面與平面設計
設計人員在設計建筑平面時,要重視建筑結構構件的實際尺寸與形狀模塊,對于裝配式建筑結構的主要表現形式,以及裝配式建筑內部空間布局的設計要充分考慮建筑的適用人群,結合人們的實際需要進行空間布局設計。且在滿足人們需求的基礎上保證管井與承重墻的具體設計,保證建筑結構的質量。總的來說,設計人員對于建筑立面與平面的設計既要保證空間布局滿足人們的需求,又要使建筑的各個承重點與管道井的位置滿足建筑工程的整體質量要求。這樣設計出來的建筑才能同時具有美觀性與實用性。
3.4防水節點施工流程
在對裝配式建筑結構施工現場進行防水控制時,必須確保相關施工工藝的落實嚴格滿足施工需求。首先,在安裝完建筑組件之后,應對組件銜接處進行清潔處理,保證空腔與基地的平整性與清潔性。其次,在灌到密封膠時,必須嚴格把控膠體的灌入速率,確保膠體可均勻地打進裂縫中。如果此過程產生施工中斷的影響,則應對其進行標記處理。在對預制鐵部件進行黏合處理時,由于無法使用止水條,則應先對其進行除銹防銹處理,避免鐵銹對內部鋼結構產生腐蝕影響。最后,應針對密封區域進行滲水處理,查證當前區域是否具備相應的防水屬性。
結束語
裝配式建筑結構的研發與應用,在一定程度上,促進我國建筑行業的發展[1]。其所呈現出的操控簡便、制備工藝簡化的特性,加快了整體建筑效率,有效規避因外界環境因素所造成的施工延期問題。但裝配式建筑結構在實際應用過程中也存在一定的問題,主要是不同建筑構件裝配契合過程中存在縫隙問題,將導致建筑結構產生滲水、漏水的問題,降低內部結構的穩定性,縮減建筑項目的使用周期。對于此,必須針對裝配式建筑結構進行防水設計來提升內部結構的防滲性與整體性,提高工程建設質量。從建筑專業設計師角度出發,思考裝配式建筑,并提出應對策略,有助于設計師認識裝配式建筑的廣闊前景,幫助設計師用自己的專業能力,順利迎接裝配式建筑的發展浪潮,并推動裝配式建筑在當代的進一步發展。
參考文獻
[1]張玉林,李孟芩,范康妮,張婷婷.試分析裝配式建筑防水節點設計及施工要點[J].綠色環保建材,2020(01):102.
[2]鞏曉玉,袁建昂.裝配式建筑防水節點設計及施工要點[J].居舍,2019 (27):116-117.
[3]張文龍.裝配式建筑防水節點設計及施工要點研究[J].安徽建筑,2019,26(07):197-198.
[4]皋語.裝配式建筑結構設計要點研究[J].智庫時代,2019(21):289+291.