建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)及方案探究

劉浪東

廣東省華城建筑設(shè)計(jì)有限公司梅州分公司（514600）

傳統(tǒng)的建筑工業(yè)生產(chǎn)時(shí)往往借助人工作業(yè)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)，建筑集群分散，資源利用效益低下，嚴(yán)重影響了建筑施工質(zhì)量。建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)能夠從標(biāo)準(zhǔn)化方案、工業(yè)化生產(chǎn)、機(jī)械化作業(yè)、科學(xué)化管理等方面出發(fā)，形成以工業(yè)技術(shù)為核心的智能生產(chǎn)系統(tǒng)，將分散的建筑連結(jié)成整體，大幅改善了現(xiàn)代建筑的經(jīng)濟(jì)效益。將建筑設(shè)計(jì)與工業(yè)化設(shè)計(jì)深度融合已經(jīng)成為新時(shí)期我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的必然選擇。

1 建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程

工業(yè)化設(shè)計(jì)理念起源于19 世紀(jì)中后期。隨著西方建筑業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)化設(shè)計(jì)理念逐漸被運(yùn)用到建筑裝配過(guò)程中，開(kāi)始在剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)中起到關(guān)鍵作用。21 世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)對(duì)建筑工業(yè)化的重視力度不斷加大，以工業(yè)化設(shè)計(jì)為核心方向，深化建筑設(shè)計(jì)改革，對(duì)建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。

以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系為例，在建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，我國(guó)按照建筑結(jié)構(gòu)形式，先后調(diào)整關(guān)鍵技術(shù)和構(gòu)造形式，形成了符合我國(guó)建筑特色的技術(shù)體系，見(jiàn)表1。

2 建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)案例

2.1 項(xiàng)目概況

廣東省某鋼結(jié)構(gòu)宿舍樓層共為2 層，總面積為1000 m2，樓體采用裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)。

建筑設(shè)計(jì)采用工業(yè)化設(shè)計(jì)理念，將框架結(jié)構(gòu)中的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行整合，以“少規(guī)格、多組件”為原則進(jìn)行結(jié)構(gòu)中預(yù)制板、柱網(wǎng)、墻板等的配置，形成系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)。同時(shí)，應(yīng)用BIM 技術(shù)分析裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性和有效性，在可視化處理的基礎(chǔ)上開(kāi)展三維碰撞檢查并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，以達(dá)到最佳設(shè)計(jì)效果。

表1 建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)中裝配式混凝土技術(shù)體系

2.2 設(shè)計(jì)方案

2.2.1 框架結(jié)構(gòu)

按照適宜裝配式整體混凝土結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)指標(biāo)，該鋼結(jié)構(gòu)宿舍樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選用預(yù)制混凝土柱和現(xiàn)澆混凝土墻，鋼筋節(jié)點(diǎn)按照立面標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制做法，形成完整的結(jié)構(gòu)方案，如圖1 所示。

圖1 預(yù)制方案

1）混凝土柱。設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)預(yù)制混凝土柱的柱體參數(shù)、性能指標(biāo)等進(jìn)行全面把握，明確連接構(gòu)造和施工要點(diǎn)，避免在框架施工過(guò)程中出現(xiàn)參數(shù)不符問(wèn)題。

2）剪力墻。設(shè)計(jì)的剪力墻內(nèi)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高于外部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，立面受力情況與水平受力情況均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且剪力墻的寬度、高度值均符合整體性指標(biāo)。為進(jìn)一步改善建筑的抗震性能，工業(yè)化設(shè)計(jì)時(shí)還對(duì)現(xiàn)澆技術(shù)進(jìn)行了調(diào)整，將預(yù)制構(gòu)件與后澆混凝土交界區(qū)域設(shè)置為粗糙面，并在梁端增加抗剪鍵槽，以提升建筑工業(yè)化設(shè)計(jì)的可靠性。

3）鋼結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)采用了鋼管混凝土柱，支撐區(qū)域使用普通鋼支撐，內(nèi)外墻配合輕質(zhì)砌塊砌筑，梁體部分為防止開(kāi)裂設(shè)置了鋼結(jié)構(gòu)支撐保護(hù)。而在樓板框架中，采用型鋼預(yù)制成組合樓板，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況合理選用不同壓型鋼板，如開(kāi)口型、縮口型等。

2.2.2 功能優(yōu)化

在功能設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)該建筑按照功能需求進(jìn)行了分區(qū)，如就餐、洗浴、臥室等的設(shè)置，使其能夠便于員工使用；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察和實(shí)際測(cè)量，保證水電暖管線(xiàn)的安裝、敷設(shè)和連接均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)需求。利用BIM 技術(shù)實(shí)施綜合管線(xiàn)模擬，及時(shí)調(diào)整不合理線(xiàn)路。

對(duì)室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，充分考慮了空間布置、家具擺放、裝修裝飾等，體現(xiàn)了人性化、個(gè)性化設(shè)計(jì)理念，在不影響結(jié)構(gòu)性能的基礎(chǔ)上提升現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的美觀效果。

3 結(jié)語(yǔ)

建筑工業(yè)化已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)。在工業(yè)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須把握好用戶(hù)需求和建設(shè)需求，做好預(yù)制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的分析和結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化，并以此為基礎(chǔ)，利用BIM 模型形成準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)評(píng)估結(jié)果。與此同時(shí)，還要利用工業(yè)化優(yōu)勢(shì)，將建筑、裝修等設(shè)計(jì)同步完成，實(shí)現(xiàn)系列研發(fā)、規(guī)模生產(chǎn)、配套供應(yīng)，從根本上推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展。