装配式建筑对现代建筑设计的影响研究

(整期优先)网络出版时间:2023-10-15
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装配式建筑对现代建筑设计的影响研究

张书铭

江苏镇淮建设集团有限公司 江苏省淮安市223001

摘要:装配式建筑是将大量的建筑制品在工厂加工预制,之后运输至施工现场进行现场装配的新型建筑建设方式。与传统现浇混凝土的建筑形式相比,具有节能环保、提高作业效率、节省材料等诸多优点。近年来,在“绿色建筑行动”“建筑工业化和住宅产业化”政策和经济发展的驱动下,装配式建筑已成为国内研究和探索的热点。但总体来看,我国装配式建筑规模较小,存在技术集成度低、关键节点构造及做法不先进、施工做法比较滞后、缺少相应施工问题全面系统性的总结等现象。

关键词:装配式建筑;现代建筑设计;影响

引言

装配式起源于欧洲,繁荣于日本。日本是应用装配式建筑最早、也是最广的国家之一,由于日本地震频发,而装配式建筑在应对地震方面具有一定的优势,因此该建筑模式在日本比较受欢迎。改革开放后,随着预制部品的不断应用和开发,预制部品建筑逐渐出现在中国建筑行业。近年来,预制构件建筑成为我国建筑业的主要建筑结构,推动现代建筑设计的发展。装配式建筑对于我国社会发展具有不可替代的作用。相比于传统建筑来说,从施工效率、施工质量等方面都有了明显的提升。装配式建筑具有较多的特性,比如环保、高效、低成本等特点,使其逐渐成为我国建筑设计的主流,并且还在通过不断融合中国文化特色进行创新。因此,理清装配式建筑对于现代建筑设计的影响,对于建筑企业把握装配式建筑的内涵,并优化实际应用过程中出现的问题,具有较大的借鉴作用。

1装配式建筑优势

(1)建筑项目建设周期较短。装配式建筑的施工构件可在设计完成后提前预制生产,然后运输至施工场地组装完成,这样可以有效降低气候的影响,最大限度地缩短工程项目的建设周期。

(2)落实绿色环保理念。装配式建筑在预制构件的环节可实现相关资源的重复利用,有效减少施工现场的污染影响,如减轻垃圾污染、降低噪声污染、减少废水污染、规避粉尘污染及有毒有害废弃物污染等,从而深入落实绿色发展的科学理念。

(3)建筑工程的安全质量相对较高。装配式建筑预制构件的生产标准要求较高,确保了建筑构件的质量标准。另外,建筑的组装环节需要高质量、高素质的施工队伍,对建筑方案的设计要求也明显提高,进一步保障了装配式建筑的安全性与稳定性。

(4)多元化设计。装配式建筑在设计时通常运用大开间的设计形式,以未分割的整体建筑房屋为基础,结合顾客需求,通过隔墙方法来进行多元化的分割设计,从而满足不同客户的个性化要求,在优化设计的同时提高环境契合度。

(5)提高建筑施工的安全性与稳定性。随着城市化建设的发展,高楼林立已成为现今社会的直观展现。高层建筑的施工建设包含高空作业,这在一定程度上为建筑工程施工带来了安全隐患。而装配式建筑在构件预制环节便遵循相关控制标准,有利于确保构件的精密度与质量,以及构件安装结构的紧密性,从而提高建筑安装的稳定性。同时,相关工作人员多数依靠现代化、专业化、机械化的机械设备协同完成安装工作,这样大大降低了安全风险系数,进一步提高了建筑施工的安全性。

2装配式建筑对现代建筑设计的影响

2.1理念

装配式建筑是建筑行业的重大变革,比较符合现代发展理念。目前我国正在大力提倡绿色环保发展,无论是哪个行业都需要秉持“低碳环保、减少污染”的原则,来调整自身的发展战略规划。装配式建筑的深度应用是建筑行业的一次创新尝试,也是在时代背景下必须做出的变革。相比于传统建筑方式来说,装配式建筑明显在各个方面都进行了污染控制如噪音污染,由于建筑构件是在工厂内完成生产,居民听到的噪音已经大大减少。再如建筑垃圾,传统建筑方式实行的是现场预制、现场浇筑,装配式建筑已经在施工之前解决了预制问题和部分浇筑问题,只需要针对实际情况,来进行测量和纠偏工作,并进行填缝灌浆,建筑垃圾很少遗留现场,基本做到了无污染。此外,装配式建筑在对建筑进行组装作业时,不必再搭建脚手架,也不会像传统建筑那样在施工现场产生许多建筑垃圾,导致周边环境质量差的问题。建筑构件的工厂化与产业化使建筑行业施工过程中的构件有了一样的标准,可以对各项建筑构件进行通用,也可以对建筑构件进行回收利用,避免建筑原料的浪费,大大节约了资源与成本。除此之外,装配式建筑施工也大大降低了工作人员的劳动强度,投入的劳动人工也大幅度减少,实现了双赢。

2.2防水保温

就传统建筑工程来说,不管是防水还是保温,都会给施工整体质量带来决定性的影响,同时防水以及保温功能的好坏同样会给建筑物使用造成一定影响。科学使用装配式建筑技术,能够把防水以及保温展开标准化的生产工序,在加工建筑外墙以及屋面构件的过程中同时加工防水层、保温层以及主体结构,能够让防水层及保温层变得更加完整,增强防水保温的实际作用。除此之外,通过该整体式加工手段,施工工艺得到了明显简化,大大提升了施工速度和施工效率,从而推动建筑行业持续健康发展。

2.3能耗

针对能耗方面,传统建筑方式往往是在施工完成、建筑物即将验收时进行总体能源消耗量,并没有进行预先设计。在此过程中必定会出现较多的能源浪费现象。而装配式建筑则与此不同,在施工的初始阶段就将能源消耗纳入了整体考虑范围,利用相关技术对能源消耗量有一个初步的把握,并结合现场施工测量数据对建筑材料进行合理选择,确保以最低的能耗达到最好的建筑效果,以此提升建筑的性价比。装配式建筑降低能耗的方式十分多样,并不仅是进行提前规划,而是在施工过程中实行动态评价策略,在装配过程中不断地发现能耗问题,然后针对性地采取措施补救。装配式建筑促使现代建筑设计向低能耗转变,并灌输了提前进行能耗考虑的思想。

2.4预制构件

对于装配式建筑而言,使用PC构件非常常见,然而该技术会出现资源浪费、环境污染,所以优化PC构件十分必要。在具体应用时,要以塔吊设备的吊装力、位置等为依据,降低预制楼梯重量,把预制阳台变为叠合阳台。在构建重量下降的前提下,减少材料的具体使用数量。使用这种方式,可以预防质量方面出现的通病。在该过程里,楼梯、飘窗以及阳台等相关设计,要和百叶窗以及空调的具体位置相结合,达到预制处理的目的。在实际实施的过程中,可以用CAD技术处理建模,对于预制PC构件的不同安装节点要做好建模,通过一些科学的手段使设计上的精确度得到提高,推动安装工作以及预防土建进行协同工作,让施工变得可视化,从而控制工程质量,使工作体系的环保性显著提升。为了有效降低运输过程中出现的能源消耗问题,要最大程度上缩小施工以及生产地间的间距,同时在预制阶段考虑用混凝土预料,设计临时的透水砖材料,对混凝土的剩余料做好处理,防止发生资源浪费的现象。除此之外,在装饰工作时通过预制构件PC技术,可有效提升施工质量和效率,降低工程成本。

结语

装配式建筑虽然比传统建筑有更多优点,但预制构件的施工仍存在很多问题,因此需要开发新技术和新材料来解决现有问题。当前中国正处于全面推进生态文明建设、加快新型城镇化进程的危机时期。预制构件建筑以其绿色、节能、低碳的特点日益受到关注,将不断推动建筑行业的转型升级。

参考文献

[1]郝际平,孙晓岭,薛强,等.绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J].工程力学,2017,34(1):1-13.

[2]刘春梅.预制装配式混凝土建筑建造成本分析与控制[D].聊城:聊城大学,2016:16-19.

[3]徐雨濛.我国装配式建筑的可持续性发展研究[D].武汉:武汉工程大学,2015:23-26.