目前我国对装配式建筑的发展十分看重,全国各省都屡次提出各种政策来推进装配式建筑的发展,不过由于此种新型建筑成本较高,阻碍到了它的发展速度,此文今天就通过结构优化的这一方法来降低土建的成本,为装配式建筑的成本优化和设计提供有益思路。
一. 结构优化设计的实用方法和要点
结构优化设计是在确保建筑功能和结构安全的前提下实现节能减耗的有效方法,体现在设计的专业化、标准化、精细化;通过多方案比较、多专业协作、多层次沟通、精细化设计和标准化管理,实现建筑功能、结构安全、土建成本的完美统一,达到建筑的综合效益最大化。
对民用建筑,在结构设计的几个阶段,结构优化设计的实用方法和要点可以概括成以下几个方面:
1、在方案阶段,通过与建筑专业的充分沟通,对建筑的平面布置及户型、立面造型、柱网布置、分缝等提出合理的建议和可行性要求,使结构的高度、复杂程度、不规则程度均控制在合理范围内,为节能减耗争取主动权;
2、在初步设计阶段,通过对结构体系、结构布置、建筑材料、设计参数、基础型式等内容的多方案技术经济性比较和论证,选出最优方案,整体控制土建造价;
3、在施工图阶段,通过标准化的配筋原则、精确的计算把控、细致的模型调整,精细化的施工图内审及优化,进一步降低土建造价。
二.装配式建筑的结构优化设计思路
装配式建筑是由预制混凝土构件通过可靠的连接方式装配而成的混凝土结构,包括装配整体式混凝土结构、全装配混凝土结构等。在建筑工程中,简称装配式建筑;在结构工程中,简称装配式结构。装配式建筑的结构优化设计除了要采用传统的方法外,还要根据其自身的特点注意以下几个方面。
1、全过程的设计流程管控
传统的民用建筑设计是以功能为导向,特别是民用住宅以追求基本功能的满足和空间环境的宜居性。而现有的装配式建筑项目不仅需要着眼于功能,也需要关注设计对工厂化生产和装配式施工的影响。由于构件工厂生产、运输、现场装配的要求等,装配式建筑必须将设计向全过程延伸。从设计的初始阶段就要开始考虑构件的拆分及精细化设计的要求。
目前装配式建筑的成本居高不下,其原因是多方面的,其中一个重要原因是相关企业对设计流程管控不到位,造成设计、生产、施工相互脱节,如构件拆分方案和节点构造设计不合理,增大了构件生产和施工难度等。此块可引入咨询或优化单位,咨询或优化单位的工作职能之一是房产公司管理职能的延伸和补充。在设计中,要确保结构设计与详图设计单位、预制构件厂家、施工单位紧密沟通、密切配合,在设计的图纸满足设计条件的要求下,在预制构件生产阶段简化生产工序,减少构件费和构件施工费;在现场施工阶段简化施工流程和施工难度,减少人工费;咨询或优化单位要起承上启下的作用,确保几家合作单位能顺畅沟通、协同配合,遇到问题能及时合理的解决,从而从源头上减少土建成本。
2、建立建筑的标准设计体系
建立建筑的标准设计体系对住宅尤其重要。装配式住宅相对于传统住宅设计区别之一在于更加需要建立一套相对完整的标准化设计体系。结构的优化设计与建筑的标准化设计体系紧密联系在一起。该体系由标准化户型模块及标准化交通核模块共同构成,可减少外墙构件及楼板构件种类,提高建造效率,实现住宅功能性与经济性的统一。