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摘要:在低碳环保理念的深入影响下,传统式的建筑模式已经无法满足当前建筑行业的发展需求,预制装配式建筑模式应运而生。合理应用预制装配式建筑模式,不仅能提升施工效率,降低施工成本,还能减少施工过程对生态环境的污染和破坏,提升工程项目的经济效益和生态效益。为此,本文针对预制装配式建筑方案设计的要点进行了详细分析,以期借助预制装配置建筑模式的应用优势提升整个工程项目的综合性能,促进装配置建筑的有序发展,同时为相关研究提供部分参考和借鉴。
关键词:预制装配式建筑;方案设计;设计要点
引言:预制装配式建筑,能结合建筑结构的设计要求与建筑构件的具体参数,对建筑构件与建筑配件进行工厂批量化生产,再借助专业运输设备将其运输送至施工现场进行拼接安装的建筑模式。所以,在预制装配式建筑施工过程中,精准把控各环节的设计要点与设计参数,是提升预制装配式建筑结构安全性与稳定性的基础和关键。
一、预制装配式建筑结构的主要特点
(一)成本投入低
传统的建筑工程具有施工规模大,周期长,成本投入高等特点,并且施工质量极易受到施工场地的影响,所以在具体施工过程中需要合理把控工程预算,规范施工,才能保障项目资金运用的合理性。预制装配式建筑模式,所有的预制构件均能在工厂进行集中式标准化的生产,所以能够在保障项目结构安全性与稳定性的基础上节约工程项目的成本投入。
(二)资源消耗量小
在建筑工程的施工过程中,资源需求与能源需求都相对较高。如果在施工中缺乏科学规范的材料管理,会出现严重的材料浪费,进而增大工程项目的成本支出。预制装配式建筑结构,经济性原则是其基本原则,集中化生产的预制构件能降低资源消耗与能源消耗,同时还能降低施工过程对生态环境的影响和破坏,提高整个工程项目的生态效益。
(三)材料稳定性好
在进行预制装配式建筑构件的生产过程中,通常会根据工程项目的施工特点与质量要求,添加保温材料和隔音材料,所以预制构件的整体性能更高。同时,在预制构件的安装过程中,需借助专业的装配技术与吊装技术,所以预制构件的性能不会受到安装环境的影响,建筑工程的整体性能将得到强化与提升。
(四)施工效率高
传统的建筑工程施工模式极易受到多种因素的共同影响,如天气因素,地质条件因素,自然环境因素等,不仅会降低施工效率,还会延误施工周期。而预制装配式建筑模式,各类预制构件均采取集中化式的工厂生产,预制构件的生产效率高,能直接缩短建筑墙面与建筑屋面的施工周期,所以整个工程项目的施工效率都将得到有效提升。
(五)信息化程度高
预制装配式建筑构件在生产过程中,能够依靠BIM技术精准把控预制构件的尺寸参数。在预制构件的安装过程中,BIM 技术还能进行建模,通过模型进行模拟施工,对施工过程中可能存在的问题进行模拟分析与精准预测。由此提前制定科学有效的应对方案,确保实际安装过程标准规范,安全高效。
二、预制装配式建筑方案设计的要点分析
预制装配式建筑方案设计,主要涉及到以下四个阶段,即技术策划阶段,方案设计阶段,初步设计阶段,以及施工图纸设计阶段,具体如图1所示。当各个阶段的设计工作均符合相关要求之后,再根据施工图纸进行构件标准化生产。只有精准把控各个阶段的设计要点,才能提升整个设计方案的科学性与完善性,预制装配式建筑结构的优势才能得到充分发挥。
图一:预制装配式建筑方案设计流程
(一)技术策划阶段的要点
设计人员在开展技术策划时,需要积极深入施工现场,对工程项目的实际情况进行系统勘察和分析。如工程项目的规模,施工环境,施工质量要求,以及成本造价等,并结合勘察结果进行成本估算与技术路线确定。明确建筑构件参数,在此基础之上开展预制装配式建筑构件施工技术方案的制定与完善。
在开展技术策划时,首先要结合项目特点与要求,对建筑项目的间距要求,通风要求,采光要求,以及退线要求等进行明确,合理应用整套型组合设计方案,提升预制装配式建筑构件的生产与安装效率[1]。其次,整个技术策划要严格遵循预制装配式建筑方案的设计原则,如经济性原则与安全性原则,以及合理性原则等,所以设计人员要落实施工流程的科学优化,提高不同施工工序间的衔接性。再次,重点考虑预制构件吊装与安装时的要求,合理设置运输通道与安装通道的尺寸,确保后期安装设备能正常使用。最后,科学规划与合理部署预制构件的堆放位置与堆放面积,保障后期预制构件的有序安装。
(二)方案设计阶段的要点
设计人员以工程项目的技术策划方案为参考,工程项目的施工要求为依据,进行预制装配式建筑平面设计与立面设计。在立面设计中,要重点考虑预制构件生产加工的要求,确保预制构件生产加工具有较强的科学性与可行性,同时保障立面设计的个性化特点符合预制装配式建筑结构的要求。此外,将模块化与标准化的套型组合设计模式应用在预制装配式建筑立面的设计中,加大对不同颜色与不同纹理结构材料的应用,提高建立面设计的实用性与美观性。在开展平面设计时,要以建筑工程的功能要求为基础,严格遵循预制装配式构件的设计原则,加大对标准化与系列化建筑套型设计方案的应用,并通过优化内部构件的方式降低工程项目的整体成本
[2]。在建筑布局的规划选择时,要优化空间布局,保障建筑承重墙与管井设置科学合理,增强建筑结构空间布局的灵活性与协调性。在建筑外墙结构设计时,要对建筑结构的混凝土组件与外装饰组件,空调板与门窗等结构等进行合理设置,增强建筑立面结构的美观性和实用性。在建筑门窗结构设计时,要以建筑工程的通风要求与采光要求为基础,对门窗的形式与大小进行合理调整,并借助装饰组件的作用,提升建筑立面的装饰效果。
(三)初步设计阶段的要点
在预制装配式建筑方案的初期设计阶段,要借助协调设计的方式进行设计与完善。在整个设计过程中,设计人员要对预制装配式建筑结构所涉及到的不同专业技术特点进行综合考虑[3],例如,合理把控建筑底部的现浇加强区层数;落实预制构件种类的优化处理;保障预制构件预埋与预留的合理性等。同时,还要落实设计方案的经济可行性评估,系统分析项目成本的影响因素,由此选择最佳的技术措施与施工方案。
(四)施工图设计阶段的要点
依据以上阶段的信息资源,融合施工要求与技术要求,进行预制装配式建筑方案施工图纸设计。在施工图纸中,要对各类预制构件的参数,内部装饰参数,以及设备参数等信息进行清楚标注。同时,在施工图纸设计时,还要对预埋件,建筑防火要求,防水要求,以及隔音要求等相关问题进行明确,进而提升整个预制装配式建筑方案的科学性与合理性。
三、结语
综上所述,预制装配式建筑结构不仅能降低建筑成本,提高施工效率,还能提升建筑结构的综合使用性能,增强建筑工程的经济效益。所以,技术人员要加大对预制装配式建筑方案设计的优化与完善,打破当前技术壁垒,完善预制构件的生产体系。增强预制装配式建筑的稳定性与承载力,降低施工过程对生态环境的污染与破坏,提升建筑工程的经效益与生态效益,引导整个建筑行业的可持续发展。
参考文献:
[1]唐嵩皓.预制装配式建筑设计施工一体化研究[J].城市住宅,2021,28 (12):166-167.
[2]李永红.土木工程结构中的抗震问题分析[J].建材与装饰.2020(04)
[3]黄小燕.分析预制装配式建筑方案设计[J].中国建筑金属结构,2021(12):56-58.