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装配式建筑设计要点及其应用分析

武威
  
建筑创作
2022年3期
沈阳建筑大学 辽宁省沈阳市 110168

【摘  要】随着我国经济的不断发展,建筑业的快速转型,装配式建筑受到极大关注,为实现建筑产业化提供了重要保障。本文对装配式建筑设计原则、的结构设计要点与应用进行了探讨和分析。

【关键词】装配式建筑;设计要点;应用分析

引言:

装配式建筑是现代城市建筑建设的重要组成部分,近年来的发展也趋于平稳。装配式建筑利用结构构件的特点,缩短了工期,提高了建设效率,为现代城市的可持续发展和推进低碳减碳的文明建设奠定良好基础。但是,由于装配式建筑的设计是一项相当复杂的设计任务,设计师必须提高专业水平,以确保设计方案的合理性,并在施工中进行不断的改进,以保证装配式建筑的质量。

一、装配式建筑的设计原则

装配式建筑是以构件工厂预制化生产,现场装配式安装为模式,以标准化、一体化和信息化为基本特征的新型建筑生产方式。其主要特点是快速建造、节能环保、降低人力成本、全周期价值最大化和节约能源。从分类体系上看,装配式建筑可以分为装配式混凝土体系、装配式钢结构体系和装配式木结构三类。

装配式建筑设计的基本原则是安全性、经济性和美观性。首先,在设计中必须通过严谨精确的设计和计算,严格遵守国家相关规范的标准,确保由支撑结构和连接节点组成的装配系统的功能性和安全性;其次,在安全行的前提下通过专业化、标准化和精细化设计,将建筑物的结构高度、不规则度及结构复杂度控制在合理范围,形成优化的设计方案,保证建筑建造成本的经济性;最后,应充分发挥装配式建筑构件的灵活特性,在设计初期过程中充分进行多方案对比研判,合理的布置结构构造,通过饰面材料和质感的变化,实现建筑的多样化,保证建筑的美观性。

二、装配式建筑设计要点

1平面设计

在平面设计过程中,主要根据模数系统化的原则,优化装配式模块的不同尺寸和类型,达到通用标准,并完善相关产业支持技术,提高整体施工质量,降低施工成本。对于大规模利用装配式技术的建筑物的平面布局,应当注意特殊承重墙和管井的合理布置,为内部使用空间提供灵活性和功能性。还需要注意区分建筑物的功能划分,将承重墙隐藏在套筒中,同时利用内部隔墙分割空间,以便后期拆卸和维修。

2立面设计

在立面设计过程中,应根据规范化的原则,从外墙预制构件中选择材料,以满足立面设计和施工中不同构件的组合,以满足不同的外墙设计要求,窗户、阳台、空调和外墙等装饰元素的设计工艺,并根据设计要求选择装饰工艺和装饰材料,确保质量。同时,为了满足门窗的通风和照明要求,应根据标准尺寸、比例和隔墙形式进行选择和控制。此外,还可以更好地控制阳台和空调板的布置,以增加内部灵活性。也可通过改变立面的装饰元素来实现建筑立面的不同需求。

3预制构件设计

在设计预制构件的过程中,设计师应遵守标准化原则,尽量减少产品的类型,通过合理的组合设计形成标准化体系,降低建造成本。在设计预制结构时,必须严格控制结构构件的重量和尺寸,并对制造商的生产能力进行分析和评估,应充分考虑构件制造的可行性和便利性。如果构件尺寸较大,应增加悬挂点,保证构件连接的安全性。在外墙板的制造过程中,必须考虑当地的气候条件,做好节能设计,以满足墙体保温隔热的需要。在拆分内部空间的过程中,为确保承重墙的安全性和可靠性,应根据具体情况进行灵活的计算和设计。对于内部非承重的隔墙,宜选择装配式隔板,构造体系应便于安装并进行适当的隔音处理。在楼板的选择中,通常使用层压预制板,现浇板则用于完善较为复杂的结构部分。同时,也需要保证地板和墙壁之间通信的完整性,合理考虑设备管线和照明安装点的预留,满足设备专业的相关要求。外部空调框架应连接至预制阳台。在设计预制阳台时,应精确布置栏杆和内置电路盒。在预制楼梯的建造过程中,应设注意楼梯表面的防滑设计,并对成品提供适当的保护。

4结构模块化设计

装配式模块化建筑的结构设计应提前确定结构的基本类型,选型设计应在结构计算之前进行合理规划。布局应能够合理化模块化单元的尺寸,合理摆放,减少模块化单元的数量。在平面结构布置中,应先确定组合式单元的基本尺寸和基本方法,根据结构类型选型,将组合式结构整体分为具体结构形式,如钢架和钢混结构结构、框架结构、框架剪力墙结构、框架支撑结构、简化结构等。装配式模块化结构设计的核心是根据受力情况计算沿框架整个结构的屈服强度,因此应进行相关技术的合理选择和荷载效应的组合,在充分满足国家设计规范标准的前提下,清晰传达出装配结构类型的特点。在计算分析的阶段应考虑差异效应,进行相关调整,对新产品进行有限元分析,荷载组合的框架形式应按要求进行分析,不仅要对应用面积、刚度、硬度等进行有效检查,还要对受力面积进行重点核对。设计师应做好装配式建筑结构产品的预判,确定的截面组合数量和对齐方法,熟悉掌握模块化单元应力配置的材料尺寸,以获得特定的梁柱平面布局。

三、装配式建筑设计应用的分析

1注意结构节点的设计

由于各种因素的影响,结构节点设计在一些装配式建筑设计中存在问题,因此需要对结构节点设计进行综合分析,并制定相应的设计方案,以提高设计水平。在设计中,必须根据具体情况正确选择防水材料,并仔细考虑建筑结构的质量和强度。通过掌握当地的气候条件和地形条件,设计师可以在装配式建筑的设计中合理运用生态环保理念,达到良好的结构节点设计效果,同时减少资源消耗,避免严重的环境污染。例如,通过在设计中选择合适的节能技术,利用装配式建筑内围护结构的合理设计,不仅可以减少建筑的热能损失,而且可以最大化自然资源。

2标准化和模块化的设计方法

在实际设计工作中,承包商必须意识到建筑设计中的空间是由多个空间单元组成的。其中,每个标准化的空间单元由若干个具体的构件组成,以降低设计相关技术和设计管理的工作量和难度。在生产预制构件时,有效地减少了工厂在生产和管理上的投资,减少了这些构件的模具种类,从根本上提高了工作和生产的效率,增加了经济效益,降低了建筑设计和施工中的错误率。

结语:

作为未来建筑业的必然发展趋势,装配式建筑项目在发展过程中还存在诸多问题,需要对装配式建筑设计进行不断的改进。在实际工程建设工作中不断积累经验,不断提高全体相关人员的学习精神和创新思想,在学习中追求进步。为了逐步扩大装配式建筑在整个建筑行业中的重要性,,需要加强装配式建筑的设计深度,追求建筑的标准化、工业化,提高施工建设水平和质量,以促进我国装配式建筑行业的不断发展,为国家未来的现代化城市建设发挥重要的作用。

参考文献

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