預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展前景及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

文/田世開(kāi) 天津國(guó)際工程建設(shè)監(jiān)理公司 天津 300467

預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展前景及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

文/田世開(kāi) 天津國(guó)際工程建設(shè)監(jiān)理公司 天津 300467

隨著新建筑技術(shù)和材料的不斷發(fā)展，預(yù)制裝配式建筑獲得了廣泛使用。在很多建筑行業(yè)較為領(lǐng)先的國(guó)家里，預(yù)制裝配式建筑在長(zhǎng)期試驗(yàn)和使用中，已經(jīng)具有了很多能夠進(jìn)行高度集成的功能，并且建筑模式和構(gòu)件也較為精致。我們國(guó)家建設(shè)需求大、速度發(fā)展快，因此開(kāi)發(fā)預(yù)制裝配式建筑還是有著積極意義，本文就其發(fā)展前景和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)開(kāi)展研究，以期給預(yù)制裝配式建筑發(fā)展帶來(lái)一些理論依據(jù)。

預(yù)制裝配式建筑；發(fā)展前景；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、裝配式建筑的方案設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)較為繁雜，其涵蓋到很多方面問(wèn)題，但是其功能只有一個(gè)，就是用作建設(shè)住宅、商場(chǎng)等。在這個(gè)過(guò)程中通常都是對(duì)建筑外觀進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定最后的設(shè)計(jì)任務(wù)，在依據(jù)信息化技術(shù)，創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目信息。有時(shí)還可以給項(xiàng)目設(shè)計(jì)一個(gè)模板，這個(gè)模板能夠是一個(gè)配置文件，還能夠?qū)崝?shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)項(xiàng)目中的一些構(gòu)件的屬性進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定。比方說(shuō)操作過(guò)程中的入戶門寬必須要達(dá)到某個(gè)數(shù)值，梁柱最小承載力為多少等。掌管室內(nèi)設(shè)計(jì)的人就會(huì)才能夠設(shè)計(jì)師提供給的草圖中選取創(chuàng)意較好的，借助于各類描圖軟件對(duì)其進(jìn)行全面描繪，建筑信息化就是從此處正式開(kāi)始。

2、裝配式建筑的詳細(xì)設(shè)計(jì)與并行化

設(shè)計(jì)精致的效果圖就是為了能夠開(kāi)展更為詳細(xì)的設(shè)計(jì)，數(shù)字模型工程師借助于BIM軟件讓整個(gè)模型的效果圖轉(zhuǎn)變成三維建筑信息模型。該模型涵蓋了各個(gè)最為基礎(chǔ)的建筑構(gòu)件還有構(gòu)件尺寸、強(qiáng)度等。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通常都是涵蓋了三個(gè)專業(yè)：建筑、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備。BIM軟件的不斷發(fā)展和進(jìn)步，讓建筑、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備進(jìn)行了有效融合，讓三者之間的并行設(shè)計(jì)變成了現(xiàn)實(shí)。

2.1 構(gòu)件的詳細(xì)設(shè)計(jì)、分析與制造流程

創(chuàng)建裝配式建筑模型就是要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)建筑信息模型，該模型必須要涵蓋裝配體、設(shè)備等有關(guān)信息，這些都和三維模型緊密結(jié)合在一起，全部都是位于一個(gè)較為統(tǒng)一的建筑信息模型里，并且還會(huì)涵蓋裝配體的安裝說(shuō)明等。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，涵蓋了建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)、構(gòu)件加工工藝以及裝配工藝等。使用BIM軟件開(kāi)展仿真檢測(cè)，一直到最后獲得較為滿意的結(jié)果。

2.2 設(shè)計(jì)領(lǐng)域的改變——并行化

并行項(xiàng)目在制造行業(yè)獲得了較好發(fā)展，但是在建筑行業(yè)，還是比較少，并行技術(shù)是開(kāi)展綠色建筑和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)最后的必然選擇，這是對(duì)建筑行業(yè)的綠色化，并且還能夠削減成本，減少時(shí)間，這是最佳的方式也是唯一的方式。

完成并行工程，就一定要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)集成管理環(huán)節(jié)。其中最為主要的部分涵蓋了下面幾個(gè)部分：

1）建筑軟件（包涵蓋建筑、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備專業(yè)）的信息化。BIM軟件的發(fā)展，給并行工程帶來(lái)了一個(gè)非常好的統(tǒng)一協(xié)同平臺(tái)和數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，能夠方便各個(gè)專業(yè)在數(shù)據(jù)中充分展示自身設(shè)計(jì)。

2）建筑的詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程改變。設(shè)計(jì)其實(shí)就是一個(gè)敏捷開(kāi)發(fā)的過(guò)程，是在不斷的進(jìn)行修正迭代。項(xiàng)目在開(kāi)展設(shè)計(jì)時(shí)，都是有很多個(gè)專業(yè)人員參與，各個(gè)專業(yè)都能夠?qū)δＰ瓦M(jìn)行專業(yè)修正，但是每一次修正，在模型上并非都是積極的，也會(huì)發(fā)生消極的時(shí)候，就有關(guān)專業(yè)人員而言，需要對(duì)模型修正過(guò)程進(jìn)行迭代，最后實(shí)現(xiàn)一同解決消極修正，從而就能夠很好的預(yù)防建設(shè)中出現(xiàn)的設(shè)計(jì)沖突，導(dǎo)致返工。

3）分布式管理、集中調(diào)節(jié)、持續(xù)追蹤，這些都是需要借助于人工才可以實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)并行項(xiàng)目的不斷開(kāi)展，項(xiàng)目中的體系也會(huì)不斷的變得復(fù)雜，問(wèn)題也是有著很多種，分布式管理能夠很好的實(shí)現(xiàn)信息收集和集中調(diào)節(jié)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)信息整理和持續(xù)追蹤，有效處理所有問(wèn)題。

當(dāng)BIM（建筑信息模型）技術(shù)在不斷發(fā)展和普及時(shí)，并行工程必定可以獲得較好發(fā)展。

3、裝配式建筑的全壽命周期中的BIM與射頻技術(shù)

裝配式建筑的統(tǒng)一制式，有助于BIM軟件的管理，并且該建筑的空間移動(dòng)是需要借助于BIM（建筑信息模型）和射頻技術(shù)的，射頻技術(shù)是BIM從虛擬三維計(jì)算機(jī)空間輸出到現(xiàn)實(shí)的最佳方式，兩者間都是實(shí)現(xiàn)裝配式綠色全壽命周期建筑最為重要技術(shù)。

3.1 BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是建筑項(xiàng)目中最為主要的管理技術(shù)，預(yù)防在虛擬三維空間里形成階段性信息孤島。建筑設(shè)計(jì)多專業(yè)協(xié)同和建筑周期的數(shù)據(jù)管理是該技術(shù)最為主要的優(yōu)勢(shì)，裝配式建筑需要專業(yè)的管理體系。BIM就是將其建筑周期當(dāng)作重點(diǎn)，對(duì)裝配體設(shè)備等有關(guān)信息進(jìn)行管理，并且還可以提供較為有限的分析軟件接口，這樣就可以方便信息在軟件中開(kāi)展建模運(yùn)算，也能夠完成一些耦合軟件，在整體和構(gòu)件間開(kāi)展研究。

3.2 射頻技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

射頻技術(shù)可以實(shí)時(shí)掌控構(gòu)件的幾何和物理資料。因?yàn)檠b配式建筑在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，項(xiàng)目的組裝會(huì)涵蓋到構(gòu)件的生產(chǎn)、存儲(chǔ)、物流、安裝和檢驗(yàn)，所有環(huán)節(jié)都需要隨時(shí)辨別出構(gòu)件信息，預(yù)防出現(xiàn)階段性的信息孤島，削減人工信息錄入出錯(cuò)概率，有助于BIM模型信息的更新和替換。并且射頻技術(shù)可以幫助項(xiàng)目材料的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)督管理，可以很好的實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的動(dòng)態(tài)運(yùn)輸。

3.3 維護(hù)的技術(shù)難點(diǎn)

就建筑的壽命周期而言，建筑的保護(hù)、穩(wěn)定都是無(wú)法忽視的問(wèn)題，輕型裝配式物流中心能夠?qū)崿F(xiàn)一些較為實(shí)際的項(xiàng)目，但是很多建筑都尚未展現(xiàn)這個(gè)優(yōu)勢(shì)。怎樣能夠獲取最佳形式，將裝配式建筑實(shí)現(xiàn)替換才是該技術(shù)中最為主要部分，是最為核心的技術(shù)。

結(jié)語(yǔ)：

預(yù)制裝配式在日后發(fā)展中，必須要有效展示工廠預(yù)制件和現(xiàn)場(chǎng)裝配具有的優(yōu)勢(shì)，將新材料、工藝使用到當(dāng)前的建筑中，讓結(jié)構(gòu)和建筑等專業(yè)有效的融合在一起，實(shí)現(xiàn)互相配合，改善建筑屬性和功能。隨著綠色、節(jié)能以及可持續(xù)發(fā)展理念的不斷深入，預(yù)制裝配式建筑在我們國(guó)家將會(huì)獲得很好的發(fā)展前景。就以為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者而言，必須要緊密關(guān)切國(guó)家有關(guān)建筑上的政策，改變自身理念，不斷的促進(jìn)新式裝配式結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)的發(fā)展和使用，從而促進(jìn)國(guó)內(nèi)建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

[1]黃小坤，田春雨.預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)研究[J].住宅產(chǎn)業(yè).2010（09）

[2]嚴(yán)薇，曹永紅，李國(guó)榮.裝配式結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展與建筑工業(yè)化[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào).2004（05）

[3]張錫治，李義龍，安海玉.預(yù)制裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的研究與展望[J].建筑科學(xué).2014（01）

田世開(kāi)（1989.07.14），男，漢，籍貫:河北省衡水市饒陽(yáng)縣，當(dāng)前職務(wù)：監(jiān)理工程師，當(dāng)前職稱：初級(jí)，學(xué)歷：本科，研究方向：建筑施工。