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基于部品库标准化构件的装配式墙板设备混凝土建筑设计优化研究

发表时间: 2020-06-10 14:26:22

作者: 墙板设备

来源: www.haitianjidian.com

浏览: 280

专家学者已对装配式建筑标准化设计做了一定的研究,标准化设计作为装配式建筑的首要特征,是装配式建筑构件生产及施工的必要前提,具有提高品质、缩短工期、提高效益、降低成本等优点。本文以南京市装配式住宅楼项目为例,对该项目的标准化设计方法进行探讨,并总结由此带来的综合经济效益,以期为同类装配式建筑项目的标准化设计提供参考。


01

装配式墙板设备建筑标准化设计


标准化设计是装配式墙板设备建筑的首要特征。该项目在平面设计中首先进行模数化、模块化等标准化优化,汇总归集模块的类型和尺寸,选用标准化部品部件库的BIM 模型进行组合设计,以达到构件重复使用率高、“少规格、多组合”的课题示范工程目标。


项目概况


南京某住宅项目,拟采用剪力墙结构,全板式布局模式,共有12栋建筑,其中9栋为小高层住宅,总建筑面积为126677㎡,其中地上建筑面积为84455㎡。


该项目原设计为现浇结构,通过采用装配式墙板设备建造方式进行优化并达到了以下效果:


1.全装修住宅交付;


2.使用预制外墙体,且预制外墙体的水平截面积超过相对应地面以上规划总建筑面积2%;


3.预制装配率不低于50%。


平面标准化设计总体目标


原有建筑方案户型种类繁多,为此,重新以“少规格、多组合”对建筑平面进行优化:


1.居住建筑宜选用大开间、大进深的平面布置,增加建筑布局的灵活性;


2.各户型中南阳台较多是镜像关系,可考虑调整为平移复制关系;


3.建筑楼梯、阳台、空调板宜采用标准化产品;


4.凸窗有1700mm、1800mm、2000mm、2100mm、2300mm等不同尺寸,可在一定范围内进行归并,同时凸窗位置可考虑居中布置;


5.厨房、卫生间存在尺寸规格、布置相近的情况,可以将其规格归并统一;


6.提高每一项内装部品部件的标准化程度。厨房和卫生间的平面尺寸满足标准化整体橱柜及整体卫浴的要求。


楼梯和电梯模块化设计


该项目将部分户型的公共楼梯、电梯间采用模块化设计,楼梯间的净宽为2500mm,长度为5600mm,如图1所示。

 

图1 楼梯、电梯的模块化设计


厨房模块化设计


户型A1、B1、C1的厨房采用模块化设计,其开间为1950mm,进深为3350mm,如图2所示。


  

    

   

标准化设计优化结果


通过对原建筑方案进行标准化设计与优化后,户型种类得到合理归并,构件类型大为减少,大多数均采用标准化构件,从而减少了预制构件的开模数量,降低了PC构件的预制成本,取得了良好的经济效益。优化后的标准户型如表1所示。



   


02

标准化部品设计与部品库应用


装配式墙板设备建筑标准化部品部件设计应考虑其全生命周期,根据部品部件在建筑物所处功能和要求的不同,遵循受力合理、连接简单、施工方便、重复使用率高、易维护和更换的原则。标准化部品以实现集成化功能为特征,进行成套供应,如预制整体厨卫等。


标准化部品部件设计


根据优化后的建筑方案,设计了以下预制方案:主要预制构件包括预制叠合楼板、预制楼梯、预制外墙、预制内剪力墙、预制叠合阳台、凸窗、女儿墙等;标准层除卫生间等降板区外,采用预制叠合楼板;标准层采用预制楼梯;地上3层及以上采用预制剪力墙。具体采用的预制构件种类,见表2。


   


  

标准化部品库应用


标准化部品库是采用建筑信息模型BIM手段对标准化部品部件数字化表示的模型集合。课题组通过使用部品部件分类与设计标准,建立标准化的部品部件库,包括部品部件的规格、制造商、编号以及在设计和使用过程中的所有相关信息,如图6所示,通过参数化查找和设计,基于排列组合,以大数据作为支撑,实现装配式建筑的标准化设计。

    


标准化部品库模型实例


该项目采用了大量标准化部品库中的模型,主要有:

1.预制叠合板采用标准化钢筋桁架叠合板,BIM图见图7-1;

2.预制内剪力墙标准化部品BIM图见图7-2;

3.带门框及窗框的预制外剪力墙标准化部品BIM图见图7-3;

4.预制飘窗标准化部品BIM图见图7-4。


本项目预制阳台采用预制叠合阳台板,阳台板连同周围翻边一同预制,现场连同预制阳台隔板共同拼装成阳台整体,标准化部品BIM图见图7-5.所示;标准层楼梯采用预制混凝土梯段板见图7-6所示,预制楼梯安装时,梯段直接搁置在楼梯梁挑耳上,一端铰接一端滑动连接,预制楼梯在工厂制作,采用清水混凝土而无需再做饰面。


    

  

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