装配式住宅建筑设计要点探讨
2020-03-05丁峰
丁 峰
(深圳市宝安人才安居有限公司,广东 深圳 518000)
1 装配式住宅的概念及特点
1.1 装配式住宅概念
装配式住宅又称“拼装房”,其全称为“预制装配式住宅”,欧美和日本对其的称呼比较通俗:“工业化住宅”“产业化住宅”。装配式住宅,简而言之,就是采用工业化生产的方式建造的住宅,是通过整体预制和部分预制的方法,将部分关键性构建进行工厂构筑,再运送到施工现场进行拼接。该模式非常有利于实现住宅建设的工业化发展,因此普及该模式具有很强的现实意义。装配式住宅在欧美和日本使用较多,例如积水房屋株式会社在装配式住宅设计建造上具有很高的市场地位。在国内市场,万科的装配式住宅设计得较为出色,主要以轻钢结构为主,辅以木结构、轻钢-木结构、轻钢-钢结构等装配式住宅体系。
1.2 装配式住宅特点分析
1.2.1 形式多样的外观设计
一般来说,传统的住房设计已经出现了脱节的问题,不仅有很多的承重墙占用室内面积,更大的弊端就是开间小,没办法直接做灵活的分割设计,导致传统的住房设计模式很难在装修上突破常规。但是装配式住宅的核心就是采用灵活大开间,只需要装配灵活的轻质隔墙即可,一般采用轻钢龙骨和石膏板配合设计的方式。这种灵活的室内空间切割,非常容易形成形式多样的外观设计,尤其是对装修风格有很高要求的业主,装配式住宅无疑能满足其对个性化的需求。
1.2.2 现代化的功能配置
装配式住宅起源于20世纪70年代,发展时间较短,技术也较为先进。装配式住宅的主要装配材料是冷压轻钢材料、合成板结构等,新材料的使用也令其具有非常强的现代化功能。一般来讲装配式住宅都在外墙设计保温层,实现建筑的节能化;门窗和墙体的密封性也会更高,保温层也能让室内具有更加安静的环境。此外,装配式住宅在防火和防震功能上也更强,多采用难燃的轻质材料设计,能有效阻断火源,即使发生重大的灾情也会降低建筑的破坏程度。
1.2.3 统一的建筑标准
装配式住宅能在工厂中统一对建筑材料的性能进行调整,并且实现其高质量性能体现,比如传统的建筑模式采用粉刷彩色涂料的方式,这种施工模式很难保证涂料经久不褪色。同时,因为配比不同、涂料的生产批次不同,很可能在色彩上存在偏差,但是装配式住宅就不会出现这种问题,彩色外墙板色彩无色差、性能上也比传统的住宅材料更优越,而这就可以很轻松容易地实现统一化的建筑施工,也能符合现代年轻人挑剔的建筑要求。
2 装配式住宅设计要点
2.1 装配式住宅设计的设施方案编制要点
为了能实现精准化控制,就需要对建筑施工的设计方案进行精准化编制,文件齐全、符合建筑需要,并根据设计要点制定装配式住宅评分表。
2.1.1 完备的实施方案编制
建筑施工设计人员需要编制齐全的施工实施方案,包括装配式住宅的施工手册、装配式住宅建筑结构专业实施方案、BIM技术在装配式住宅中的应用细则及规范、装配式住宅验收制度。
2.1.2 严格的评价机制
建筑设计人员应当根据《装配式建筑评价标准》(GB/T 51129-2017)的规定,建立严格的建筑施工评价机制,因为装配式住宅设计在中国仍然处于起步阶段,因此更要重视住宅评价,保证装配式住宅的连接技术是安全可靠的。装配式住宅完工后应当根据装配式住宅的建筑评分方案进行客观评价,重点对建筑的主体结构(分值50分)、围墙和内隔墙(分值20分)、装修(分值6分)和设备管线(分值24分)进行评分,重点对住房的竖向构件、非承重围墙、装修一体化、全装修、管线分离等方面进行评分。主体结构最低得分20分、围墙和内隔墙最低得分为10分,设备和管线不设最低评分标准。
2.2 装配式住宅的加工图设计要点
施工设计人员需要明确每一个构件的具体用处,并明确每一个构件的基本要求,对构件的具体使用规范在设计加工图上做出明确的标注。还要对构件的具体尺寸、误差允许范围进行明确标注。设计人员应当辅助工厂建筑人员对装配式住宅的所有构件进行标准化控制,并且在出现问题的时候及时沟通,解决加工过程中出现的问题。
2.3 装配式住宅的结构体系设计
装配式住宅的构件需要运输到施工现场,因此在运输的过程中,需要保证运输的规范性和安全性。建筑体系设计安装构成中,需要对以下内容持续关注:
(1) 横向和纵向梁框构建应当确保其质量标准。为保证达到此标准,做出如下规定:① 框架柱底和基础接梁的强度需在C30以上;② 框架结构的平面保持规则,且梁柱的中心线处于一个竖向平面,并且保证是对齐的;③ 保证梁柱接头的焊接质量。
(2) 预埋件中,有的用作传输部件,在设计的时候需要保证弯矩设计。① 充分发挥预埋件的优势,做好预埋件的连接;② 剪力墙的应用中需要进行箍筋工艺设计,保证剪力墙箍筋工艺的厚度;③ 梁面的粗糙化设计,保证结构槽之间有良好的适应性状态;④ 剪力墙顶部需要混合浇筑混凝土。
剪力墙的结构设计需要设计人员着重强调,因为其是房屋承重能力的基础,因此更要严格把关,剪力墙的结构设计应当满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010),在地震多发地带也需要满足抗震设计规范。一般来说,结构性横墙需要在山墙上设计承重墙板,结构纵墙要按照内力的计算情况设计内外纵墙。在进行构件连接的时候,需要保证构件的连续钢筋强度是符合设计需要的,如此一来才能保证施工的安全稳定。
2.4 装配式住宅的整体美感设计
装配式住宅的设计需要重视整体性,做到平面设计和立面设计相结合。从平面设计的角度出发,需要选择建筑正确的内部布局,保证结构施工、内部空间施工的平整规则。在内部空间没有外凸线条。此外,从立面设计的角度出发,应当具有合理的布局设计,对重点区域分区,标准构建精细化,提升外部美感,体型系数减小。目前很多建筑行业的规范模数都是300,在进行装配式住宅综合设计的时候,也需要采取相同的模数,以保证施工的整齐划一。另外,还要配置好设备开口、插座等要素,方便后期的施工。
3 装配式住宅的综合设计策略
3.1 做好前期的施工考察,核实建筑文件
为了能满足住宅设计的需要,在进行装配式住宅的设计施工之前应当对建筑图纸进行精准核实,在满足国家规定的建筑标准的基础上,尽量拔高建筑施工标准。施工设计人员应当根据建筑的需要预留出孔洞、管道线路位置、预埋位置,针对建筑内部的结构构造设计装配式住宅配件。为了解决精确性不高的问题,目前我国很多装配式住宅建设都是采用现场施工而不是工厂作业的模式,以避免因为太大的误差导致资源的浪费,但根据装配式住宅的国际发展趋势,要想实现住宅的现代工业化发展,就必须要实现工厂化作业,因此前期的考察和文件的核实,是精准设计装配式住宅构件的基础,也是设计施工人员的必要举措。
3.2 做好装配式住宅的成本控制,提升经济效益
根据目前装配式住宅的发展现状分析得知,为何很多消费者对装配式住宅望而却步,关键的原因还是在成本管控上没有做到位。因此在实际操作过程中,不仅要做好构件设计和基础设计,更要将成本控制理念融入设计中,在保证质量的基础上提升经济效益。一方面设计单位需要对设计、构筑、运输、安装等环节进行风险评估且做到科学准确,在施工之前需要根据本地区的工厂施工技术、运输的方便程度、吊装设备的工艺领先程度进行有效分析,做好成本预算工作;另一方面也要对施工过程的投入成本进行支出控制,保证各个构件的成本在可控范围内,如此一来才能做好装配式住宅的成本控制,从而提升建筑单位的经济效益。
4 装配式住宅设计的前景和未来展望
在建筑工业化的趋势下,实现装配式住宅在国内的推广是大势所趋,因为在未来的建筑市场,很有可能达到这样一种效果:一位具有买房意愿的顾客,在对房地产人员说出对装修建筑的想法以后,房地产公司能根据顾客的要求装配出住宅。这样能提升房地产的成交率,实现企业的长远发展,但是不可否认的是,现在的装配式住宅价格普遍偏贵,未来该模式如果要长远发展,就必须实现装配式住宅的成本管控。中国的钢材产量很大,完全可以满足装配式住宅的发展需要,因此在未来,装配式住宅也需要充分利用国内的资源优势,不断改革创新。
5 结束语
总而言之,装配式住宅将成为未来的发展趋势,并且在成本管控和企业效益中间寻求一个制衡点,在质量保证的基础上提升装配式住宅的经济效益。当然,目前中国的装配式住宅市场仍然具有很大的技术限制,因此在进行实际发展的时候,需要不断借鉴日本、德国等国家的装配式住宅发展经验,取长补短实现装配式住宅的可持续发展,提升住宅的功能性,提升消费者的居住舒适性。