裝配式建筑標準化設計方法工程應用

裝配式建筑標準化設計方法工程應用

Summary：為了推進住宅建筑的施工效率提升，優(yōu)化建筑施工中的資源消耗，裝配式建筑的應用建設不斷增加。在實際施工中裝配式建筑的使用可以更高效的實現(xiàn)對建筑質(zhì)量的控制，優(yōu)化施工消耗，對于建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著很大的推動作用。本文結(jié)合實際情況，對裝配式居住住宅的發(fā)展現(xiàn)狀進行了介紹，并對如何實現(xiàn)裝配式住宅的標準化設計提出了自己的意見。Keys：裝配式建筑；標準化設計；應用引言裝配式建筑的建造方式是標準化設計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修和信息管理的工業(yè)化生產(chǎn)方式，它從根源上針對傳統(tǒng)建造方式的不足進行了完善和補充．裝配式建筑有利于實現(xiàn)建設參與方的高度協(xié)同，有利于改善建設工程質(zhì)量、縮短建設周期、減少施工安全隱患、降低揚塵和建筑垃圾等，充分體現(xiàn)了當前我國“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的可持續(xù)發(fā)展理念．1國內(nèi)裝配式建筑設計現(xiàn)狀裝配式建筑通常由設計公司根據(jù)業(yè)主要求設計出建筑圖紙、預制構(gòu)件（模塊）加工圖和部品選配圖。在設計預制構(gòu)件（模塊）和選配部品時，首先使部品和預制構(gòu)件（模塊）符合模數(shù)要求且種類最少，其次還要考慮工廠的機械怎樣生產(chǎn)、未來在施工現(xiàn)場如何吊裝、模塊之間如何連接、連接點的安全性和防水性能等問題．裝配式建筑設計是要提前解決傳統(tǒng)設計在預制構(gòu)件（模塊）生產(chǎn)階段、現(xiàn)場施工（安裝）階段出現(xiàn)問題。目前國內(nèi)采用裝配式施工的項目基本上都是先由建筑設計院按照現(xiàn)澆施工方式完成建筑、結(jié)構(gòu)、機電和給排水等各專業(yè)施工圖，然后施工單位根據(jù)設計圖紙找到有資質(zhì)的咨詢機構(gòu)（或預制構(gòu)件廠）進行深化設計（見圖1）。所謂深化設計，即針對擬采用的裝配式施工構(gòu)件在制作和施工過程中的工況進行荷載不利組合驗算和預制構(gòu)件的大樣圖設計，就是把原現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)及構(gòu)件拆分成裝配式構(gòu)件的過程．把本來不是按標準化設計的建筑硬拆成裝配式，究其原因一是響應地方政府政策湊裝配率，二是設計行業(yè)缺少相關(guān)法規(guī)和標準，三是傳統(tǒng)建筑設計行業(yè)不懂裝配式建筑的設計方法。圖1國內(nèi)裝配式建筑設計模式2裝配式建筑標準化設計的意義裝配式建筑是由預制部品部件在工地裝配而成的建筑，實現(xiàn)了建筑業(yè)的信息化和工業(yè)化，可以達到節(jié)能減排、提升建筑品質(zhì)、縮短建筑工期的目的。裝配式建筑標準化設計是實現(xiàn)建筑工業(yè)化的核心，一系列的部品部件通過模數(shù)協(xié)調(diào)、模塊組合、空間協(xié)調(diào)等形成各式各樣的裝配式建筑，通過標準化設計可以提高部品部件的生產(chǎn)效率，減少、整合施工環(huán)節(jié)。裝配式建筑標準化設計的目的是在建筑、結(jié)構(gòu)、機電、裝修一體化的基礎上進行設計、加工、裝配一體化，進而實現(xiàn)設計、生產(chǎn)、裝配全程一體化，使建筑更加舒適安全、節(jié)能高效。2裝配式建筑標準化設計的方法裝配式建筑標準化設計是裝配式建筑的核心，包括整體的平面設計和立面設計，在細節(jié)上包括構(gòu)件設計、部品設計等。2.1平面設計在進行平面設計時，可以將戶型模塊化，如分為客廳、臥室、廚房、衛(wèi)生間等基本模塊，通過基本模塊的組合，可以形成不同的戶型。在基本戶型不變的條件下，盡量減少構(gòu)件數(shù)量，增加相同構(gòu)件的比例，使更多的構(gòu)件可以實現(xiàn)量產(chǎn)，以此降低生產(chǎn)成本和生產(chǎn)的復雜率。2.2立面設計立面設計包括外圍墻板、門窗、陽臺等立體構(gòu)件的設計，應用模數(shù)協(xié)調(diào)減少構(gòu)件種類，多種構(gòu)件組合可以實現(xiàn)立面?zhèn)€性化、多樣化的效果。外圍墻板可以選擇多種材料，門窗在采光、通風、窗墻比的限制下，可以選擇多種尺寸、顏色、排列方式，陽臺可以通過整體風格和功能，對基本單元進行擴展和組合。立面設計過程中要盡量減少構(gòu)建數(shù)量，構(gòu)件排列盡量簡單，便于裝配。2.3構(gòu)件設計通過平面和立面設計，在實現(xiàn)裝配式建筑功能的前提下，構(gòu)件設計的原則是規(guī)格少、多組合。如在構(gòu)件材質(zhì)的選擇上，要盡量選擇具有防火、耐久效果的材料，在構(gòu)件的設計上，要考慮構(gòu)件的安全性和穩(wěn)定性，便于吊裝和施工。根據(jù)構(gòu)件的功能標準化設計構(gòu)件，選擇相應的構(gòu)件，是裝配式建筑標準化設計的重要步驟。2.4部品設計部品的設計要以功能需求為基礎，進行標準化設計。一是根據(jù)各個部品的功能，確定部品參數(shù)，通過各種組合滿足不同戶型的要求。二是要考慮部品內(nèi)部的布置，例如一個衛(wèi)生間可以被劃分為多個單元，洗漱單元、沐浴單元等等，沐浴單元內(nèi)采用淋浴還是盆浴，還是二者都有，都需要進行考慮，每個單元的大小標準化設計后，就可以組合為滿足不同生活需要的部品，對部品進行組合就可以完成一個戶型的設計。2.5方案設計根據(jù)建筑特點和功能，在設計建筑方案時，首先要對施工周期、施工費用、施工質(zhì)量等進行全面綜合分析，選擇合適的構(gòu)件原材料。其次，對已確定部品、構(gòu)件進行參數(shù)設計，對構(gòu)件預埋位置進行規(guī)劃。最后，對于裝配式建筑的隔音效果、防火等進行全面的設計，適當增加、減少、更改構(gòu)件的選擇。3工程應用實例某工程項目共有標稱65m2、80m2、100m2及150m2等4種面積的戶型。進行戶型設計時，采用標準化設計方法，選取標準化的開間進行排列組合，最大限度地減少戶型種類，組合出4個面積的戶型。戶型模塊組合出品字形、蝶形、雙拼和Y字形4種共7類組合樓棟，實現(xiàn)了模塊組合的無限生長;在總平面規(guī)劃中滿足了多種形式和高度要求，實現(xiàn)了空間組合豐富、形態(tài)優(yōu)美的住區(qū)空間，彰顯了標準化設計成果的先進性、適應性和可復制推廣性。通過預制外墻板不同飾面材料、通過不同外墻構(gòu)件的靈活組合，通過立面分格、排列有序的門窗標準化設計實現(xiàn)富有工業(yè)化建筑特征的多樣化立面效果，如圖2所示。圖2標準化、多樣化立面效果圖項目按裝配式建筑標準化、模塊化的設計原則，充分考慮預制構(gòu)件生產(chǎn)工藝、模板利用，以少規(guī)格、多組合的理念，進行結(jié)構(gòu)組合設計，預制構(gòu)件僅為56種，種類少、可復制，使預制構(gòu)件的生產(chǎn)、裝配達到了較高的工業(yè)化水平，有效地降低構(gòu)件生產(chǎn)成本。項目采用標準化設計生產(chǎn)的預制陽臺、預制飄板、預制樓梯、預制復合內(nèi)墻、預制剪力墻等預制構(gòu)件具有一定通用性，不僅可以滿足自身需求，而且可在其它項目中廣泛使用。建設了基于企業(yè)云的裝配式建筑協(xié)同平臺，設定了設計資源標準、設計行為標準和設計交付標準。實現(xiàn)方案設計全員、全專業(yè)、全過程的三全BIM應用。4結(jié)束語綜上所述，我國已出臺相關(guān)文件大力推動裝配式建筑的發(fā)展，裝配式建筑標準化設計是決定裝配式建筑發(fā)展的核心。標準化設計決定標準化生產(chǎn)和標準化裝配，但目前缺乏關(guān)于裝配式建筑標準化設計的具體研究，標準化設計不夠成熟，技術(shù)人員的設計能力和創(chuàng)新能力不足，限制了裝配式建筑的發(fā)展，裝配式建筑標準化設計以及裝配式建筑的發(fā)展依然任重而道遠。Reference[1]王子.裝配式建筑標準化設計方法工程應用分析[J].居舍,2020(07):108+148.[2]王慶偉.裝配式建筑標準化設計方法工程應用研究[J].住宅與房地產(chǎn),2019(6):35-36.[3]高柔媚,于威.裝配式建筑設計要點及相關(guān)問題研