装配式建筑的结构设计优化探析

装配式建筑的结构设计优化探析

相对于传统建筑方法，装配式建筑因为具有多重优势而被重视、推广。目前，我国这在方面还处于前期推广阶段，在资源和环境压力不断增强的今天，装配式结构设计也开始以绿色节约为基础。不过犹豫同传统建筑相比，装配式建筑在工艺上存在特殊性，所以成本和推广难度都较高，因此，借助合理科学的方法，对装配式建筑结构设计优化就成为关键。

标签：装配式建筑；结构设计；技术优化；设计体系

建筑行业作为我国的支柱产业，节能环保、可持续发展是一个重要战略方向，而发展装配式建筑、实现装配式建筑全面推行，是推动建筑行业健康发展的重要方法之一。因此，在越来越被重视的环境中，装配式建筑施工以节能、绿色的优势，成为目前行业发展的重点推行方法。目前我国装配式建筑还处于完善阶段，只是在一些较为发达的地区进行尝试推广，也正是因此，许多企业对于这一建筑的特征还不够详细理解，如果付诸实施，装配式建筑的优势也难以充分发挥，甚至会增加建筑成本。

装配式建筑是否成功，关在在于其结构设计、拆分、构件制作和组装这几个方面，建筑的基本要求是保障建筑物的质量，所以要求装配式建筑的结构要稳定、安全和实用，因此，装配式建筑的结构设计优化就至关重要。

1、设计要点

从定义上来讲，装配式建筑，指的是用预制部品部件，通过在工地上装配而建成的建筑。装配式建筑的推广有利于资源节约，同时还能减少施工对环境造成的污染、损害，符合当代绿色环保理念，是我国建筑业省级转型的必然趋势。

1.1可行性和适用性

装配式建筑结构设计有其固定的标准，其中最为关键的在于设计要具有可行性和适用性。建筑是人们生活起居、衣食住行的基本保障场所，这也要求装配式建筑结构设计过程中，应该严格标准，保证其安全性和功能性。满足了这一基本前提后，以精细的设计来体现装配式建筑结构设计的优势。

1.2注重能源损耗

注重能源的损耗是装配式建筑结构设计的另一项要点。建筑物自身结构的复杂程度、规则与否，甚至是高度等因素都会决定能源的损耗程度，将它们控制在合理的范围之内，在初步设计过程中，去比较、思考相关参数，依据实际情况来指定出多种经济、可行的方案设计，通过精确的计算，选择出最佳方案，同时将风险控制到最低。

2、装配式建筑的结构优化设计分析

当前，装配式建筑结构设计优化，是在不损耗建筑功能，实现建筑安全稳固的前提下，节约能源的有效方法，也是现代建筑理念中，实现建筑多方面统一、综合效益最大化的基础。装配式建筑结构设计优化具有很多方面，其要点可以概括为以下几个方面：

2.1 装配式建筑结构设计常规优化

常规优化在这里可以分为三个阶段，分别是方案阶段、初步设计阶段和施工图阶段。在第一个阶段——方案设计阶段，可以组建小组，从整体上对建筑进行分解，从户型、立面造型倒柱网布置等方面来进行专业的分析，让建筑高度、规则度、复杂度等都控制在合理的范围之内。

在初步设计和施工图阶段，则需要从土建造价方面，对建筑的结构体系等内容进行多种方案比较论证，先从整体上控制造价，然后再通过标准化和精确化的计算、调整，来降低土建造价。

2.2装配式建筑的結构优化

建筑工程所包含的范围非常广泛，因此，装配式建筑结构设计过程中，所要优化的内容也很多。如果从大的方面来说，装配式建筑结构设计优化与传统建筑结构优化一致，包括房屋总体结构设计优化和分布结构设计优化，如果细化，还能下分更多分类。装配式建筑结构设计优化，一方面在造价上更加节省，另一方面，从持续发展的角度来说，装配式建筑结构设计优化的理念，能够推动建筑工程健康发展，同时也能实现资源的充分利用。

2.2.1整体管控优化

装配式建筑的特殊性，让装配式建筑的结构设计必需延伸到整个建筑过程，从生产到现场装配。简单来说，在构件的设计之初，就要考虑到它门的拆分、现场装配要求等。而当前装配式建筑的成本之所以高昂，一个主要原因就在结构设计的整体管控流程不到位，导致了各个环节相互脱节，造成施工难度增加。

所以，装配式建筑的结构设计应该从整体式做好整体管控优化，要在设计这一阶段就做好构件设计拆分等优化工作，只有如此，才能保障后续工作的流畅、完整。同时，对预制构件生成工序加以优化、细化，也是减轻施工难度和管理难度的重要方法。

2.2.2以标准的设计体系为基准

同传统建筑设计相比，装配式建筑设计的一个特点是它需要更为精确和完整的标准化设计体系，而且装配式建筑结构的优化设计同建筑标准化设计体系紧密相连。装配式建筑标准的设计体系可以分为两个模块——建筑户型和交通核，前

者的要点是调整室内结构不知，后者则是保障建筑的上下通行运输的规范性。

2.2.3从现实角度选择合适的结构技术体系

结构技术体系，简单来说，是指装配整体式剪力墙结构、支配整体式框架结构等同结构设计相关的技术体系。装配式建筑结构设计优化，其一个关键所在就是从现实角度选择合适的结构技术体系，也就是同现场实际结合。包括建筑物的平面部分、剪力墙等结构，由于这些构件之间有很多连接方法和连接形式，具体如何操作，则要依据施工现场具体的需要来决定。

2.2.4根据具体项目拆分、控制预制构件

装配式建筑结构的设计中，因项目不同，预制部位和预制形式也存在一定差异，一般的装配住宅建筑，需要放在首位的是楼梯、阳台等这些水平构件的预制设计，通过优化设计来减少造价；其次是对预制外墙体的优化设计；最后是内墙的预制设计，而这些预制构件设计应该满足施工当地的规范和要求。

2.2.5优化节点设计

装配式建筑结构设计优化的重点难点，就是节电设计。评价建筑优劣的首要标准是实用性能和抗震能力，而节点的设计则对这两点有直接影响。连接节点的是钢筋、预埋件和套筒，相对成本也较高，所以在保障建筑使用性能和抗震能力的前提下，对节点设计加以优化，是提高使用效率，节省成本的重要方法。

2.2.6利用政策降低成本

由于现阶段技术还不够完善成熟，装配式建筑结构在设计过程中还存在较大的阻碍，而国家为了鼓励建筑业向环保、低耗方向发展，推出许多优惠、激励政策，企业借助这些优惠政策，来降低装配式建筑结构建设成本，是推动这一产业走向成熟的必经之路。

结语：

与传统建筑形式不同，装配式建筑技术先进、质量高、工期短，符合我国绿色施工和可持续发展的理念，但装配式建筑在我国发展最大的问题就在于高昂的成本，所以通过优化结构设计来降低成本，就是装配式建筑未来能否继续顺利进行下去的关键。同时，在装配式建筑的整体设计中，必然需要不断更新和优化其结构设计，更新设计材料和工艺，以此来满足社会大众的需求，提升装配式建筑的水平和质量。

参考文献：

[1]石建光，林树枝.预制装配式混凝土结构体系的现状和发展展望[J].墙材革新与建筑节能，2014（01）.