劉 海 香
(山西凱的建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃有限公司,山西 太原 030000)
建筑工程中方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)較為復(fù)雜,要想提高工程質(zhì)量,加強(qiáng)對建筑設(shè)計(jì)的重視度是尤為重要的。預(yù)制裝配式建筑屬于一種新型的建筑形式,為了促進(jìn)其優(yōu)勢的充分發(fā)揮,保證其長久、穩(wěn)定的發(fā)展,就需要對預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷的優(yōu)化和完善。
預(yù)制裝配式建筑主要是指建筑所需的零部件均是由工程生產(chǎn)之后再運(yùn)送到現(xiàn)場,按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行合理組裝的一種建筑類型。而且其在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中具有一定的工業(yè)性,又被稱之為工業(yè)化建筑。目前預(yù)制裝配式建筑的類型主要有5種:一是砌塊建筑,如空心砌塊,其優(yōu)勢在于施工工藝較為簡單,成本低廉,工業(yè)化程度低;二是大板建筑,如樓板、屋面板,其不僅具有較高的防震性能,還可以增大空間的利用率,降低布局中的限制性;三是模塊建筑,其形式有整體模塊、板材模塊、核心體模塊等等,具有較高的工業(yè)化性質(zhì),且立面形式豐富;四是框架輕板建筑,對于增強(qiáng)內(nèi)部空間的靈活性、降低建筑自重有著重要意義;五是升板/升層建筑,其對于減少高空作業(yè),加快施工速度有著顯著的效果(見圖1)。
該類建筑設(shè)計(jì)要求提升建筑工程中的生產(chǎn)質(zhì)量、設(shè)計(jì)質(zhì)量以及工作質(zhì)量這三個(gè)部分。在預(yù)制裝配式建筑施工中,也只有提高生產(chǎn)質(zhì)量,才能更好的保證建筑施工的標(biāo)準(zhǔn)性、規(guī)范性,從而確保預(yù)制裝配式建筑的整體質(zhì)量和性能。
預(yù)制裝配式建筑最為明顯的特征就是有效的縮短了施工進(jìn)度,因?yàn)樵诠こ探ㄔO(shè)前,所需的零部件均由工廠生產(chǎn)制造,現(xiàn)場只需進(jìn)行合理安裝即可,大大的降低了時(shí)間的消耗。同時(shí)預(yù)制裝配式建筑工程中很少應(yīng)用預(yù)制基礎(chǔ),因此,在現(xiàn)場安裝的過程中,工程可以同時(shí)開展構(gòu)件等多個(gè)內(nèi)容的生產(chǎn)作業(yè)。
同傳統(tǒng)的工程建設(shè)相比,預(yù)制裝配式建筑可以有效的減少人力、材料以及時(shí)間的消耗,進(jìn)而降低相應(yīng)的施工成本,不過如果是有具體要求的建筑工程,則需要結(jié)合實(shí)際情況合理的開展采購工作。
首先,住宅建筑在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中,其通風(fēng)、采光以及建筑之間的間距是其重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容,除了要按照具體標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)操作外,還要結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況,提升設(shè)計(jì)合理性和可行性,保證后期建筑的正常使用。其次,預(yù)制裝配式建筑一直都要秉持著合理、經(jīng)濟(jì)、安全的基本原則,所以在規(guī)劃設(shè)計(jì)中,需對施工的具體流程予以綜合的考慮和分析,提升各工序之間的連接性,保證施工的效率。再次,對構(gòu)件運(yùn)輸?shù)穆肪€進(jìn)行合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì),使構(gòu)件可以運(yùn)送到吊裝范圍內(nèi),加快吊裝作業(yè)的效率。最后,對預(yù)制構(gòu)件臨時(shí)堆放的場地展開規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作,并對吊塔的噸位及其位置實(shí)行合理的控制,且結(jié)合設(shè)計(jì)要求以及現(xiàn)場施工情況明確吊塔的最終位置,以增強(qiáng)構(gòu)件運(yùn)輸環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性,維護(hù)現(xiàn)場施工安全。
在預(yù)制裝配式建筑平面設(shè)計(jì)中,要堅(jiān)持著模數(shù)協(xié)調(diào)的基本原則,這也就要求設(shè)計(jì)人員保證各結(jié)構(gòu)模塊尺寸的合理性,確保預(yù)制構(gòu)件以及相應(yīng)部品使用的合理性、標(biāo)準(zhǔn)性,這樣才能為后續(xù)方案、技術(shù)的選擇提供充足依據(jù),進(jìn)而降低人工、成本的過度消耗,保證施工的質(zhì)量和效率。另外,在布局規(guī)劃上,要進(jìn)行統(tǒng)籌考量,確保承重墻、管井等內(nèi)容設(shè)置的合理性,以增強(qiáng)空間布局的靈活性、可變性,明確各功能空間的布局規(guī)劃。
由于裝配式建筑具有靈活性和可變性的特征,所以在建筑外墻設(shè)計(jì)過程中,可以通過不同組件的組合來提升立面的整體設(shè)計(jì)效果,同時(shí)還可配以不同的裝飾材料來營造建筑的美觀性和獨(dú)特性,凸顯裝配式建筑的優(yōu)勢。再加上裝配式建筑外墻構(gòu)件的種類較多,如混凝土預(yù)制組件、外墻裝飾組件、陽臺(tái)、門窗等,所以在設(shè)計(jì)過程中要充分發(fā)揮混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的作用和特征,強(qiáng)化外墻結(jié)構(gòu)的裝飾效果,凸顯其多樣化特征。此外,門窗作為室內(nèi)空間采光的重要內(nèi)容,在設(shè)計(jì)過程中,一定要結(jié)合空間布局情況合理規(guī)劃門窗尺寸大小、上下比例以及窗框形式,在保證設(shè)計(jì)合理性的同時(shí)改善裝配式建筑的美觀性。另外,也可將空調(diào)和陽臺(tái)的形狀與位置進(jìn)行合理調(diào)換,這樣能夠有效完善立面設(shè)計(jì)效果,展現(xiàn)多樣化特征。圖2為預(yù)制剪力墻示意圖。
在預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)過程中,除了要遵循標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的基本原則外,還需要注意的重點(diǎn)內(nèi)容有:
1)提高預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)水平,減少構(gòu)件的類型,節(jié)約成本。
2)在對構(gòu)件大小和重量進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要結(jié)合區(qū)域內(nèi)構(gòu)件的生產(chǎn)和運(yùn)輸能力實(shí)行統(tǒng)籌管理。
3)除了要保證構(gòu)件自身的耐久性能外,要對其后續(xù)使用的安全性、便利性進(jìn)行充分的分析和了解,提升構(gòu)件的使用效率。
4)對預(yù)制外墻板開展保溫、隔熱設(shè)計(jì)工作,并根據(jù)區(qū)域特性合理的選擇與之匹配的結(jié)構(gòu)類型。
5)非承載墻的內(nèi)墻設(shè)計(jì)應(yīng)利用一些隔音性能強(qiáng)、便于安裝的隔墻板進(jìn)行安裝。并結(jié)合室內(nèi)空間的性能運(yùn)用合理的方式將其與承重墻有效連接,以提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性。
6)廚房和衛(wèi)生間區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)要具有良好的防水效果,且管道及相應(yīng)設(shè)施等設(shè)備的安裝均需確保堅(jiān)實(shí)可靠,以此增強(qiáng)空間的實(shí)用性。
7)預(yù)制裝配式建筑的樓蓋設(shè)計(jì)主要有兩種形式,即疊合樓板和現(xiàn)澆樓蓋。其中疊合樓板是裝配式建筑中使用最為頻繁的一種設(shè)計(jì)形式,而現(xiàn)澆樓蓋通常被應(yīng)用在開間較大,或者平面較為復(fù)雜的樓層設(shè)計(jì)中,以此增強(qiáng)樓板與墻體之間的密實(shí)性和整體性。
8)室外空調(diào)機(jī)架通常會(huì)與陽臺(tái)進(jìn)行共同設(shè)計(jì),以此來保證地漏、孔洞以及嵌入盒等位置規(guī)劃的合理性,減少問題的產(chǎn)生,保證各部分功能的合理運(yùn)用。
協(xié)同設(shè)計(jì)主要是指將預(yù)制裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同抗震設(shè)計(jì)結(jié)合起來,增強(qiáng)整體建筑的抵抗能力,提高其質(zhì)量。在預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中,還應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)件之間的組合幾率,簡化施工流程,以此達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)的具體要求。另外,建筑結(jié)構(gòu)中的柱和承重墻等構(gòu)件在連接時(shí),要確保其垂直性,門窗洞位置盡量保持在同一水平線上。再者,在預(yù)制裝配式建筑中,還需對垂直管井的位置、尺寸以及實(shí)用性等問題進(jìn)行綜合的考慮,保證管線位置的水平,簡化后期維修的難度。
除此之外,管井內(nèi)還應(yīng)設(shè)置供暖系統(tǒng)閥及其他控制部件;對于采用分體空調(diào)的室內(nèi)空間可預(yù)留安裝位置,并設(shè)置預(yù)埋件;廚房和廁所的排風(fēng)管道除了要確保其位置和尺寸的合理性外,還要配備相應(yīng)的配電箱;對各種導(dǎo)線接口、連接盒等的位置進(jìn)行充分考量,確保其設(shè)置的合理性,同時(shí)要做好各種開關(guān)、插座等的預(yù)埋設(shè)置,為后續(xù)安裝作業(yè)提供幫助。
預(yù)制裝配式建筑在內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)時(shí)需要將部件、裝修、建筑這三方面內(nèi)容實(shí)行統(tǒng)一的分析和研究,按照國家的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求,提高預(yù)制裝配式建筑的環(huán)保性、安全性和經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)在裝修設(shè)計(jì)中,還可以完善集成化的部品體系,實(shí)現(xiàn)部件的成套標(biāo)準(zhǔn)化供應(yīng)。在內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)中,還可以利用構(gòu)件和部品的接口技術(shù)、參數(shù)以及公差配合等內(nèi)容對構(gòu)件和部品的通用和兼容性進(jìn)行優(yōu)化。而對于內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)中相關(guān)材料、設(shè)備的使用年限,就需要結(jié)合區(qū)域內(nèi)的實(shí)際情況展開全面的考量工作,并在確保其性能的基礎(chǔ)上,不斷的提升其適應(yīng)性和可變性,以降低日后維修和養(yǎng)護(hù)的難度。
近年來,我國預(yù)制裝配式建筑得到了快速的發(fā)展,其結(jié)合了建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)要求,考慮多方面因素的影響,并合理的優(yōu)化整合了相關(guān)資源,進(jìn)而提高預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)水平,為其進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。