装配式建筑设计实践及问题研究

装配式建筑设计实践及问题研究

马宝良

上海原构设计咨询有限公司 山东 济南 250100

摘要：与传统现浇混凝土建筑相比，装配式建筑具有节能环保、成本低、施工效率高等特点，已经成为建筑业发展的主流方向。为推动装配建筑长久稳健发展，应切实做好设计优化工作，在实际工作中结合项目特点，制定优化方案，使设计、生产与施工有机结合起来，由此提高建筑质量，节约成本投入，取得更多的建设效益。

关键词：装配式建筑；问题；设计实践

1装配式建筑设计的缺点、难点

装配式建筑的缺点主要体现在成本高、运费高和尺寸限制严重，应用领域较小且抗震性较差。现在装配式建筑虽受到很多国家的大力推广，但是目前为止，应用的领域还是很小一部分。当今建筑行业依然采用的是老式的建筑方式。装配式建筑只有不断改变、创新才能提高在社会上的应用率。

设计方面最难的地方就是设计和施工，要想让设计和施工真正的一体化，在现实中是很难的，虽然有设计负责人和施工负责人进行紧密的联系，但往往依然没有做到实际的了解与跟踪。并且由于施工和设计不在一个系统当中，有时候设计师在设计时会把一些细小的部分处理掉，甚至可以忽略不计，但施工方并不知晓。这都是装配式建筑设计应该注意的内容，应该从这个方面深入发展。

装配式建筑设计在建筑设计前期方案中不可单纯地强调节约成本，而应该从综合的方向考虑，更加注重科学技术的合理化与先进化。从综合方面达到整体最优，过度强调节约的时候，也要从技术方面保证这个建筑是安全的。从基础上来讲，应该提高设计人员的素质教育和综合实力。在设计当中，应将最后的结果设为最高目标，这样才能更好地设计方案和落实到位。

2装配式建筑的结构设计要点

2.1完善装配式建筑结构设计方案

对于建筑工程企业而言，在进行装配式结构构件生产制造时，必须根据工程设计标准，对施工图纸设计、构件施工流程、构件运输、后期施工结构构件安装等进行规范约束，从而完善装配式建筑结构设计方案。在设计装配式结构图时，需要考虑在不同构件和机电设备之间预埋设管线，预埋孔洞，并明确预埋构件的位置，从而完善整个装配式构件施工流程，这样为后期构件设施安装也可以奠定基础。在完善方案设计后，装配式构件企业需要对设计图纸进行检查和审核，从而科学有序地对构件进行后期加工。

2.2科学设计装配式连接结构构件

想要科学设计装配式连接结构构件，需要确保水平接缝和竖向结构的无缝衔接，并对衔接处进行套筒灌浆处理，确保钢筋连接稳固，在对接头进行处理时，需要采用标准的处理技术。对于装配式剪力墙构件设计时，需要对混凝土接头套筒处进行保护，确保其厚度合理，对于装配式结构构件的钢筋接头处，也需要将套筒外侧通过混凝土进行保护。对于装配式梁、板构件和混凝土后浇叠合层进行设计时，需要对其进行连接，并科学区分粗糙面和键槽位置，确保键槽设计科学合理。根据粗糙面位置对后浇混凝土和装配式剪力墙构件底部和顶部进行科学结合，并对结合处采用键槽设计。

2.3科学设计装配式构造结构构件

建筑工程项目的楼板结构主要是装配式单向叠合板，在对此位置进行构造结构设计时，需要在底板位置留有开洞口，在对开洞口取位时，需要避免衔架钢筋和构造之间有交叉，因此需要对洞口处的宽度进行科学设计，并在施工方案设计时需要取绕洞口的方法作为施工基本方法之一，避免钢筋过于受力被切断。如果洞口宽度过大时，对于施工方案就需要进行适当的改进，选择在洞口处增加钢筋，确保支撑钢筋截面积大于受力钢筋的截面积。对于不同楼层之间的进立面和屋顶的剪力墙结构设计时，需要将闭环式钢筋混凝土后浇圈设计在装配式剪力墙的顶端，以此通过圈梁结构促使建筑结构完整。

2.4完善装配式结构防水方案

建筑工程施工中在对建筑结构进行使用时往往会受到一些因素的影响，因此在装配式结构设计时需要以提高耐用性为目的，对其进行防水设计，并在设计中不断完善装配式结构防水方案。首先，需要通过科学设计装配结构外墙结构、楼板构件，避免长期暴露的外界环境中，因此，需要对建筑物结构相邻构件处进行防水设计，对于装配式外墙结构而言，需要选择闭环型的防水设计方案。该方案运用了三种防水设置来确保防水效果的实现，第一种是在外墙板设计中选择弹性高的泡沫棒和粘剂胶对外墙板进行封闭处理，促使外墙最外侧呈现出一种三明治形状结构，对于中间位置主要进行减压处理，并且选择防水性能好的橡胶条对中间位置进行密封处理。第二种，是在外墙最外侧三明治结构的基础上通过灌浆砂层进行密封。

3装配式设计优化方案

3.1制定主体结构优化方案

（1）确保设计技术标准与资料准确。技术人员应搜集和整理相关技术资料，根据行业标准进行技术资料评审与归档，明确人文、科技以及外部各类要素，尽可能将误差控制在允许范围内，使设计工作稳定开展。

（2）完善施工管理体系。为了提高装配建筑施工质量，加大施工企业管控力度十分重要，只有实施科学全面的管控，才可最大限度保障施工企业严格按照行业标准进行设计与生产；还应做好设计监管工作，要求管控部门积极履职，贯彻落实结构优化方案，并不断提高技术人员业务水平，确保主体规划设计更加科学高效。

（3）主体结构合理选型。在工程规划设计期间，施工人员为减少建筑沉降，预防质量与安全问题。在裙房外围设计沉降缝，一楼主体楼板与裙房相比高出约1.5m，在周围设计水平状态下加腋，在横向压力作用下顺畅传导。同时，重心筒采用细窄型排布法，结构外立面两侧设置1.3m宽的加强板，确保楼板宽度超过5.5m。为满足装配与预埋要求，预埋件挑选部分楼板或外阳台。

3.2结构体系与电源系统优化

（1）框架结构。①严格按照设计规定选择混凝土强度等级，在框架结构优化中，要求框架柱、梁的混凝土强度等级超过C30；②注重预埋件设计，作为框架体系的关键内容，预埋件应与主体紧密结合，承担传递结构内力；③严格按照平面设计原则，使框架柱、框架梁的中心线重合，如若难以重合，应在设计中重视偏心因素；尽量将竖向构件也对齐，避免出现偏心情况。

（2）剪力墙结构。①优化承重墙板。此类墙板作为该建筑中的关键结构之一，应将其搭建在两侧山墙上，利用结构分析软件进行内力分析，使墙板能够充分承受竖向与横向载荷；②保障装配建筑的整体性良好，使节点位置能够传递更多内力，节点连接位置稳定可靠，符合长期应用需求；③在设计期间应注意现场运输、吊装与安装等因素的影响，在分块设计期间，应结合施工现场实际情况，判断承重墙板拼接位置是否满足设计假定；纵向接缝应尽可能避免设置在墙边缘构件位置；在设计期间还应验算该构件能否满足正常状态与极限状态下的应用要求。

（3）电源系统优化设计。在供电网络规划设计中，应高度重视电源系统优化设计，了解指挥中心的相关用电设备使用情况，明确各类电器装备作用、性能配置等，并掌握建筑内部所有电源系统，根据施工企业对供电系统提出的要求，在电源管控参数支持下，确定远距离监控装置构造信息，掌握远程监控装置特点、电源运行情况等，并确保控制中心可操纵后台系统所传输的过电压、缺相位、欠电压等，根据施工现场所需用电比率，尽量节约用电成本。

4结语

对于建筑工程结构而言，装配式结构设计相比较于传统的混凝土结构，其优势作用更加显著，对此需要建筑工程单位加强对装配式结构设计的重视力度，从而实现装配式建筑结构设计，从根本上保证建筑施工安全、质量，以此实现现代化建筑建设需求。

参考文献：

[1] 张英. 发展装配式建筑的问题及对策探究[J]. 建筑与装饰,2019(17):175,178.

[2] 刘晶晶,樊悦坤. 装配式结构设计的应用与优化[J]. 房地产导刊,2019(15):34.