建筑設(shè)計在裝配式建筑中的應(yīng)用

建筑設(shè)計在裝配式建筑中的應(yīng)用摘要：在社會經(jīng)濟發(fā)展新時期，建筑事業(yè)發(fā)展突飛猛進，逐步由粗獷式的發(fā)展模式向集約型的發(fā)展模式所轉(zhuǎn)變。1989年第十一屆CIB大會確定了裝配式建筑為世界建筑技術(shù)的發(fā)展趨勢。裝配式建筑的再次提出，使得建筑的生產(chǎn)與建設(shè)逐步由建造轉(zhuǎn)向產(chǎn)品化的輸出模式，而產(chǎn)品化的輸出模式也必然導(dǎo)致建筑內(nèi)部空間“流水線式〃標(biāo)準(zhǔn)、單一的生產(chǎn)樣式，這與現(xiàn)在社會對于產(chǎn)品多樣化和個性化的需求產(chǎn)生強烈的沖突。關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計；裝配式建筑；應(yīng)用引言進入新世紀(jì)以來，國內(nèi)的建筑行業(yè)進入了一個快速發(fā)展的時期，并帶動一系列附屬相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。裝配式建筑因為設(shè)計安裝簡便，廣受建筑行業(yè)青睞。但是就目前發(fā)展情況而言，因為處于初期發(fā)展階段，所以在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計上仍然存在很多問題，限制了裝配式建筑發(fā)揮優(yōu)勢。因此，對裝配式建筑設(shè)計要點分析有鮮明現(xiàn)實意義。1裝配式建筑發(fā)展背景國內(nèi)的裝配式建筑發(fā)展較晚，國外在20世紀(jì)后期就開始探索這種建筑形式。裝配式建筑技術(shù)在西方各國中進行不同形式的優(yōu)化，因為國情的不同展現(xiàn)出差異性特點。在美國，裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在住宅方向的應(yīng)用比較廣泛，在其他領(lǐng)域則更加青睞木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的裝配式技術(shù)的運用。目前，國內(nèi)的建筑裝配式的施工范圍不斷擴大，相關(guān)的施工技術(shù)也在積極地進行優(yōu)化和創(chuàng)新，為現(xiàn)代化建筑行業(yè)發(fā)展貢獻力量。在實際的施工過程中，需要在工廠進行混凝土梁、板、柱的加工制作，預(yù)留下組合的孔洞，對于簡單的結(jié)構(gòu)進行組裝施工。將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，在預(yù)定位置通過留下的孔洞進行拼裝，從而形成完整的建筑形式。也可以理解為將建筑進行細(xì)致化的拆分制作，在構(gòu)件制作完成之后運輸?shù)绞┕龅?，按照拆分位置組成完成的建筑結(jié)構(gòu)。2建筑設(shè)計在裝配式建筑中的應(yīng)用2.1平面設(shè)計平面設(shè)計的首要原則為協(xié)調(diào)性，通過反復(fù)的測量、評估和對比，找出最佳尺寸及類型設(shè)計方案，進而達到彰顯裝配式建筑優(yōu)勢、提高工程質(zhì)量、降低建設(shè)成本的目的。例如在設(shè)計之前，依照建筑各區(qū)域功能分布，劃分整個空間，確定模塊類型并設(shè)計對應(yīng)的組合方法。依照先標(biāo)準(zhǔn)化功能模塊、后套型模塊、套型模塊組成單元模塊、單元模塊打造整體構(gòu)造的順序進行平面設(shè)計，該原則與工業(yè)化生產(chǎn)的要求相適應(yīng)。以裝配式建筑中相對常用的大空間布局設(shè)計為例，此種布局設(shè)計形式能夠為承重墻、管線系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)找到最佳的存在位置，整個空間的靈活利用率更高，在實現(xiàn)建筑工程的基礎(chǔ)上，能夠盡量減少對承重墻結(jié)構(gòu)的需求，為隔板拆卸作業(yè)提供方便。2.2立面設(shè)計裝配式建筑外墻體系中，多個預(yù)制構(gòu)件組合形成外墻結(jié)構(gòu)，要求理念設(shè)計在實現(xiàn)建筑基本性能的基礎(chǔ)上，注意其審美特性的突出。確保通過立面結(jié)構(gòu)，彰顯裝配式建筑的突出優(yōu)勢，同時防止墻體結(jié)構(gòu)過于單一影響人的審美感受。立面設(shè)計效果的優(yōu)化需要做好以下三項工作：（1）采用多樣化的組合方式。例如，通過多種標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制模塊依照不同方式的排列、組合，優(yōu)化建筑形體，帶來三維立體的視覺效果，彰顯裝配式建筑特色。（2）注重層次的打造。建筑立面通常包括外墻、女兒墻、空調(diào)板、屋頂、陽臺等結(jié)構(gòu)，以上結(jié)構(gòu)元素的存在形態(tài)均會影響整個立面的設(shè)計效果。要求不同元素之間在尺寸、形態(tài)上相互搭配，豐富立面層次，并為預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供便利。（3）借用質(zhì)感、色彩、紋理等藝術(shù)元素，提高立面審美。例如，混凝土、裝飾性混凝土、瓷板、涂料等材料，在質(zhì)感上的表現(xiàn)差異明顯，結(jié)合建筑所在區(qū)域及其使用功能，選取適當(dāng)質(zhì)感的立面材料，能夠使立面更為風(fēng)格化。陽臺、空調(diào)板等體型較小的結(jié)構(gòu)，改變其尺寸比例或顏色，將其設(shè)計為立面的裝飾性元素，而百葉、掛板等非結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件，其設(shè)計更為靈活，更適合發(fā)展成為立面裝飾元素。2.3預(yù)制設(shè)計預(yù)制設(shè)計是整個裝配式建筑設(shè)計工作的重中之重，在預(yù)制設(shè)計過程中，盡可能滿足對規(guī)范化、統(tǒng)一化、模塊化的要求。合理選擇各預(yù)制構(gòu)件的尺寸、外觀、性能，提高預(yù)制構(gòu)件適用程度，降低后期安裝復(fù)雜性，合理節(jié)約建設(shè)成本。首先，對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重要程度較高的構(gòu)件，結(jié)合實際情況，選擇混凝土澆筑的方式對其安全穩(wěn)定性進行強化。適當(dāng)降低單個構(gòu)件的外觀及自重大小，其原因是若構(gòu)件體積及重量較大，在后期運輸及安裝過程中容易導(dǎo)致構(gòu)件損壞。在設(shè)計過程中，應(yīng)予以充分考慮，為后期裝配式建筑建設(shè)工作創(chuàng)造更多便利。其次，提高構(gòu)件的強度、使用壽命、抗震、防火性能，提升裝配式建筑的整體質(zhì)量。再次，對于非承重類結(jié)構(gòu)，盡量選用密度低、拆裝方便且具備優(yōu)良隔音、保溫性能的材料。做好非承重結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)之間的連接方式設(shè)計，延長建筑服務(wù)壽命。用于廚衛(wèi)等區(qū)域的預(yù)制結(jié)構(gòu)，在選材還還要同時具備一定的防潮、防水功能，以免在后期使用過程中，因空間使用特殊性導(dǎo)致構(gòu)件質(zhì)量下降。最后，建筑樓板的設(shè)計應(yīng)盡量選用現(xiàn)澆或疊合的形式，使其與墻體之間連接緊密、穩(wěn)固。以疊合樓板為例，要求做好吊頂、燈具、管線系統(tǒng)的位置設(shè)計工作，在適當(dāng)位置設(shè)置預(yù)留孔洞，提高后期安裝效果?？照{(diào)系統(tǒng)與陽臺結(jié)構(gòu)相結(jié)合，因此這兩部分的設(shè)計工作應(yīng)配合進行，確保預(yù)留孔洞的位置符合空調(diào)安裝要求。樓梯、扶手等結(jié)構(gòu)在制作過程中需一次成型，合理選取相關(guān)參數(shù)非常關(guān)鍵。2.4框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計就目前裝配式建筑發(fā)展情況而言，框架結(jié)構(gòu)是目前應(yīng)用較為廣泛的一種結(jié)構(gòu)體系，因為此類結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量要小于剪力墻結(jié)構(gòu)，所以無論是配件的制作、運輸又或者是安裝都更加便捷。并且隨著建筑技術(shù)的進一步發(fā)展，此類結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)可以被應(yīng)用到高層建筑設(shè)計當(dāng)中，目前國內(nèi)高層建筑對此類結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用情況較為良好。立足于框架結(jié)構(gòu)本身內(nèi)容而言，最為主要的兩個構(gòu)件便是疊合梁以及疊合板，通常情況下會在車間生產(chǎn)，完成之后在運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行安裝。結(jié)合國內(nèi)外裝配式建筑設(shè)計安裝案例，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計要點可以分為以下幾個方面：①預(yù)制的結(jié)構(gòu)質(zhì)量需要良好，這樣才能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計安裝之后平面規(guī)則。無論是縱向框架中的支撐柱，還是橫向框架中的支撐柱都需要一一對應(yīng)，并且中心點需要位于一條直線；②框架節(jié)點全部為剛節(jié)點，預(yù)制的混凝土構(gòu)建強度需要大于C30；③各個連接部位通常采用焊接方法，在開始之前需要分析兩個部分的材質(zhì)，合理選擇焊條以及焊接溫度，保證焊接質(zhì)量；④對于目前的裝配式建筑而言，預(yù)埋件是整體結(jié)構(gòu)體系中一個重要組成部分，其存在的基本意義在于傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)受力，因為不同位置結(jié)構(gòu)受力情況也會不同，因此在預(yù)埋件的設(shè)計中，需要合理計算各個部位的彎矩、剪力以及軸力等。結(jié)語設(shè)計工作是裝配式建筑優(yōu)越性實現(xiàn)的基礎(chǔ)，做好方案設(shè)計、初步設(shè)計工作，并對立面設(shè)計、平面設(shè)計、預(yù)制設(shè)計等工作進行嚴(yán)格的把控，確保各設(shè)計模塊之間充分協(xié)調(diào)，合理選取預(yù)制構(gòu)件的外觀尺寸及性能參數(shù)，為后期施工作業(yè)提供科學(xué)、可靠的理論依據(jù)，促使建筑行業(yè)實現(xiàn)模塊化、節(jié)能化、健康化發(fā)展。參考文獻：[1]張斌翔.預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計要點研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（15）：62.唐宇樂.預(yù)制裝配式建筑設(shè)計實踐及問題探討[J].綠色環(huán)保建材，2019（7）：67-68.孫佳音.預(yù)制