装配式钢结构建筑的深化设计探讨

装配式钢结构建筑的深化设计探讨

朱卫成

中铁建工集团北京机械制造有限公司，北京 100071

摘要：近年来，随着社会经济的发展与城市化进程的加快，大量人口涌入城市。为保证人们的日常生活需求能够得到满足，可在城市规划建设过程中积极应用各种新型建筑技术，改变城市建筑的设计形式，以此不断推动城市发展。其中，装配式钢结构施工技术在一定程度上能够实现分段组装，充分保证科学性、稳定性。基于此，文章首先介绍了装配式钢结构施工的主要特点，然后阐述了建筑装配式钢结构施工技术的主要优势和装配式钢结构施工难点，最后总结了建筑装配式钢结构关键技术内容，可为类似建筑装配式钢结构施工提供参考^[1]。

关键词：建筑；装配式钢结构；施工技术

引言

由于可持续发展战略的推进，绿色建筑、环保节能的概念在中国不断深入推广，建筑领域也逐渐开始了自身的变革。装配式钢结构住宅在这样的时代背景下应运而生，为国内的居住建筑设计行业以及住宅市场带来了巨大的影响。新形式的出现，必定伴随着诸多怀疑和迷茫，但顺应形势、加速变革是这个时代不可逃避的现状。为了不断优化和促进装配式钢结构住宅在我国的发展，文章从建筑设计的角度，结合实际项目中遇到的典型情况，对装配式钢结构住宅这一新的建筑形式进行了研究与探索。

1 概述

在社会稳定发展的推动下，装配式住宅得到进一步发展，这不仅促进了建筑工程建设的发展，同时能够有效保障建筑工程的质量与安全，更好地推动建筑产业转型升级。针对目前形势来讲，装配式结构得到了理论层面支撑，各类体系结构因地制宜，有效发挥自身的优势，并广泛地融入建设企业当中，蓬勃发展起来。其中，钢管束钢结构住宅体系严格遵守国家所规定的标准，在充分试验验证的基础上，合理地将钢结构技术融入住宅施工当中，最大化发挥钢结构作用的同时，保证施工的高效性，而且在目前发展过程中，仍然具备一定的发展前景，应不断创新装配式钢结构住宅技术体系，为企业赢得更高的经济效益，促进建设行业健康发展^[2]。

2 装配式钢结构住宅设计探索

2.1 户型的模块化设计

装配式钢结构住宅的标准化设计中，最基础的是户型的模块化设计。这是在把控项目全局的视野下，通过一系列的标准化设定，根据项目定位与客群需求，设计出一套相互联系又相对独立的户型基本模块。这些户型模块有很强的独立性和可复制性，通过基本模块组合，形成不同的住户单元，灵活多变的单元组合，形成满足不同业主对个性化和多样化功能需求的住宅楼和居住区。同时，户型本身也是一个功能模块集合体，做好户型模块的同时，它所包含的一切内部元素都要考虑到位，并与建筑主体进行有效、有机、多样的结合，从而使整个建筑系统更加有序、灵活。因此，户型模块设计在装配式钢结构住宅项目中起着至关重要的作用。

2.2 一体化装修

建筑的一体化装修是近年来一个重要的发展方向，特别是利用BIM技术辅助设计之后，在实际工程中一体化装修得到了很高的推崇和认同，特别是一些高端城市写字楼项目。装配式钢结构住宅的一体化装修主要在以下两个方面有较为显著的成果。（1）内装的一体化设计在建筑设计的同时，对住宅空间使用功能进行更细致、更精准、更人性化的考虑，在传统大功能空间划分的基础上，进一步划分出储藏、收纳等更精细化的功能。结合室内装饰设计，将户内轻质分隔、固定家具、厨具洁具、灯光插座等管线工程一次考虑到位。建筑、内装一体化的设计减少了传统设计周期中精装介入之后出现的各种冲突，避免了大量的二次修改，节约了总体设计时长，也加强了各专业的设计配合，提高了设计精度。（2）内装的一体化施工在项目施工阶段，内装工程与土建工程同步施工，在一定程度上促使了产业化的升级，推进了建筑构件的预制化加工。室内设计和预制构件厂家在设计前期的加入，加强了精装工程与预制厂家的对接，对预制构件的精准度有了更严格的把控。

3 装配式钢结构施工的关键技术内容

3.1 构件分段技术

在实际应用过程中必须将构件与现场情况相结合，对分段技术构件进行深入的研究，实现技术的创新与应用，科学、合理地组装各个部分。对于现场塔式起重机的调配，需要引起相关技术人员的高度重视，科学、合理地开展设计工作，获得最佳的起重范围，确保安全、可靠地开展施工作业。与此同时，保证环形部件的运输合理性，确保运输条件良好，在此基础上科学地规划与设计路线，营造良好的运输效果，合理地分解不同部件，在加工制作与吊装过程中选择最优的分段方案。

3.2 科学地设计吊装方案

为充分保证吊装的安全性，需要制订合理的技术方案来开展整个部件的吊装施工工作，合理应用各项技术。在方案优化过程中需要严格结合现场实际情况，选择与之相适应的塔式起重机或吊机，科学布局，充分保证施工安全，最大限度地减少或者预防各种安全责任事故。在使用塔式起重机时，必须严格限定起重吊装范围，仔细维护周边环境，确保全面覆盖且吊装效果良好。所选择的起重机或吊机要求性能良好，通过分析各个构件重量满足起重要求，进而避免影响后续施工，同时合理设计起重高度，在可控范围内开展吊装作业，确保能够安全施工。

3.3 装配式建筑方案的优化来提升工程施工效率

对于建筑工程来说，建筑方案的选择直接代表了项目的施工水平，而在以往的装配式工程中，由于建筑方案存在的不足和环境造成的影响，常常导致建筑施工过程中，遇到一些突发性的事故。随着现代化技术的开发，建筑方案能够参照建筑数据库中的记录，提高设计方案的设计效率，更重要的是在经验的辅助下，能够降低施工中，可能会遇到的问题与误区。作为建筑工程的施工方案，一切需要以员工的安全性为前提，尽可能地采用相对严格的安全保障措施，尤其是随着高速率时代的到来，机械化的施工流程，逐渐成了为当下的热门话题。因此在实际的施工过程当中，对于机器的操作，以及混凝土打造等工作的规范性，是整体设计方案的前提条件。

3.4 可回收再利用

钢材作为绿色建材，理论上是可以100%回收的环保材料。在建筑物拆除时，大部分材料可以再利用或降解，不会造成垃圾。这样高效的回收利用已经有非常成功的案例可循。美国佛罗里达州的迈阿密橘子碗体育场、纽约扬基体育场、旧金山卡基内斯大桥等，都是钢结构建筑拆除与回收非常成功的案例。其中，橘子碗体育场的回收率高达95%。体育场内的塑料座椅，部分回收之后以纪念品的形式销售给了一众铁杆球迷，剩余的座椅与其他塑料制品一起融化，用于制作地下管道或化粪池；场内的灯具、钢制灯塔等，保护性地拆除后进行了二次销售，用于其他的建筑项目；粉碎的混凝土，用作修建公路；各种金属制品分类回收再利用，其中回收的铝材被加工制造成窗框和车身。

4 结束语

装配式钢结构住宅的推动，是社会的需求，是时代的需求。但是，一种新型产物在初始阶段必定会经历一些挫折和走一些弯路。目前，市场化的房地产开发形式，开发商出于资金的考虑，大部分对这类产业化住宅项目的研究和探索没有起到应有的推动作用。但是，少量以政府为主导的保障性住房项目没有太大的市场销售压力，反而做到了更彻底的标准化和一体化，更充分地展现出装配式钢结构住宅的作用与优势。希望在不久的将来，通过社会与市场对装配式钢结构住宅的接受和探索，营造出一个全新、完美的绿色建筑时代。

参考文献：

[1]齐元昊.钢结构建筑在装配式建筑中的应用[J].住宅与房地产,2020(18):14.

[2]焦俊杰.房屋建筑装配式混凝土结构施工关键技术分析[J].工程技术研究,2019,4(16):55-56.