绿色预制装配式构配件创新设计

绿色预制 装配式构配件创新设计

高晓杰

桐乡市园林市政管理服务中心，浙江桐乡 314500

摘要：近年来，在我国社会经济的快速发展过程中，建筑行业的发展发挥着十分重要的作用。而绿色预制装配式建筑形式的出现，不仅降低了建筑施工对周围自然环境的破坏，还提升了建筑工程的施工效率。在绿色预制装配式建筑施工过程中，钢结构是最主要的结构形式。

关键词：绿色预制装配式构配件；创新设计

引言

绿色预制装配式建筑是指建筑施工过程中所使用的部分或全部构件均在工厂生产完成，而后借助相应的运输方式送到施工现场，最后将零散的构件组装起来开展施工的建筑施工方式。与以往的现场施工相比，绿色预制装配式建筑的优势更加显著，尤其是工程进度快、施工方便及对周围环境影响小的特点让其在建筑行业施工中得到了广泛应用。随着近年来城市化进程的加快，绿色预制装配式建筑得到了新的发展契机。更为重要的一点是，绿色预制装配式建筑具有很强的环保性，完全符合我国当前绿色可持续发展理念，因而可以得到国家的充分认可与推广。但绿色预制装配式建筑是一种根据施工需求预先生产绿色预制件的施工方法，比如需要预先制作混凝土结构和钢结构，而后将其运输至施工现场，若设计环节存在误差即会导致整个施工质量受到影响，严重时出现绿色预制件结构错位和无法安装的问题。因此，为充分确保绿色预制装配式建筑的施工质量，需要给予设计工作充分的重视，严格把控设计要点，以此保证和提升设计质量。

1绿色预制装配式建筑国内现状

从市场占有率来看，我国绿色预制构件建筑市场尚处于起步阶段，全国基本集中在住宅产业化领域。但在国家和行业有关发展目标、方针政策的指导下，面对建筑业转型升级的迫切需要，中国已有20多个省市出台政策支持相关建筑业发展，促进产业基地建设和示范项目建设。伴着技术和管理水平的提升，绿色预制建筑物将具有广阔的市场和空间。绿色度评价在我国的应用研究较多，涉及建筑、材料、建筑等领域。目前，还没有对装配式整体建筑的绿色度进行研究。因此，我们需要对装配式建筑与绿色建筑进行进一步的研究，使装配式与绿色建筑相结合，使其向着绿色预制绿色的方向发展，从而提高施工效率，减少能源消耗，实现节能减排，以实现真正的装配式绿色建筑。

2绿色预制装配式构配件创新设计

2.1装配式结构户型图

基于绿色预制混凝土构建的装配式建筑框架结构图。绿色预制混凝土构件在装配式建筑设计中的应用能够有效缩短传统建筑施工效率，然而，在具体设计过程中，则需要综合考虑不同空间结构对绿色预制混凝土构件的具体要求。装配式建筑框架结构，其采用了框架式结构方案，在梁-柱节点、柱-柱节点和梁-梁节点设计中均为绿色预制混凝土构件，基于绿色预制混凝土构件良好的耗能性能和承载能力，从而使其能够在较长时间内保持较强的结构稳定性。同时，采用绿色预制混凝土构件与高强度钢结构的框架结构可以使该装配式建筑的横向与纵向抗拉性较强，以及剪力墙部分同样采用绿色预制混凝土浇筑而成，形成装配式框架结构，从而使建其具有较好的抗震性。

2.2防火设计

为了降低或者避免建筑内居住人群的生命安全财产遭受到火灾事故的威胁，在绿色预制装配式钢结构设计时，需要对防火设计予以高度的重视，尽可能地将建筑施工与建筑运行期间可能存在的安全隐患进行彻底的消除。首先，根据相关防火规范进行防火设计，先明确绿色预制装配式钢结构建筑的基本特点，了解其具体的防火要求，然后再针对性地展开设计工作。如果绿色预制装配式钢结构建筑附近存在危险性较高的建筑，例如，特大型库房、大型公共建筑等，那么还需要对防护设计予以最高程度的重视。其次，在建筑泄爆墙中加强石膏板的应用，借助其超强的防火能力来提升建筑结构的安全性。最后，在绿色预制装配式建筑结构的外墙设计中，可以使用DWSteel复合墙板。这是一种全新的复合墙板，不仅具有良好的保温性能与隔热性能，且因为轻质高强的特点，施工人员安装起来也没有任何难度。另外，这种复合墙板的外装饰效果也非常好，无须进行二次外立面装饰。其内墙板的装饰兼容性也非常高，安装完成之后就可以直接进行装饰涂层的施工。而将内外墙板组合在一起就可以形成独立安装单元，直接进行整体吊装。

2.3结构节点设计要点

结构节点设计是绿色预制装配式建筑结构设计的重点内容，同时也是装配式建筑结构后期极易出现质量问题的环节，因而必须予以结构节点设计工作充分的重视。重点做好以下几点工作：（1）注重装配式结构各个连接节点的安全性能，确保使用过程中受力均匀和传力合理，保证节点部位的计算分析结果与装配式结构实际受力情况一致；（2）节点位置的防水与防火均是需要重点考量的问题之一，结合建筑结构合理应用防水与防火材料，降低施工质量风险，开展一系列的功能性设计；（3）装配式节点的连接需要给予充分的重视，目前来看，绿色预制装配式建筑结构的节点连接技术主要有螺栓连接、浆锚搭接、套筒灌浆连接及抗剪键槽，设计时根据实际需求加以选择；（4）对于绿色预制装配式建筑结构设计来说，其关键在于构造节点设计，要求外墙板的门窗洞口及接缝等部位均需要满足建筑装饰需求、物理性能及力学性能。另外，设计过程中要依据所在地区和项目实际情况，优化构造节点设计，确保可以满足防水和节能需求。可以考虑通过材料防水与构造防水的方式来设置外墙板垂直缝，同时结合建筑的外部环境，比如热胀冷缩、地震作用及风荷载，设计宽度合理的接缝。

2.4建筑设计

预置装配式钢结构建筑设计，需要保证其经济性、美观性、适应性以及绿色性。首先，建筑集成化设计主要包含局部节点设计、细部构造设计、外墙立面设计、建筑平面与空间设计等方面。这是工程师在前期策划阶段需要重点考虑的内容，确保尽可能地减少现场处理的内容。其次，加强现场调研，并根据实际情况制订出针对性的、符合现代人审美特点的设计方案。同时，加强绿色预制装配式钢结构的上下协调，确保后期水电、暖通设备可以有效集成，达到一体化装修条件。再次，对立面设计和外墙设计，需要运用多样化的设计理念，既要保证围护墙体的保温、隔热性能，又要提升建筑的美观性。需要注意的是，需要加强保温降噪措施的应用，避免建筑内部受到外界噪声的严重影响。最后，在绿色预制装配置建筑的设计中，还要注意强化金属构件的实用性功能，在工厂阶段就要明确金属构件的预埋位置，然后再对拼接缝予以高度的重视，避免建筑工程后期出现渗漏问题，影响其使用功能的正常发挥。

2.5标准化类型设计要点

对于绿色预制装配式建筑结构设计来说，只有尽量确保可以达到更多的标准构件时才可以缩短施工周期和减少模板用量，以此实现节约成本的目的。考虑到我国绿色预制装配式建筑起步较晚，还处于初级发展阶段，在施工工艺方面还有较大的提升空间，尤其是在承载构件设计与生产方面还存在诸多的问题，无法实现装配化生产。目前来看，绿色预制装配式建筑结构的转装配化只含有现浇和装配两方面，在具体设计过程中为保证结构空间尽可能规整，需要不断提升标准化程度。比如多个标准单元可以考虑采用拼合复制的方式将其组合为标准层平面，在空间结构设置时可以根据交通核模板和户型模板来设计。通过应用多种平面组合类型，以此满足业主的个性化需求，同时确保绿色预制装配式建筑结构设计的合理性。

结语

在绿色建筑中，装配式房屋的应用可以有效地保证工程的整体施工质量。基于绿色预制房屋建造技术的便利性和速度，它已被绿色建筑项目中的施工人员大量使用。同原始的绿色预制构件制造技术作对照，绿色预制房屋的施工技术不仅可以有效地确保工程的施工速度，还能在降低对各类施工资源的消耗的同时，增加项目的经济效益，同时帮助施工人员进一步地了解工程结构的特点，从而有效地降低能耗。

参考文献

[1] 国秀英 . 绿色预制装配式建筑结构设计与施工关键技术研究 [J]. 建材发展导向 ,2020,317(16):90-91.

[2] 周劼 . 钢结构在装配式建筑中的应用研究 [J]. 建材发展导向 ,2020,018(05):171.