预制装配式建筑设计实践及问题探讨

预制装配式建筑设计实践及问题探讨

王倩倩

泰安市城市建筑设计院 山东省泰安市 271000

摘要：尽管预制装配式建筑工程相较于原先的工程具有较多的优势，但是其自身仍然存在一些不可忽视的弊端，而这些弊端会给施工质量和施工效率带来消极影响，阻碍预制装配式建筑工程的进一步发展。为了提升预制装配式建筑工程的影响力和实现建筑领域的可持续发展，工程企业必须对现有问题进行处理，对设计方法进行优化，以此提升预制装配式建筑的施工质量。

关键词：预制装配式；建筑设计；问题

预制装配式建筑在我国仍处于发展的初期阶段，主要是装配式建筑的现浇结构发生了很大的变化，同时设计方案及施工工艺也发生了翻天覆地的变化。

此外，由于我国预制装配式建筑的建筑经验较少，不仅没有专业的施工人员，也没有制定相关的规章制度。我国应加强对装配式建筑设计及施工的研究，总结经验并制定合理的规章制度。

1 装配式建筑的产生背景

与传统的建筑相比，装配式建筑在设计上有以下几个特点。

（1）施工周期短，装配式建筑的主要承重结构及构件的施工相对简单，建筑的大部分构件都是在施工工地直接用材料组装而成，预制件通过简单的浇筑就可完成，缩短了施工工期。

（2）实现了建筑的一体化，在具体施工之前，施工人员根据图纸的实际要求，将建筑的各部分构件准备好，运到施工工地，然后根据图纸内容对构件进行组装，预留出窗户、门等位置，其中包括房屋管线的铺设。

（3）降低了建筑工程整体成本。装配式建筑在设计时，设计人员可根据预制件的总数详细计算出建筑所需材料的种类及数量，此外设计单位可由预制件制造厂直接按图纸进行制作。装配式建筑很大程度上解决了建筑材料的随意浪费的问题，既可节省人员的支出又可提高施工单位经济收益。

（4）提高了社会资源的利用率。传统的建筑对于人力财力的需求量较大，同时在实际施工中，由于多种因素的影响会导致施工中存在很大的变动。

此外，传统的建筑施工工艺复杂，如混凝土的浇筑中，如果不进行连续浇筑会导致混凝土的浪费。装配式建筑通过预制建筑所需构件，极大程度上节约了资源，提高了社会资源的利用率，推动了建筑的可持续发展。

2 预制装配式建筑的概述分析

相较于以往的建筑施工方式，预制装配式建筑的不同点在于施工团队会将采工程预制好的建筑构件运至在施工现场进行安装，避免了在施工现场现浇等施工，节约了工期，提高了施工效率。预制装配式建筑具有不同种类，每个种类都各有优势和缺陷，而工程团队会根据实际情况选择适宜的种类。

3 预制装配式建筑设计的意义以及存在的问题分析

3.1 意义分析

预制装配式建筑设计和传统建筑工程设计针对的施工条件各有不同。预制结构配件运输到施工场地之前，工程团队会提前开凿孔洞，以此方便后续的安装施工，并保证安装施工的顺利进行，减少多余的工序，以免延误工期。同时，工程企业会和特定的供货厂商建立合作关系，结构配件构造、拼接和运输的工作由供货厂商负责，所以，预制装配式建筑施工不需要大量的劳动力，从而可以帮助企业节省更多的成本。另外，预制装配式建筑的设计过程会全方位考虑机构配件间的连接，提高建筑工程的稳定性和防水性能，从而保证建筑工程的使用期限。

3.2 存在的问题分析

首先，预制结构的外墙与现浇结构的水平墙会存在连接不稳定的可能，要解决这一情况，设计者必须对结构设计进行适当的调整和优化；其次，由于工程团队需要根据设计方案提前制作结构配件，需要和供货厂商签订合同，合同中要精确计算预制构件的数量，不能在后续施工过程中提出定制配件增加或减量的要求，因此，设计者要确保定制配件的质量和数量能够符合工程施工的实际要求，运输路线也需要工程团队提前规划确定。同时，设计者还要将定制配件的具体信息和运输路线在工程的设计方案中作出详细说明，以此来为工程团队提供更加全面科学的参考依据。

4 预制装配式建筑设计的具体应用分析

4.1 框架结构优化设计

在预制装配式建筑的设计过程中，框架结构设计是其中的关键部分，并且通常会被应用在高层建筑的设计实践中，与建筑结构的稳定性和完整性有紧密联系，所以，设计单位必须关注框架结构的优化设计。但是，在当前的框架结构设计中仍然存在着很多缺陷和不足，这就需要设计人员对框架结构进行优化设计。

设计框架结构时，设计人员应注意以下要点：

1）需要将各个部位的中心线保持在一个垂直面中，并在设计方案中做出明确规定。

2）设计人员需要进行分块设计，还要考虑到多方面的影响因素，如进深、装配条件、连接缝等。

3）在对预制元件之间的连接节点进行设计时，设计人员需要保证节点受力合理，通过对最不利受力截面的分析确定连接方式，以保证结构连接的稳定性，提高结构强度。

4.2 钢筋连接设计

预制装配式建筑工程的钢筋连接非常重要，直接影响着建筑结构的稳定性，因此，需要引起设计者的重视。首先，设计者要对配筋进行精确的计算，合理确定钢筋间距。另外，对于钢筋材料的连接设计，设计人员必须根据具体情况确定钢筋连接方法（通常有焊接、绑扎搭接、套管灌浆、机械连接等主要连接方式）。同时，由于工序错误会导致工程的进度受影响，故而设计团队要关注梁柱节点的定位。

4.3 节点防水设计

传统的结构节点防水设计只能阻止自然降水进入建筑结构，在空气湿度较大时无法发挥作用，不能满足预制装配式建筑工程的防水设计要求，因此，设计者要对节点防水设计措施进行创新和调整，不仅要设置排水通道，还要对墙体裂缝进行处理，以此增强建筑工程的防水性，避免渗水对工程稳定性造成破坏。

4.4 环境适应性设计

现阶段建筑领域对建筑工程的绿色设计越来越重视，为此预制装配式建筑工程设计者应采取措施提高建筑的环境适宜性，并在建筑设计过程中落实绿色环保的设计理念。其次，设计团队还要在设计阶段注重对工程场地周边环境资源的充分利用。在这个过程中，设计者需要先对建筑周围的气候和环境条件进行调查，掌握其特点，通过科学的选址，合理地确定建筑的朝向，提高建筑工程的通风与采光条件，减少建筑暖通空调和照明设备的耗能。运用环境资源时，设计团队可以利用能源收集设备和能源转换设备获取所需资源，从而发挥环境资源的最大功效，强化绿色设计的效果。

5 结语

综上所述，本文对预制装配式建筑设计的意义以及存在的问题等方面的内容进行了总结，并对预制装配式建筑设计中的混凝土结构优化设计、钢筋连接设计、节点防水设计、环境适应性设计等具体应用进行了分析，希望对相关人士提供一定的参考。

参考文献

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