浅述装配式建筑方案阶段设计流程

浅述装配式建筑方案阶段设计流程

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摘要:装配式建筑方案设计只是把一种新的施工技法考虑到常用的方案设计中。由于新施工技法的植入,必然涉及到设计思路的转变和一些外在条件的限制。文章对设计流程的阐述主要是基于传统方案设计思路的转变与增补。

关键词:装配式建筑;设计流程;注意要点

引言

装配式建筑已经成为建筑业发展方向之一,如何做好装配式建筑将成为从业人员不断探索的内容。本文将结合理论知识与实际经验浅述目前总结的方案阶段设计流程内容。

1、预制装配式建筑设计原则

装配式混凝土建筑的平面设计在满足平面功能的基础上需考虑装配式建筑建造的相关要求,同时需符合建筑模数,遵循“少规格、多组合”的设计原则,建筑平面应进行标准化、定型化设计,建立标准化部件模块、功能模块与空间模块,实现模块多组合应用,提高基本模块、构件和部品重复使用率,有利提升建筑品质、提高建造效率及控制建设成本,并满足制作及运输能力、交通法规和施工设备的要求。预制构件在单体建筑中重复使用量最多的三个构件的总个数占同类构件总个数的比例均不低于50%。平面设计建议采用大开间形式、平面布局灵活分隔,平面的凸凹变化不要过大。外立面设计应以简洁为原则,不宜有过多的外装饰构件及线脚。同时在简洁中追求完善,在统一中创造多样的美学要求,打造个性化高品质的建筑作品。外围护构件饰面可采用艺术造型面彩色混凝土、清水混凝土、露骨料混凝土、图案混凝土,也可采用涂料、面砖、石材等不同饰面材料展现不同肌理与色彩变化,体现装配式建筑的立面特征,外饰面宜采用一次反打成型工艺。门窗采用标准化部件,门窗框宜采用预装法。预制外墙板的接缝设计应满足结构、热工、防水、防火及建筑装饰等要求,预制外墙板需考虑防雷接地并应预埋好有效接地导体,确保防雷效果。要预先确定预埋窗及扶手栏杆的相关资料。应协调业主、设计、施工、制备各方之间的关系,并应加强建筑、结构、设备、装修等各专业之间的配合,土建及内装需一体化设计。预制装配式建筑设计应对制作、产品保护、存放、运输及施工提出明确的技术要求。

2、预制装配式建筑设计流程

在方案初始阶段建筑师就应该从预制装配式的角度出发,进行建筑方案及立面设计,并会同各方商讨建筑方案,提出预制构件设置部位及多套预制装配率组合方案并进行经济技术分析,而不能简单理解为装配式建筑是结构专业的事情,和建筑专业关系不大,由结构专业在后期进行拆分即可。建议预制装配方面的专业技术人员及早介入,共同把方案朝着适合装配式建筑的角度去发展。对于结构构件的布置也需要前置介入并通过计算确定剪力墙及结构梁柱的布置。在初步设计阶段要完善预制装配式设计,包括预制装配式平面分布、立面分布、墙身剖面、节点大样、工程量初步统计清单等并确定装配结构体系。施工图设计阶段要与其他各专业同步提出预制装配式设计送审图纸,设计深度需满足审图要求。深化设计阶段配合项目施工进度提出预制装配式设计深化图,包括所有预制构件生产信息、加工金属件信息、结构连接方式、施工安装信息、预制构件强度计算书、工程量详细统计等。

3、预制装配式建筑工程需业主配合事项

方案设计阶段:确定预制装配的楼栋、预制装配的范围、预制装配率、预制装配的布置方案,确定外立面饰面材料:涂料、面砖、石材,确定墙面保温形式:外保温、内保温、夹心保温,确定外墙其他装饰物的线脚造型及材料工艺,确定外墙铝合金门窗的型材样式及预埋形式,确定外墙百页的样式及预埋形式,确定阳台栏杆样式及预埋形式等。施工图设计阶段:确定窗周围窗套、窗台、窗帘内装修做法,确定关联预埋设备专业点位,确定阳台、空调机位预埋地漏与排水管位置、大小,确定避雷形式,确定灌浆套筒与灌浆料:检验报告、合格证书、供货周期,确定施工塔吊布置方案、施工脚手架布置方案、施工模板支撑布置方案、施工人货梯布置方案,确定预制装配式施工辅助材料:PE条、橡胶条、密封胶、自粘性胶皮、D型挡板等。

4、其它注意要点

在装配式建筑设计中还有许多需要注意的事项有待在实际工程中发掘。以下列举一些经验总结帮助完善装配式建筑方案设计的内容。(1)装配式建筑方案阶段设计最好采用BIM技术作为支撑,可显著提高设计的准确率、效率及承接度等。(2)现阶段重复利用率为300个以上重复构件较经济,在条件不足或项目限制等情况下建议重复利用率为150个以上重复构件为宜。(3)总平面设计中保证一定周期内构件存放空间充足,按序吊装,吊装一次起落到位等要求。构件存放场地应具有一定承载力(如地下室部位),保证构件在堆放期间受力均匀。(4)在方案设计时做好各专业配合阶段性协同工作。只有在方案前期进行充分的标准化设计,才能在生产和安装过程中有效地控制建造成本。方案阶段前期,建筑、结构、机电、装修、造价等各专业应密切配合。对预制构配件制作的可能性、经济性作出策划。装配式混凝土建筑在方案阶段,应明确主要技术措施。图纸表达中应明确装配式建筑设计的有关内容,以避免初设和施工图阶段的较大修改和返工。(5)标准化平面体型应符合结构设计的基本原则和要求。宜选用大空间的方式,合理布置承重墙及管井的位置,满足装配式建筑的灵活性、可变性需求。公共空间及各功能房间分区明确、布局合理。主体结构布置宜尽量规整,承重墙体上下对应贯通,凸出与挑出不宜过大。(6)立面造型时,需考虑构件的大小、工程的合理性、经济性、运输的可能性和现场的吊装能力。(7)装配式建筑的层高要根据不同的建筑方案、结构选型、内装方式合理确定。采用传统地面构造做法与采用SI体系设计的楼地面高度是不同的。影响建筑层高的主要因素为架空地板与吊顶的高度。(8)外墙板内面尽可能不做开关面板、插座等,如果没有预留管线、线盒等,外墙板构件制作难度会大大降低。当预制剪力墙板需预留以上机电管线时,需要在设计阶段提前与各专业深入配合,减少后期返工。(9)对于用水区域慎用装配式做法,基于目前工艺对于楼板和墙体均有渗水的隐患存在。

结束语

目前装配式建筑在我国还处于起步阶段。随着市场的发展,装配式建筑将日趋完善。在欧美等装配式建筑运用较成熟的国家,已经形成了完备的工程体系,建筑师基于地域性技术成果的理解非常深入,装配式建筑各环节的运用得心应手,效率和造价都得到了有效控制。基于我国政策、市场等方面的需求,装配式建筑必然会以较高速度不断发展。作为建筑师也需紧跟时代步伐,为新技术的探索出一份力量。

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