郭志紅
摘 要:預制裝配式建筑作為一種新型的建造形式,極少受到氣候環(huán)境因素的影響和限制,總體來說施工效率高,有效節(jié)省勞動力,與一般的建筑形式作對比,預制裝配式建筑的應(yīng)用優(yōu)勢特別明顯,其具有靈活的劃分空間,使房間能夠自由分割,有利于完善與優(yōu)化整體建筑設(shè)計,并結(jié)合現(xiàn)實的施工環(huán)境,確保建筑的安全性與結(jié)構(gòu)質(zhì)量。目前預制裝配式建筑大量運用于居住建筑的建設(shè)中,針對這一特點文章簡要分析預制裝配式住宅的施工現(xiàn)狀,并闡述了其設(shè)計要點,提出合理化建議與創(chuàng)新思路,希望可以促進建筑行業(yè)的技術(shù)進步。
關(guān)鍵詞:預制裝配式;建筑設(shè)計;要點分析
中圖分類號:TD229 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)26-0096-02
在建筑生產(chǎn)過程中,建筑工業(yè)化的主要應(yīng)用特點即為預制化與裝配性,保證了可以接近并實現(xiàn)聯(lián)合國對于工業(yè)化的六條標準定義:生產(chǎn)的連續(xù)性、產(chǎn)品的標準化、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的集成化、管理的規(guī)范性、生產(chǎn)工具的機械化與科研技術(shù)生產(chǎn)一體化。這也為我國建筑行業(yè)內(nèi)部廣泛認同的標準化生產(chǎn)、工廠化施工、裝配化管理、一體化裝修與信息化設(shè)計的新型工業(yè)化建構(gòu)模式,創(chuàng)造了可行的途徑與手段。其中,核心是圍繞怎樣實現(xiàn)生產(chǎn)過程的標準化、機械化、集成化、信息化與自動化的施工方法,同樣也應(yīng)探索怎樣確保建筑構(gòu)件在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的連續(xù)性問題。
1 預制裝配式建筑設(shè)計的特點
預制裝配式建筑的誕生和發(fā)展,逐漸轉(zhuǎn)變與替代了傳統(tǒng)意義上的建筑建造方式和構(gòu)造模式。在預制裝配式建筑的具體實施環(huán)節(jié)中,會受到眾多因素的影響,例如建筑施工的管理技術(shù)水準、工地的運輸條件以及生產(chǎn)周期和施工的工藝等。所以預制裝配式建筑施工作為一項自成體系的繁復工程,在現(xiàn)實施工環(huán)節(jié)中需要有關(guān)的建筑工程部門予以全力配合及通力協(xié)作,目前預制裝配式建筑大量運用于居住建筑的建設(shè)。預制裝配式建筑的設(shè)計任務(wù)相較于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計,具有下面幾個方面的特點:
1.1 流程更加精細化
全面化的預制裝配式建筑擁有精細的施工流程,針對建筑設(shè)計過程也更為細致入微。相較于傳統(tǒng)的設(shè)計流程,預制裝配式建筑中增添了兩項設(shè)計任務(wù),即預制構(gòu)件加工圖與前期技術(shù)策劃設(shè)計。
1.2 模式化的設(shè)計方式
預制裝配式建筑設(shè)計統(tǒng)一了部品、建筑和構(gòu)件三者之間的關(guān)系,借助對建筑模塊的控制,實現(xiàn)模塊化組合的模式化協(xié)調(diào)發(fā)展,進而實現(xiàn)了標準化的建筑設(shè)計。
1.3 一體化的配合協(xié)作
預制裝配式建筑若要優(yōu)化設(shè)計成果,必須與各構(gòu)配件廠家充分配合,才能有效達到裝修部品和施工組織任務(wù)、設(shè)備管線、預制構(gòu)件與主體構(gòu)件協(xié)作的一體化。
1.4 成本更加精確化
裝配構(gòu)件的生產(chǎn)加工,直接參照預制裝配式建筑的設(shè)計成果,在相同的裝配率前提下,不同預制裝配構(gòu)件施工方案的投入成本差距很大。合理的建筑設(shè)計方案,能夠使預制裝配式建筑工程完成精確的成本控制。
2 預制裝配式建筑設(shè)計的流程要素構(gòu)成
在預制裝配式建筑的初步設(shè)計流程中,需要強調(diào)協(xié)同合作,在設(shè)計中必須結(jié)合不同專業(yè)方向的技術(shù)要點予以全面綜合考慮。如優(yōu)化預制構(gòu)件的品種類型,需要充分參照設(shè)備專業(yè)管線的預埋和預留情況。應(yīng)當專項評估項目的經(jīng)濟狀況,并深入分析影響成本投入的各種因素,合理科學地制定技術(shù)策略。
2.1 技術(shù)策劃環(huán)節(jié)
在建筑設(shè)計流程的技術(shù)策劃階段,設(shè)計需要充分考察與了解建筑項目的規(guī)模和定位、成本投入數(shù)量、部品生產(chǎn)目標和外部施工條件,進而保障技術(shù)路線制定的合理化程度和預制構(gòu)件的標準性。同時具體的技術(shù)實施方案,應(yīng)當由設(shè)計各專業(yè)和施工方共同來探討決定,并基于該技術(shù)方案來完成后續(xù)的設(shè)計任務(wù)。
2.2 方案設(shè)計環(huán)節(jié)
平面和立面設(shè)計方案應(yīng)當參照前期的技術(shù)策劃階段來進行。立面設(shè)計方案需要考慮構(gòu)件的生產(chǎn)加工方案可能性,其個性化和多樣性的設(shè)計需求應(yīng)當滿足裝配式建筑的結(jié)構(gòu)特征;平面的設(shè)計方案則應(yīng)首先滿足建筑的使用功能,然后根據(jù)少規(guī)格多組合的構(gòu)件設(shè)計原則,盡量完善標準化與系統(tǒng)化的住宅套型設(shè)計。
2.3 施工圖設(shè)計環(huán)節(jié)
這一階段應(yīng)當根據(jù)前一環(huán)節(jié)制定的技術(shù)策略為前提,由生產(chǎn)企業(yè)提供的內(nèi)裝部品、設(shè)備構(gòu)件和預制設(shè)施等設(shè)計參數(shù),各施工單位需要依照此參數(shù),在施工圖設(shè)計環(huán)節(jié)中綜合評定不同專業(yè)設(shè)定的預埋預留方案,另外建筑專業(yè)應(yīng)當思考并完成建筑連接處的隔音、防水與防火的設(shè)計事項。
2.4 構(gòu)件加工圖設(shè)計環(huán)節(jié)
預制構(gòu)件加工廠家可以配合設(shè)計部門共同完成構(gòu)件加工圖紙的設(shè)計任務(wù),如果需要預制部品的尺寸控制圖,可請建筑設(shè)計部門單獨提供。除了預先設(shè)置臨時特定的設(shè)施安裝配件,并考慮現(xiàn)場生產(chǎn)、安裝與運輸時的損失之外,還需要準確對預制部品中的門窗陽臺和機電管線進行定位。
3 預制裝配式建筑設(shè)計的要點分析
3.1 規(guī)劃設(shè)計要點分析
預制裝配式建筑設(shè)計的規(guī)劃要在符合采光通風、間距和退線等規(guī)劃條件下進行,適宜優(yōu)先選擇規(guī)劃和設(shè)計由套型模塊組成的住宅單元樓。規(guī)劃原則為安全、合理、經(jīng)濟,并充分考慮施工組織流程,確保每道施工工序可以有效銜接,從而提高效率。因為在施工過程中,預制構(gòu)件需要運輸?shù)剿醺采w的區(qū)域中完成吊裝,所以在總平面設(shè)計當中需要綜合考慮運輸通道的設(shè)計,合理設(shè)置預制構(gòu)件臨時堆場的面積和方位,并選取適宜的塔吊位置與噸位,其最終確定需要依照現(xiàn)場施工的方案予以調(diào)整,從而實現(xiàn)精確控制構(gòu)件運輸流程,提高場地使用效率,以及保障安全便捷的施工組織規(guī)劃。
3.2 總圖規(guī)劃和建筑組合設(shè)計要點
預制裝配式建筑設(shè)計的所有規(guī)劃與協(xié)同,都需要借助這一階段來實現(xiàn),所以該要點所涵蓋的內(nèi)容特別廣泛。
(1)大空間的平面控制。平面設(shè)計不但需要考慮建筑各個功能空間的利用尺寸,以及建筑全壽命周期的空間適應(yīng)程度,使建筑空間能夠適應(yīng)住戶不同時期的各種需求,因而大空間的結(jié)構(gòu)形式有利于此目標的實現(xiàn)。應(yīng)當盡量依據(jù)同一個結(jié)構(gòu)空間進行設(shè)計,采用結(jié)構(gòu)主體、設(shè)備與內(nèi)裝相互分離的建筑系統(tǒng),靈活布置空間格局,以便于改造檢修及更新。endprint
(2)空間組合的多樣性??倛D規(guī)劃與組合設(shè)計要求在預制裝配式建筑設(shè)計時,不但應(yīng)控制構(gòu)件與部品的規(guī)格,而且還應(yīng)保持較高的標準化程度。同時還需全面考量城市的發(fā)展環(huán)境與歷史文脈等要素,建筑周圍的環(huán)境條件和交通人流等要素,以及住宅使用住戶的居住習慣與情感要素等,因此建筑設(shè)計的永恒命題就是多樣性與個性化。但這兩者并非對立關(guān)系,而是應(yīng)當使兩者進行巧妙配合,就可以有助于實現(xiàn)標準化基礎(chǔ)上的個性化與多樣性。比如住宅可以用標準化的套型模塊,組合出相異的平面格局與建筑形態(tài),建構(gòu)出板樓、塔樓或通廊式的建筑樣式等諸多平面組合種類,以滿足多樣化的規(guī)劃設(shè)計要求。
3.3 立面設(shè)計要點
利用模塊化與系列化的套型整合特征,預制裝配式建筑的立面設(shè)計可以采用不同的飾面材質(zhì),來呈現(xiàn)出各種紋理與豐富變化的色彩。這種住宅的空間靈活可變,可以借助不同外墻組件的整合裝配,體現(xiàn)出工業(yè)化建筑立面效果的特性。預制裝配式建筑的外墻構(gòu)件主要包含陽臺、門窗、外裝飾組件和混凝土預制構(gòu)件、空調(diào)板等,能夠充分發(fā)揮預制混泥土住宅墻面組裝的外層部件裝飾功能,令其外觀設(shè)計呈現(xiàn)出立面多樣化的特質(zhì)。外界門窗基于需要滿足采光通風的要求,調(diào)整和變換了窗口大小、比例和窗框樣式,并靈活運用設(shè)計手段。通過轉(zhuǎn)換陽臺和空調(diào)的位置與朝向,豐富了立面的多樣性,并能借助裝飾組件來達到自由多變的立面設(shè)計理念。
3.4 預制構(gòu)件設(shè)計要點
預制裝配式建筑設(shè)計,在設(shè)計預制構(gòu)件時需要遵循標準化和模數(shù)化的原則,控制構(gòu)件使用的類型,保證構(gòu)件的標準化與精確性,降低工程造價。針對預制裝配式建筑當中開洞、降板和異形等問題,可以選用局部現(xiàn)澆的施工方法,充分考慮到當?shù)貥?gòu)件吊裝、加工與運輸?shù)纳a(chǎn)能力,而且預制構(gòu)件需要具備良好的耐火性與耐久度,設(shè)計預制構(gòu)件必須重視成品的便利性、生產(chǎn)的可行性與安全性。如果預制構(gòu)件的尺寸較大,可以適當增加構(gòu)件脫模的數(shù)量與預埋吊點,并結(jié)合當?shù)氐母魺岜匦枨?,設(shè)計適宜構(gòu)造的預制外墻板,以滿足設(shè)備安裝的基本標準和要求。針對建筑結(jié)構(gòu)中的非承重內(nèi)墻,可以盡量選用隔音性能好、容易安裝和自重較輕的隔墻板,聯(lián)系使用功能靈活劃分室內(nèi)空間,保證非承重隔板聯(lián)結(jié)的安全性與可靠度。
4 結(jié)束語
我國建筑行業(yè)已經(jīng)高速發(fā)展了近三十年,已經(jīng)逐步在房地產(chǎn)過度開發(fā)的熱潮下慢慢冷卻下來,并開始對建筑和人們生活、城市居住環(huán)境的未來關(guān)系進行深入反思?,F(xiàn)在借鑒先進設(shè)備和技術(shù),對本土經(jīng)驗予以沉淀,并深刻探究著產(chǎn)業(yè)化的構(gòu)筑模式。設(shè)計者和企業(yè)面臨澎湃洶涌的工業(yè)化建筑浪潮,必須迅速擴展產(chǎn)業(yè)鏈的整體視野,并建構(gòu)產(chǎn)業(yè)化的思維方式,組織專業(yè)化的設(shè)計隊伍以提高研發(fā)創(chuàng)新能力,積累工業(yè)化建筑設(shè)計經(jīng)驗,對上下游的技術(shù)資源進行整合,從而能從容迎接建筑產(chǎn)業(yè)化賦予的時代挑戰(zhàn),促進建筑行業(yè)領(lǐng)域健康順利的發(fā)展。
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