装配式建筑结构体系设计要点及发展趋势分析

装配式建筑结构体系设计要点及发展趋势分析

张美静

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摘要：随着各种新技术和新材料的发展，极大地促进了预制结构形式的多样化，并通过与现浇建筑之间的有效链接，导致行业内对装配式建筑的研究和应用越来越多。传统的施工方式对于环境的污染比较大，且粗放式的管理也让建筑施工质量出现了各种各样的问题。在这样的背景下，装配式建筑应运而生，该建筑形式通过应用先进的施工技术，能够有效避免传统建筑施工中的弊端，降低环境污染。但装配式建筑在发展过程中，其结构设计也存在些许不足。基于此，本文主要对装配式建筑结构体系的设计要点进行探讨，分析装配式建筑的发展趋势。

关键词：装配式建筑；结构体系；发展趋势

引言

装配式建筑指的是将传统建筑方式中所运用到的施工作业转移到工厂中，通过工厂的进一步生产和组装，从而运输到建筑施工现场。通过高效率，可靠性的连接方式，从而形成建筑物。这种建筑风格是在国家所倡导的绿色建筑理念下进行执行的，通过加入大量化、程序化的施工，使得装修工作更加简便和快捷。

1装配式建筑的优点

①作业效率高。装配式建筑与现代建筑相比,其作业效率更高,作业时间更短,建设的住房等可以马上交付使用。装配式建设的构造、组件和零配件等全部可以做到企业标准化生产制造,乃至某些组件还能在建筑工地进行制造并立即组装。各组件的功用较为全面,在建设中可钉、可粘贴,极大地降低了作业的难度系数。装配式建筑作业的操作步骤十分简单,与现代建筑相比减少了许多流程,干扰工程进度的情况也很少。装配式建筑作业效率要比传统建筑工程快3～5倍。建设装配式建筑不用耗费很长的时间,因而建设的房屋可以很快交付使用,充分体现出其作用效率高的特点。②对环境污染程度小。传统建筑工程的明显缺点是,建筑工地会产生很多废弃物,并且许多工业废渣的分解处理难度较大,对空气、土地和水也会造成很大程度的破坏。此外,作业过程中会制造出很多噪声,严重影响附近居民的日常生活。而装配式建筑作业的步骤是,施工单位事先跟制造厂商预订好各组件,厂商选用标准化生产流程,完成生产后将组件运往建筑工地,工作人员当场组装。这样就不会产生过量的废弃物,也不会发生噪声干扰附近居民的日常生活的情况。③保温性更佳。现代建筑的保温设计主要是应用隔热材料,将隔热材料固定在主体工程外。尽管有较好的保温功能,可隔热材料的使用年限要远低于建筑本身的使用期限,因而,一旦超过相应期限,建筑物就失去保温功能。装配式建筑采用的原料是环保材料,既节约又节能。另外,主体板料本身就具有保温层,这种建筑建材具有冬暖夏凉的功效,隔声功能也比较好。

2装配式建筑结构体系设计要点

2.1构件设计要点

在设计建筑构件时也需要在标准化和模块化的原则下实现构件种类的减少以及建筑标准化程度的提升，同时也实现建设成本的降低。在构件的设计中，重点就是要通过现浇的方式来处理复杂部位的构建，而且在掌握构件的加工生产、运输以及吊装和安装等能力的基础上、结合不同构件的重量、尺寸以及实际状况来进行合理设计，还要保证所选择的构件满足关于耐久性以及耐火性等较高的要求标准。针对建筑中所必须使用的大尺寸构件，需要通过构件脱模的增加来满足现场要求。还要结合不同区域的性能需求来对外墙板的相应结构进行设计，还要进行空调以及散热器等预埋件的安装，同时要做好构件保护措施的设计来实现对构件成品的保护。

2.2结构节点的设计要点

部件的结构节点设计是水泥框剪结构设计过程中的关键内容。尤其对于预制外墙板防潮较差部位的结构节点,设计人员在选用原材料时要综合考虑其物理性能、耐用性、观赏性。各种接缝的设置要全面满足项目的具体作业情况和所处区域条件,以便符合防潮、环保规范。墙体的垂直缝可运用原料、结构防潮相结合的形式处理,预制墙体平行缝结构防潮可运用企口缝或高低缝来处理。墙体连接节点的封口要与水泥相匹配并符合相关特性规范,窗门要保证组装牢固、可靠、密闭性好,外部围护结构要根据国家标准严格估算,保温层要做到不断裂且符合围护结构的环保规范。

2.3平面角度的规划设计要点

预制装配建筑的设计角度中，平面角度的规划设计相对比较基础，具体的设计内容和要点包括设计的数据要具有准确性以保证设计效果的协调。另外，对于设计中的具体构件，在进行成品制作时，一定要参照相应的标准要求对其进行验收和保障。最后，为了提高整体的建筑质量，缩减建筑成本，需要选取适宜的建筑需求类型实施平面角度的设计。普遍情况下，具有较大空间余地的建筑，适合以平面的形式进行布局。除此之外，在建筑内部的管道、承重墙等关键结构的设计中，也应当注意其应用的功能性和调节的灵活性，以确保其能够适应不同的内部环境中的应用需求。最后，为了体现出装配式建筑的优势，在进行平面规划设计时，可考虑将常用的承重墙变换为内隔墙进行应用。使建筑内部的空间划分和转变更加便利。

3装配式建筑结构体系发展趋势

3.1国内发展趋势

装配式建筑低碳环保和有效节电的优点十分显著。可如今国内的装配式房屋的发展仍处于初期阶段,在法律法规、市场监管、产业化宣传、系统化分工等领域都有待进一步完善与发展。特别是在产品链各流程中缺乏实际枢纽。在设计、部件制造、作业组装的环节中,每个环节依然以过去的条块分割为主导。但伴随当下装配式建筑工艺体系、管理体系、框架体系日趋健全,在我国追求创新发展的国策下,装配式房屋必将迎来更大的发展空间。

3.2国外发展趋势

从国外发达国家角度分析，其中以日本和美国为代表，装配式建筑的发展比较快速且技术相对成熟。对于前者来说，不仅表现出装配式建筑厂家的数量比较多，而且也在对新型建筑进行不断研究。但是通常来说也基本具有相同的钢结构体系，仅仅是在屋面和墙面对材料、室内外的装修以及设备等方面具有一定的不同。在日本建筑行业中最具代表性的就是积水房屋柱式会社，重点就是针对工业化住宅行业取得了一系列的预制装配化住宅建筑形式的专利产品，而且在这些专利产品的基础上对木结构住宅进行了改进，通过米制证书值模数来提供多种不同的设计方式，以及通过自有设计的方式来满足不同用户的需求。而针对后者来说，则主要表现出市场体系比较完善和发达的特点，而且针对装配式建筑体系中的各种构件和部件等具有较高的商品化和集成化程度，其中所应用的各种机械和仪器也比较先进，也具有比较完善的技术服务，表现出较高的整体社会化特点。而且在此类结构形式建筑的施工中，通常在工程对各个构件加工完成之后运输到现场进行组装就可以形成完成的建筑，大大减少了现场中的湿作业类型，表现出较高的建设效率。同时美国也具有比较先进的工业化建筑管理体系，在设计过程中可以将房屋作为最终产品开展，表现出具有较高的产业化成熟度和水平。

结语

在这样的发展形势下，应用装配式建筑无疑是推动建筑行业发展的有效手段。同时装配式建筑也是推动我国绿色建筑发展的形式之一。而节点模型的应用，无异于在传统建筑和装备式建筑的竟备过程中，又提供了极大的安全保障。我们应当鼓励对于装备式建筑的研究，并严格对其施工过程进行管理，相信在未来装配式建筑会在当代建设浪潮中提供至关重要的帮助。

参考文献

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[2]史艳.试析装配式建筑结构体系设计要点及其发展趋势[J].砖瓦世界，2019（1）：205.

[3]梁晨，吕彦斌.试析装配式建筑结构体系设计要点及其发展趋势[J].工程建设与设计，2018（5）：58-62.