装配式住宅建筑设计要点研究
2023-09-01王继顺
王继顺
摘 要:做好装配式住宅建筑设计,有助于建筑物本身安全稳定性的保证,优化建筑美观性,这就需要准确掌握设计要点,合理设计出既美观又安全的住宅建筑。基于此,本文将以装配式住宅建筑为例展开研究,重点阐述了装配式建筑的特点,深入分析出住宅建筑设计要点及具体策略,旨意在优化设计效果,满足现代人们居住与使用需要,望相关人士参考。
关键词:装配式住宅;建筑特征;设计要点;优化策略
1 前言
装配式建筑是城市住宅产业化发展的重要趋势,具有施工量小、建设简单等优势,与常见住宅建筑具有一定区别,能够满足当下居民对优质生活环境的基本需求,近年来被广泛应用到住房设计与建设中。在城市化建设进程不断加快深入的今天,社会民众对现代化住宅需要日渐提升,使装配式住宅建筑得到全新的发展空间,同时对建筑设计提出严格要求。如何采取有效手段,优化工程做法,合理运用构造连接技术,切实做好装配式住宅建筑设计,满足新时期人们对住宅的使用需求,是目前建筑从业者值得深度思考的话题,也是本文章的重点研究课题。
2装配式住宅建筑特点分析
2.1外观多样性
在传统的住房设计中,承重墙在室内面积中占据较大比例,开间小弊端问题普遍存在,尚未实现灵活的分割设计,这使得传统住房很难在装修设计中突破常规,影响使用舒适度。而在装配式住宅建筑中,其主要核心优势便是灵活大开间,只需搭配安装轻质隔墙即可,通常在石膏板、轻钢龙骨的配合设计中,便可满足现代建筑设计要求[1]。这样的设计方式更加灵活,外观形式多样,且室内空间得以灵活切割,整体外观形象良好,对于个别对装修风格具有严格要求的业主而言,装配式住宅能够从多角度去满足其个性化需求。
2.2功能现代化
装配式住宅在我国发展时间较为短暂,最早起源于20世纪70年代,在经过多年发展后,其技术更加先进成熟,建筑内部功能配置更加完善、现代化。在装配式住宅中,冷压轻钢材料、合成板结构等是主要装配材料,多种新型材料的搭配使用,使住宅现代化功能更加突出,与时代发展脚步相符。基本上,外墙保温层设计是装配式住宅的重点,具有良好的节能效果;相比于传统建筑,装配式住宅的墙体、门窗的密封性相对较高,在保温层作用下,室内温度适宜,环境比较安静。并且,在防火、防震等方面,装配式住宅多采用难燃轻质材料,由此开展设计与施工建设,有助于火源的有效阻断,即使在发生火灾隐患时,该建筑材料也能将灾情造成的破坏降到最低。
2.3性能稳定性
在新时期背景下,装配式住宅的建筑材料性能、建筑标准得到统一,全面体现出其高质量性能[2]。例如:在传统建筑模式中,涂料粉刷彩色方式比较常见,尽管外观效果良好,但涂料经久不褪色却很难保证,在色彩层面出现不同程度的偏差问题。而在装配式住宅中,此类问题得到有效改善,采用性能好、无色差的彩色外墙板进行搭配设计,既保证美观,又不会影响建筑本身性能,材料本身性能比较稳定,较比传统住宅材料更加优越,并且能够轻松实现统一化建筑施工。并且,在外墙系统、内墙系统、整体卫浴等设计搭配中,使装配式住宅结构布置更加合理、稳定(如图1所示),这与现代年轻人的建筑与审美要求相符。
3装配式住宅建筑设计要点
3.1设计筹划阶段
在建筑设计前期,做好布局优化规划与实地策划,坚持以构件设计要求为导向,查看设计策划是否存在偏差,纠正偏差,为后期建筑构件安装提供便捷。若建筑物在自身定位方面存在偏差,将对后期设计方案实施带来影响,这就需要在前期策划阶段,做好优化设计,深入分析装配式住宅各项重点要素,准确掌握设计及施工建设重点,按照建筑标准合理规划建筑构件、外界环境、内部功能等,从整体上提高建筑本身使用性能。对于后续建筑设计,要强化约束管控力度,指明设计方向,避免后期产生方向偏差,减少外界环境、建设资金、技术工艺等造成影响,促进设计方案的合理应用。
3.2施工图纸设计
施工图纸设计是装配式住宅设计的关键步骤,关系到后期建筑设计。设计人员应深入基层,充分了解装配式住宅的建设规模、占地面积、技术要求等,合理选择施工工艺,保证内部设计参数、建筑结构构件、施工设备等与实际需求相符[3]。在施工图纸的设计与研究期间,要注重装配式建筑内部防火、防潮、防漏、隔音等环节的优化设计,实现有效连接,逐步完善建筑功能。充分利用BIM技术,建立虚拟化建筑信息模型,真实体现装配式住宅内部结构,以此为基础补充图纸内容,科学选择施工工艺与技术,从内部结构、使用功能、外观美感等角度满足现代建筑设计要求。
3.3结构构件设计
结构构件的预制设计,在装配式住宅中占据重要地位,直接影响整体建设效果,关系到最终施工质量与施工效益。对此,在预制构件的生产作业期间,严格遵循标准化、模式化要求,有序开展装配式构件设计工作,为装配式构件生产及后期安装提供准确参数,根据实践数据优化施工方案,促使装配式构件生产、施工、维护等环节的有序进行。值得注意的是,装配式构件设计关系重大,应做好各环节验算工作,准确掌握相关数据,具体内容包括:持久性、承载力、施工、脱模等多环节,详情见表1。
3.4建筑立面设计
建筑立面主要指建筑物与建筑物外部空间直接接触的界面,或者建筑内外空间界面处构件及其组合方式统称。对于装配式住宅建筑的立面设计,应切实做好以下几点内容:①拆分设计。根据装配式住宅平面功能布局,合理设计建筑立面,优先采取单元式拆分设计,做好阳台、外墙板等构件拆分处理。值得注意的是,若预制构件本身的制作工艺难度较大,建议不得强行拆分。②预制外墙单元。针对预制外墙单元拆分设计,应以住宅结构体系、剪力墙边界、结构柱等为切入点,有序开展拆分处理[4]。为保证运输便捷,应按照每一间预制墙板进行拆分,或者将外墙及其他部分划分为整体,对构件加以编号。③预制阳台拆分。根据平面内楼板,进行预制阳台划分处理,将相邻开间楼板集中划为一个整体。④标准构件应用。在建筑工业化水平不斷提升的今天,标准构件应用频率日渐提升,需要精细化设计,优化标准构件造型处理,提高建筑立面的美观效果。值得注意的是,立面设计通常对同一元素开展规律性重复布置,以此为基础处理标准预制构件的色彩与造型,使其韵律美得以增强。⑤非标准构件应用。作为装配式住宅的重要结构部分,非标准构件设计应用应切合实际,优先选用剪力墙、楼板、梁柱等常用预制构件,适宜大批量生产。针对内部装修、立面构件等环节的非标准构件应用,通常小批量定制。
3.5结构体系设计
为保证装配式住宅建筑的美观性、稳定性,应全面优化住宅结构体系设计,确保装配式构件顺利安装,取得理想设计效果。具体操作流程如下:
第一,横向与纵向梁框构件质量控制。按照相关规范标准,作出以下规定:①加强框架柱低、基础接梁等环节强度控制,一般在C30最为适宜;②框架结构平面应保证平整规则,梁柱中心线正处竖向平面,保证端头对齐;③做好梁柱接头焊接质量抽查,质量不达标及时整改,抽查验收通过后方可安排后续作业。
第二,预埋件质量控制。预埋件中包括传输部件,需要在设计期间做好弯矩设计控制。①注重预埋件自身优势发挥,强化预埋件连接处理;②充分利用剪力墙,优化箍筋工艺设计,确保剪力墙箍筋工艺厚度与设计要求相符;③对梁面实行粗糙化设计,确保结构槽之间呈现出稳定适应性状态;④对剪力墙顶部进行混凝土混合浇筑处理,保证其强度、性能等满足实际建筑需要。
第三,剪力墙结构设计。在该设计环节中,设计人员要明确强调,剪力墙属于房屋承重能力的关键,需要严格把控质量关,严格按照《高层建筑混凝土结构技术规程》等相关文件有序进行,若建筑区域处于地震多发地带,要做好相应的抗震设计处理[5]。一般情况下,应在山墙上进行承重墙板设计,形成结构性横墙;结构纵墙需要按照内力计算情况,合理设计内外纵墙。对于构件连接处理环节,应在保证构件连续钢筋强度满足设计需求的基础上,合理安排连接作业,保证整个施工过程的安全与稳定性。
3.6整体美感设计
整体性、美感性是装配式住宅设计的重点思考环节,深度融合平面设计与立面设计,提升住宅建筑整体美观性。以平面设计角度为切入点,确定正确合理的内部布局,有序安排结构施工、内部空间施工,保证平整规则,且内部空间无外凸线条情况存在。从立面设计层面而言,应保证布局设计规范合理,合理划分重点区域,构建精细化设计标准,保证建筑外部美感效果良好,适当减少体型系数。现阶段,我国建筑行业规范模数为300,在装配式住宅设计时,也需采取相同模数,明确设计思路,优化施工流程,保证施工整齐统一。并且,设备开口、插座等要素要配备齐全,为后期施工作业提供方便。
4装配式住宅综合设计优化探讨
4.1做好前期考察,认真核对文件
为更好满足现代化住宅设计需要,在装配式住宅设计与建设前期,应精准合适建筑图纸,严格按照国家建筑规定标准,尽量拔高施工标准。在具体设计规划中,设计人员按照住宅规模及结构特点,提前预留出孔洞、预埋位置、管道线路位置,根据建筑内部结构构造,做好装配式住宅配件的优化设计。为避免出现精确性不高问题,应积极转变以往的施工建设模式,严格按照装配式住宅的发展趋势,朝向现代工业化方向发展,实现工厂化作业,通过前期考察、文件核实、设计参数调整等,为装配式住宅构件的精准设计打好扎实基础,这是设计人员开展工作时的必要举措。
4.2控制设计成本,提升经济效益
装配式住宅关系到我国建筑业未来发展,为促进行业稳健发展,减少工程成本投入,需要严格把控住宅建筑设计与建设成本,在做好构件设计、基础设计的同时,在设计工作中融入成本控制理念,进一步优化工程质量,提高经济效益。一方面,设计单位应恪尽职守,对设计、构筑、运输、安装、质量控制等环节实行追踪管控,做好风险评估,结合工程规模、施工流程安排、吊装设备工艺领先等,有序开展成本预算与分析,根据工程建设要求,有序安排成本投入。另一方面,做好施工成本支出管控,將各构件成本控制在合理范围内,减少资源浪费或流失,严格把控装配式住宅成本投入与使用,在保证住宅设计水平的基础上,利用有限资源创造更多利润空间,帮助建筑单位提升经济效益。
4.3应用现代技术,优化设计效果
结合时代发展趋势,将现代化技术应用到装配式住宅设计中,发挥技术优势,全面提升住宅设计效果。例如:充分利用BIM技术,构建建筑信息模型,借助其虚拟性、可视化等特点,真实体现装配式住宅内部结构,便于设计人员准确掌握设计要点,调整设计方案。再如:运用ERP、云计算等信息技术,建立信息管理平台,准确掌握设计方案落实情况及施工进度,完善平台功能,促进信息交流,快速传达设计要素,实现人工操作向智能化设计方向的转变,取得理想设计成果。
5结 语
总而言之,装配式住宅是建筑业未来发展趋势,其设计工作的重要性不可忽视。本文根据装配式住宅建筑特点,分析出建筑设计要点内容,从设计筹划、施工图纸、结构构件、建筑立面、结构体系、整体美感等层面,提出做好装配式住宅建筑设计的有效举措,如有不足之处,还望相关同行不吝赐教。
参考文献
[1]司凯文,贾思怡.基于适应性的小户型装配式住宅建筑设计研究[J].山西建筑,2020,46(19):23-26.
[2]张云.高层钢结构装配式住宅建筑专业设计要点分析[J].住宅与房地产,2020(12):76.
[3]李书华,唐浩凯,彭晓东.高层钢结构装配式住宅建筑专业设计要点[J].建筑技术开发,2020,47(07):25-26.
[4]姚晓红.装配式住宅建筑给排水管线的设计要点探究[J].门窗,2019(21):165.
[5]任宪俊.浅析高层钢结构装配式住宅建筑专业设计要点[J].江西建材,2019(09):49+51.