装配式建筑的基本要求是什么?
装配式建筑的根本要求是什么?
装配式混凝土建筑设计必须符合国家政策、法规及地方标准的规定。在满足建筑使用功能和性能的前提下,采用模数化、标准化、集成化的设计方法,践行"少规格、多组合";的设计原那么,将建筑的各种构配件、部品和构造连接技术实行模块化组合与标准化设计,建立合理、可靠、可行的建筑技术通用体系,实现建筑的装配化建造。
设计中应遵守模数协调的原那么,做到建筑与部品模数协调、部品之间模数协调以实现建筑与部品的模块化设计。各类模块在模数协调原那么下做到一体化。采用标准化设计,将建筑部品部件模块按功能属性组合成标准单元,部品部件之间采用标准化接口,形成多层级的功能模块组合系统。采用集成化设计,将主体结构系统、外围护系统、设备与管线系统和内装系统进行集约整合。可提高建筑功能品质、质量精度及效率效益,做到一次性建造完成,到达装配式建筑的设计要求。
Ø;模数化设计
装配式建筑标准化设计的根底是模数化设计,是以根本构成单元或功能空间为模块采用根本模数、扩大模数、分模数的方法,实现建筑主体结构、建筑内装修以及部品部件等相互间的尺寸协调。模数化设计应符合现行国家标准?建筑模数协调标准?GB/T50002的规定。
利用模数协调原那么整合开间、进深尺寸,通过对根本空间模块的组合形成多样化的建筑平面。建筑的平面设计宜采用水平扩大模数数列2nM、3nM〔n为自然数〕,做到构件部品设计、生产和安装等环节的尺寸协调。
建筑层高、门窗洞口高度确实定涉及到预制构件及部品的规格尺寸,应在立面设计中遵循模数协调的原那么,确定合理的设计参数,宜采用竖向扩大模数数列nM,保证建设过程中满足部件生产与便于安装等要求。
建筑部件及连接节点采用模数协调的方法确定设计尺寸,使所有的部件部品成为一个整体,构造节点的模数协调,可以实现部件和连接节点的标准化,提高部件的通用性和互换性。梁、柱、墙等部件的截面尺寸宜采用竖向扩大模数数列nM;构造节点和部件的接口尺寸宜采用分模数数列nM/2、nM/5、nM/10。
建筑设计的尺寸定位宜采用中心定位法和界面定位法相结合的方法,对于部件的水平定位宜采用中心定位法,部件的竖向定位和部品的定位宜采用界面定位法。
Ø;标准化设计
装配式混凝土建筑的标准化设计是采用模数化、模块化及系列化的设计方法,遵循"少规格、
多组合";的原那么,将建筑根本单元、连接构造、构配件、建筑部品及设备管线等尽可能满足重复率高、规格少、组合多的要求。建筑的根本单元模块通过标准化的接口,按照功能要求进行多样化组合,建立多层级的建筑组合模块,形成可复制可推广的建筑单体。
在居住建筑设计中,可以将厨房模块、卫浴模块、居室模块、阳台模块等根本单元模块进行组合成套型单元模块,将套型模块、廊道模块、核心筒模块再组合成标准层模块,以此类推,最终形成可复制的模块化建筑。
各模块内部与外部组合的核心是标准化设计,只有模块接口的标准化,才能形成模块之间的协调与契合,到达建筑各模块组合的装配化。
Ø;集成化设计
装配式混凝土建筑的关键在于集成化,不等于传统生产方式下的简单相加,也不是传统的设计、施工和管理模式下进行装配化施工就是装配式建筑,真正意义的装配式建造只有将主体结构、围护结构和内装部品等前置集成为完整的体系,才能表达装配式建筑的整体优势,实现提高质量、减少人工、减少浪费、增加效益的目的。
装配式建筑在设计阶段应进行前期整体筹划,以统筹规划设计、构件部品生产、施工建造和运营维护
全过程,考虑到各环节相应的客观条件和技术问题,在技术设计之前确定技术标准和方案选型。在技术设计阶段应进行建筑、结构、机电设备、室内装修一体化设计,充分将各专业的技术系统相协调,防止施工时序交叉出现的技术矛盾。技术设计阶段应考虑与后续预制构件、设备、部品的技术衔接,保证在施工环节的顺利对接,对于预制构件来说,其集成的技术越多,后续的施工环节越容易,这是预制构件开展的方向。
装配式建筑系统性集成包括建筑主体结构的系统与技术集成、围护结构的系统及技术集成、设备及管线的系统及技术集成以及建筑内装修的系统及技术集成。建筑主体结构系统可以集成建筑结构技术、构件拆分与连接技术、施工与安装技术等,并将设备、内装专业所需要的前置预留条件均集成到建筑构件中;围护结构系统应将建筑外观与围护性能相结合,考虑外窗、遮阳、空调隔板等与预制外墙板的组合,可集成承重、保温和外装饰等技术;设备及管线系统可以应用管线系统的集约化技术与设备能效技术,保证系统的集成高效;建筑内装修系统应采用集成化的干法施工技术,可以采用结构体与装修体相别离的CSI住宅建筑体系,做到安装快捷、无损维修、优质环保。
装配式建筑集成技术应是装配式建筑开展的重点研究内容,是提高装配式建筑品质和效益的关键,而全专业、全过程的技术前置是集成化设计的核心。
装配式混凝土建筑的平面设计在满足平面功能的根底上考虑有利于装配式建筑建造的要求,遵循"少规
格、多组合";的原那么,建筑平面应进行标准化、定型化设计,建立标准化部件模块、功能模块与空间模块,实现模块多组合应用,提高根本模块、构件和部品重复使用率,有利提升建筑品质、提高建造效率及控制建设本钱。
〔1〕总平面设计
装配式混凝土建筑的总平面设计应在符合城市总体规划要求,满足国家标准及建设标准。在前期筹划与总体设计阶段,应对工程定位、技术路线、本钱控制、效率目标等作出明确要求。对工程所在区域的构件生产能力、施工装配能力、现场运输与吊装条件等进行充分考虑,各专业应协同配合,结合预制构件的生产运输条件和工程经济性,安排好装配式建筑结构实施的技术路线、实施部位及规模。在进行现场总体施工方案的制定时,充分考虑构件运输通道、吊装及预制构件临时堆场的设置。
考虑到装配式建筑建造的特殊性,总平面设计须考虑以下三个方面:
〔1〕外部运输条件:预制构件运输从构件生产地到施工现场塔吊所覆盖的临时停放区,整个运输过程的道路宽度、荷载、转弯半径、净高等满足通行条件。如交通条件受限,应统筹考虑设置其他临时通道、出入口或道路临时加固等措施,或改变预制构件的空间尺寸、规格、重量等,以保证预制构件的顺畅到达。
〔2〕内部空间场地:大局部预制构件运至现场,经短时间存放或立即进行吊装,存放场地的大小、位置安排直接影响到施工的效率和秩序。在总平面设计时,应综合施工顺序、塔吊半径、塔吊运力等,对构件存放场地作合理设置,应尽量避开施工开挖区域。
〔3〕内部安装动线:预制构件安装的施工组织方案和各施工工序的有效衔接相比传统的施工建造方式要求更高,总平面设计要结合施工组织与构件安装动线进行统筹考虑。一般情况要求总平面设计为装配式建筑生产施工过程中构件的运输、堆放、吊装预留足够的空间,在不具备临时堆场的情况下,应尽早结合施工组织,为塔吊和施工预留好现场条件。
〔2〕建筑平面设计
装配式混凝土建筑平面设计除满足建筑使用功能需求外,应考虑有利于装配式混凝土建筑建造的要求。建筑平面设计需要整体设计的思想,平面设计不仅需要考虑建筑各功能空间的使用尺寸,还应考虑建筑全寿命期的空间适应性,让建筑空间适应使用中不同时期的不同需要。建筑平面设计应在以下几个方面满足装配式建筑的设计要求。
Ø;大空间结构形式
大空间结构形式设计有利于减少预制构件的数量和种类,提高生产和施工效率,减少人工,节省造价。
设计要尽量按一个结构空间来设计公共建筑单元空间或住宅的套型空间。根据结构受力特点合理设计结构预制构配件与部品的尺寸,考虑预制构配件与部品的定位尺寸既要满足平面功能的需要,又应符合模数协调的原那么。
室内空间的划分应尽量采用轻质隔墙。可以采用轻钢龙骨石膏板、轻质条板、家具式分隔墙等轻质隔墙灵活分隔空间。轻质隔墙可以利用其空腔进行设备管线设置,方便维修和改造,节约空间,形成一体化隔墙系统,利于建筑的可持续开展。
Ø;平面形状
装配式混凝土建筑的平面形状、体型及构件的布置对结构抗震性能影响很大,应符合现行国家标准?建筑抗震设计标准?〔GB50011〕的相关规定。平面形状、建筑形体的设计应重视其规那么性对结构平安及经济合理性的影响,宜择优选用规那么的形体,不应采用严重不规那么的平面布局。宜选用以结构单元空间为功能模块的大空间平面布局,合理布置柱、墙及核心筒位置,公共交通空间宜集约布置,竖向管线宜集中设置管井,满足使用空间的灵活性和可变性。
?装配式混凝土结构技术规程?〔JGJ1〕中对平面布置有如下规定:
〔1〕平面形状宜简单、规那么、对称,质量、刚度分布宜均匀;不应采用严重不规那么的平面布置;
〔2〕平面长度不宜过长,长宽比〔L/B〕宜按表3.1采用;
〔3〕平面突出局部的长度l不宜过大、宽度b不宜过小,l/Bmax、l/b宜按表采用;
〔4〕平面不宜采用角部重叠或细腰形平面布置。
平面设计中应将承重墙、柱等竖向构件上、下连续,结构竖向布置均匀、合理,防止抗侧力结构的侧向刚度和承载力沿竖向突变,应符合结构抗震设计要求。
Ø;标准化设计的方法
装配式混凝土建筑平面设计应采用标准化、模数化、系列化的设计方法,应遵循"少规格、多组合";的原那么,建筑根本单元、连接构造、构配件、建筑部品及设备管线等尽可能满足重复率高、规格少、组合多的要求。
平面设计中的开间与进深尺寸应采用统一模数尺寸系列,并尽可能优化出利于组合的尺寸规
格。建筑单元、预制构件和建筑部品的重复使用率是工程标准化程度的重要指标,在同一工程中对相对复杂或规格较多的构件,同一类型的构件一般控制在三个规格左右并占总数量的加大比重,可控制并表达标准化程度。对于规格简单的构件用一个规格构件数量控制。
?工业化建筑评价标准?〔GB/T51129〕中评分规那么对标准化设计的要求如下表所示。
公共建筑的根本单元主要是指标准的结构空间。居住建筑那么是以套型为根本单元进行设计,套型单元的设计通常采用模块化组合的方法。对于部品组合要求较高的功能模块空间,如住宅厨房和卫生间,平面布置应紧凑合理。应按净模尺寸设计,满足集成式厨房和卫生间的设备设施及装修要求。建筑的根本单元、构件、建筑部品重复使用率高、规格少、组合多的要求也决定了装配式建筑必须采用标准化、模数化、系列化的设计方法。
Ø;住宅模块化设计
装配式混凝土建筑的设计应以根本单元或根本套型为模块进行组合设计。在装配式住宅的平面设计中,运用模块化的设计方法,将优化后的套型模块与核心筒模块进行多样化的平面组合。
套型模块可分解成假设干独立的、相互联系的功能模块,对不同模块设定不同的功能,以便更好地解决复杂、大型的功能问题。模块应具有"接口、功能、逻辑、状态";等属性。其中接口、功能与状态反响模块的外部属性,逻辑反响模块的内部属性。模块应是可组合、分解和更换的。套型模块应进行精细化设计,考虑系列化要求,同系列套型间应具有一定的逻辑及衍生关系,并预留统一的接口。
住宅套型模块由起居室、卧室、门厅、餐厅、厨房、卫生间、阳台等功能模块组成。应在满足居住需求的前提下,提供适宜的空间尺度控制,并用大空间加以固化。
套型模块的设计,可由标准模块和可变模块组成。在对套型的各功能模块进行分析研究的根底上,用较大的结构空间满足多个并联度高的功能空间的要求,通过设计集成与灵活布置功能模块的方法,建立标准模块〔如起居室+卧室的组合等〕。可变模块为补充模块,平面尺寸相对自由,可根据工程需求定制,便于调整尺寸进行多样化组合〔厨房+门厅的组合等〕。可变模块与标准模块组合成完整的套型模块。
什么是自然数〔1〕起居室模块:按照套型的定位,满足居住者日常起居、娱乐、会客等功能要求,注意控制开向起居室的门的数量和位置,保证墙面的完整性,便于各功能区的布置。
〔2〕卧室模块:按功能使用要求分为双人卧室、单人卧室及卧室与起居合并的三种类型。

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