廖景全

摘 要：傳統(tǒng)式住宅設(shè)計和預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程設(shè)計無論從結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計、基本模數(shù)的確定、平面的定位方式、設(shè)計的指導(dǎo)思想等方面都存在著很大的區(qū)別。在設(shè)計過程中，通用結(jié)構(gòu)體系和專用結(jié)構(gòu)體系沒有區(qū)分，數(shù)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計思想沒有得到足夠重視；在施工圖階段，缺少對于構(gòu)件及裝配節(jié)點的深入分析，沒有解決構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化定型和裝配節(jié)點的構(gòu)造詳圖設(shè)計，這些問題制約了裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程發(fā)展?；诖?，本文闡述了裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程的主要特征以及裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程設(shè)計存在的主要問題，對裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程的設(shè)計要點及其優(yōu)化進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：裝配式鋼結(jié)構(gòu)；住宅工程；特征；設(shè)計；問題；要點；優(yōu)化

1 前言

裝配式住宅建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)定型，構(gòu)件在自動化生產(chǎn)線上加工，現(xiàn)場采用螺栓、自攻螺釘?shù)冗B接件和密封材料干式組裝，無濕作業(yè)，施工安裝便捷。其不僅改變了傳統(tǒng)住宅的結(jié)構(gòu)模式，而且完全替代了磚、混凝土、石材、木材，真正實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、機械化施工降低了施工現(xiàn)場的勞動強度，縮短了施工工期，提高住宅工程的社會經(jīng)濟效益，目前已經(jīng)逐步得到推廣應(yīng)用。

2 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程的主要特征

裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程的特征主要表現(xiàn)為：（1）裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)可以提高工業(yè)化程度。采用構(gòu)件工廠化生產(chǎn)的制作方式比傳統(tǒng)工藝更為先進，更能保證產(chǎn)品質(zhì)量和性能。生產(chǎn)后的鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件可以直接運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場通過焊接或螺栓進行配套安裝，對于天氣敏感度不高，容易實現(xiàn)全天候作業(yè)。（2）借助設(shè)計軟件進行設(shè)計建模和分析。借助工程建模軟件和結(jié)構(gòu)分析軟件進行構(gòu)件內(nèi)力分析和幾何尺寸設(shè)計，這種信息化設(shè)計技術(shù)有利于修改（變更）的快速實現(xiàn)。在構(gòu)件制作時，通過三維模型和數(shù)控機床結(jié)合，使得設(shè)計完成后可以直接投入到生產(chǎn)線進行產(chǎn)品制作，具有極高的效率和精確度，可以大大縮短項目建設(shè)周期。（3）將設(shè)計和施工緊密結(jié)合，提高生產(chǎn)率。由于鋼構(gòu)件和預(yù)制墻板能夠在工廠進行制作、在施工現(xiàn)場進行安裝，因此可以將設(shè)計和安裝緊密結(jié)合起來，合理協(xié)調(diào)各工序之間搭接，提高整體工作效率。

3 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程設(shè)計存在的主要問題分析

裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程設(shè)計存在的問題主要表現(xiàn)為：（1）裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程設(shè)計規(guī)范缺失以及部件發(fā)展落后的問題分析。設(shè)計規(guī)范缺失以及部件發(fā)展落后使得裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計無規(guī)范可依，阻礙了裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計的發(fā)展腳步。在進行裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計時，沒有對鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，使得下一步的建筑設(shè)計施工無法實施，從而阻礙裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計。此外，部件發(fā)展落后，無法推動現(xiàn)今技術(shù)水平和設(shè)計體系理念的進步，從而使得裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計無法滿足人們的需求。（2）綠色環(huán)保意識問題。綠色環(huán)保意識不足是目前裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計面臨的重要問題。隨著城市化建設(shè)的不斷推進，越來越多的建筑項目不斷開工，而建筑行業(yè)作為一個高消耗的行業(yè)，其環(huán)保意識不足是其中的薄弱環(huán)節(jié)。而鋼結(jié)構(gòu)具備環(huán)保功能，但是在建筑施工中，對鋼結(jié)構(gòu)使用卻很少，從而影響裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程設(shè)計。（3）設(shè)計水平問題。裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程設(shè)計水平不高，會影響裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程建設(shè)施工。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程設(shè)計中，其設(shè)計理念、結(jié)構(gòu)體系以及平面的定位方式等都與傳統(tǒng)的住宅設(shè)計不盡相同，但是在施工階段，缺少對裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計的詳細(xì)分析，進而影響其設(shè)計水平。

4 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程的設(shè)計要點及其優(yōu)化

4.1 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程的設(shè)計要點分析

主要表現(xiàn)為：（1）以建筑結(jié)構(gòu)為主導(dǎo)的設(shè)計要點。裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計首先要遵循住宅建筑設(shè)計中的一般原則，在滿足這個要求的前提下，才能更多地關(guān)注其現(xiàn)場板材裁截量、使用功能、節(jié)能環(huán)保以及建筑效果等，然后才是發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。如果單純突出鋼結(jié)構(gòu)而不考慮生活的舒適性，不能滿足人文要求的鋼結(jié)構(gòu)住宅項目必將影響裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程的推廣應(yīng)用。（2）裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅戶型設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、定型化要點分析。目前裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程缺乏戶型設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化、定型化標(biāo)準(zhǔn)，市場上大多住宅戶型設(shè)計比較隨意，規(guī)格多種多樣，導(dǎo)致裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅現(xiàn)場施工的不確定性，拖延整個工程的施工周期，因此標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的板材尺寸統(tǒng)一的特點，房間的深度設(shè)計要遵循一定的原則要求，房間開間的尺寸滿足模數(shù)制的要求顯得尤為重要，因而來減少異形板的使用量和現(xiàn)場版材裁截量，以提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期。（3）廚衛(wèi)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、定型化要點分析。住宅工程設(shè)計的核心是廚房和洗手間，由于其內(nèi)部管道多以及功能復(fù)雜，在設(shè)計施工時往往最耗時耗力。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計過程中，一定要遵循復(fù)雜問題簡單化的原則，針對廚房、衛(wèi)生間的設(shè)計執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化及定型化。不斷降低異形板使用量以及減少現(xiàn)場板材裁截量，從而降低施工過程中的不確定因素影響，以提高整個工程的施工周期。（4 ）平面布置系列化、模塊化和靈活化設(shè)計要點的分析。裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程設(shè)計過程中，以住宅的間、套型或單元為單位模塊，以板塊的多種拼接形式來適應(yīng)總平面的布置變化。實現(xiàn)住宅平面功能的開放設(shè)計，充分發(fā)揮構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、通用化應(yīng)用、多樣化組合的特點。

4.2 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程的優(yōu)化設(shè)計分析

具體體現(xiàn)在：（1）優(yōu)化住宅戶型的功能及其結(jié)構(gòu)。功能需求明確的戶型必須遵守“合理布局、動靜分區(qū)、充分利用”的原則，合理布局就是根據(jù)集體條件將特性相近的行為單元組合在一起，動靜分區(qū)則是在行為單元組合中盡量避免相互干擾，充分利用則是充分利用房間空間面積。裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程在房屋的柱梁方面數(shù)量要盡量少，減少鋼材用量，設(shè)計并成功裝配一套宜居舒適、布局合理、動靜分區(qū)、潔污分區(qū)的優(yōu)秀戶型。（2）加強裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程環(huán)保節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計。鋼結(jié)構(gòu)貫穿建筑全壽命周期，是當(dāng)前對自然環(huán)境影響最小的一種建筑結(jié)構(gòu)體系。環(huán)保節(jié)能是指建筑設(shè)計和建造環(huán)節(jié)突出節(jié)水、節(jié)電、節(jié)材、節(jié)能的設(shè)計理念。鋼結(jié)構(gòu)是典型的環(huán)保綠色建筑，其遵循了減量化、再利用、資源化，減量化優(yōu)先的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展原則。因此在裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程中廣泛應(yīng)用環(huán)保節(jié)能的鋼材，可以滿足環(huán)保、節(jié)能的要求。在具體戶型中控制建筑體形系數(shù)、窗墻比、減少外形的凹凸、大坡頂、入口設(shè)門斗等技術(shù)，可以很好達到環(huán)保節(jié)能的目的。（3）加強住宅工程戶型造型的優(yōu)化設(shè)計。住宅工程戶型美觀是現(xiàn)代人對生活的追求，裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程作為先進的建筑方式，必須重視戶型美觀。在具體過程中要遵循：動靜分開、公私分開、主次分開、干濕分開等原則，重點考慮屋頂、檐口、入口雨棚頂、窗線條、腰線處理等方面的設(shè)計。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的進步發(fā)展，裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程設(shè)計及其優(yōu)化為現(xiàn)代住宅工程設(shè)計提供了新思路。為了充分發(fā)揮裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅工程的功能，相關(guān)工作人員要不斷提高自己的技術(shù)水平，從而建設(shè)舒適的居住環(huán)境。

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