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概论装配式建筑结构及相关设计

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：梁利生

[导读] 摘要：装配式建筑是近几年发展起来的一种新型的建筑形式，相对于传统的建筑来说，能够更好地控制建筑的施工质量，并且能够较大提升整个建筑行业的建设水平。

        三门峡市规划勘测设计院河南三门峡 472000
        摘要：装配式建筑是近几年发展起来的一种新型的建筑形式，相对于传统的建筑来说，能够更好地控制建筑的施工质量，并且能够较大提升整个建筑行业的建设水平。装配式建筑可以满足绿色、节能、环保理念的要求，起到节省能源的效果，促进建筑行业的健康可持续发展，这也是未来建筑行业发展的必然趋势。本文多视角展现装配式建筑结构及设计相关内容，为在新时期促进我国建筑结构设计标准化的进程助力。
        关键词：装配式；建筑结构；设计；BIM技术；发展前景
        0引言
        在经济高速发展的今天，我国建筑行业建设项目呈现爆发式增长。装配式建筑是近几年发展起来的，它的提出在建筑行业是一个新的里程碑，相对于传统的建筑来说，能够更好地控制建筑的施工质量，并且能够较大提升整个建筑行业的建设水平，在我国受到了重点关注，但在我国的应用起步较晚，某些工程技术人员对于装配式建筑结构设计了解还不够深入，在一定程度上阻碍了装配式建筑结构的发展。
        1装配式建筑的发展背景
        我国在上世纪50年代开始提出发展装配式建筑，但是由于受到当时经济和工业化水平的限制，我国只能借鉴苏联的技术，装配式建筑的发展受到了很大的阻碍。数十年后国家才重新开始提出装配式建筑的发展思路，成立专门部门负责推进装配式建筑的发展工作。装配式建筑规划自2015年以来密集出台，2015年末发布《工业化建筑评价标准》，决定2016年全国全面推广装配式建筑，并取得突破性进展；2015年11月14日住建部出台《建筑产业现代化发展纲要》计划到2020年装配式建筑占新建建筑的比例20%以上，到2025年装配式建筑占新建筑的比例50%以上；2016年2月22日国务院出台《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，要求要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑，力争用十年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%；2016年3月5日政府工作报告提出要大力发展钢结构和装配式建筑，提高建筑工程标准和质量；2016年7月5日住建部出台《住房城乡建设部2016年科学技术项目计划装配式建筑科技示范项目名单，并公布了2016年科学技术项目建设装配式建筑科技示范项目名单；2016年9月14日国务院召开国务院常务会议，提出要大力发展装配式建筑推动产业结构调整升级。
        2装配式建筑结构的基本概念
        装配式建筑是预制装配式建筑的简称，主要是指将原本在施工现场进行现浇的建筑通过工厂进行预先加工，在工厂预制完成之后，再运输到施工现场，由专业的人员进行“组装装配”使用。预制装配式建筑是一种新型的建筑形式，相对于传统建筑结构，装配式建筑存在施工方法简单、建造速度快、受气候条件制约小、节约劳动力、建筑质量高、构件成本低以及绿色环保程度高等优势。
        3装配式建筑结构设计要点分析
        3.1设计流程要点
        装配式建筑的设计流程增加了深化设计环节，在设计过程中，除了原有的设计内容，还增加了新的设计要求。首先，在方案设计环节，设计人员应该对工程项目的规模、成本控制要求等较为熟悉。建筑物结构类型应该严格按照相关文件要求选用，要对剪力墙、柱体等构件的连接、位置合理设计，例如剪力墙的相对尺寸应该满足预制构件的设计要求。设计人员在设计装配式建筑过程中需要与施工单位共同确定设计与施工细节，共同商讨技术实施方案，为之后的设计提供有效的参考。其次，在施工图设计环节，设计人员在进行结构设计时需要熟悉装配式建筑的构件生产等方面的技术要求，在设计施工图时要依据受力合理等原则合理选择预制构件的类型，并且协调好其与管线预埋的设计要求[3]。结合技术选择以及初步的设计内容，供给更为科学化的参数，设定好预制构件的安装要求标准，划分好项目的重点位置，注重开展防水设计工作。最后，在结构深化环节，设计人员要注意与加工厂积极联系，双方共同设计构件加工图纸，必要时还需要进行构建脱模，并考虑吊钩等工件的预留，完成设备的固定任务。

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        3.2总图设计
        装配式建筑总图需要对整个建筑结构以及整体建筑设计过程进行总的概述，目的在于将装配式建筑设计理念概念化。对于预制的构件与建筑设计空间之间，必须确保该设计空间能够满足构件的存放，减少吊装的次数，尽可能在一次工作就完成相关的起落工作任务。确保进行起落工作的吊装机械设备与起重机设备，能够进行高效的运转工作。当然，最重要的是确保其能够进行安全的运转工作，不仅仅要考虑到相关运转机械的安全，还需要确保项目中的其他物件的完整性与安全性。对于预制的相关构件，也需要进行必要的有序放置，确保该建筑设计过程中的地面能够更加平整与坚实。组织相关施工人员，定期进行工地现场清理，保护施工人员的生命安全。
        3.3施工图设计
        装配式设计施工图需要清晰反应在实际建筑施工过程中采用的施工设备、结构构件与内部构件的设计参数。这有利于在实际施工过程中，工人根据总施工图与实际建筑施工尺寸，选择合适的施工工艺。在这一基础上，施工图设计反馈给施工工人装配式建筑施工详细数据，避免了在施工过程中，因具体数据不明而造成建筑隔音、隔热、防火效果差，产生漏水等情况的出现，确保建筑的各项功能得以完美展现，提高建筑整体质量。
        4我国装配式建筑发展的前景分析
        4.1要大力推进装配式建筑绿色节能环保，减少建筑垃圾和防尘污染，缩短建设周期，提高效率和管理水平。重视项目的高质量发展，必须编制《装配式建筑设计、施工、装修验收规范》，提高零部件标准，实现建筑零部件的工厂化生产。鼓励施工企业现场组装施工，建设国家级装配式建筑生产基地，EPC模式和BIM技术更好提高装配式建筑建造水平。从装配式结构向装配式装修逐渐过渡，体现老百姓的获得感，实现装修系统与结构系统同寿命，实现“百年住宅”。
        4.2加大政策扶持力度，努力使新建筑组装比例在十年左右达到30%。我国现有的传统技术虽然为城乡建设的快速发展作出了巨大贡献，但其弊端也十分突出：一是钢铁、水泥、浪费严重；二是耗水过多；三是建筑工地脏乱差，往往是城市可吸入颗粒物污染的重要来源；四是严重的质量问题（裂缝和渗漏）；五是劳动力成本猛增，难以管理招聘和质量控制（这是本质）。这说明必须改变传统工艺，结合节能减排的要求，加快改造步伐，大力发展装配式建筑[2]。
        5结语
        装配式建筑是近年来新兴的一种建筑形式，具有环保节能、工期短等诸多优势，虽然它的发展时间不长，但在我国都已有了长足的发展，尤其对结构设计人员，更是提出了艰巨的任务，相对传统设计无异于一个重大变革，是未来建筑行业的发展方向，也指出了未来建筑行业的研究方向。随着各地装配式建筑项目的建设，相关的规范、图集、标准更加完善，同时注重应用BIM等新技术、新工艺，我国的装配式建筑必将实现产业化、工业化、标准化，可以缓解经济发展、环境污染、人口住房等压力。因此，我国的装配式建筑越来越受到建筑行业的重视，并且有着广阔良好的发展前景。
        参考文献：
        [1]文林峰.积极稳妥因地制宜推进装配式建筑持续健康发展[J].中国建筑报，2018-10-18（4）.
        [2]王振.装配式钢结构建筑维护体系发展现状[J].砖瓦，2016，（05）：47-49.
        [3]王连波.装配式建筑结构设计要点分析[J].居舍，2019（19）：97.
        [4]雷军.装配式结构设计的应用与优化[J].工程技术研究，2019，4（02）：167-168.
        [5]张媛媛.装配式建筑设计要点及相关问题研究[J].居业，2019（01）：52+54.
        [6]徐有明.实例探析装配式建筑结构设计与施工要点[J].智能城市，2018，4（19）：37-38.