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装配式建筑铝模设计原则

发布日期:2018/8/20 13:50:24 来源:本站 | 热度:835℃

装配式建筑大致分为三种或四种,即PC结构(预制装配式混凝土结构)、钢结构、木结构,或者三者融合的混合结构。在全世界范围内,这三种结构形式都被广泛地应用。目前的中国,钢材和水泥大量产能过剩,而木材相对稀少,所以更多地采用PC结构,其次是钢结构,木结构较少使用。

1.总平面设计要点

(1)建筑高度

高层建筑标准层越多,标准化程度越高,模具重复利用次数就越多。因此在结构规范允许的高度范围内,建筑层数越多,无论是对装配式建筑还是铝模工法来说,优势均越明显。

(2)单体种类

如项目100%单体采用装配式建造,应运用模块化、标准化的设计思路,少规格,多组合,户型种类越少,理论单方成本越低。根据项目经验,10~15万m2的装配式项目,装配式户型宜≤3种。若项目仅部分单体需要采用装配式建造,应优先选择同一种户型或同一种单元模块。尽量选用层数较多的户型,且选取平面规整,体形系数小的户型。对于铝模工法来说也是单体种类越少越好。

(3)开发时序

由于装配式建筑楼栋增加了构件深化设计周期和构件生产加工周期,因此需要为实施装配式的楼栋预留充足的前置工作时间。若项目仅需要部分单体采用装配式建造,实施楼栋不宜设置在示范区或首开区。对于铝模工法来说,同样存在生产模具的时间,不过相对于装配式建筑来讲,生产周期相对较短。

(4)构件运输、堆场、塔吊

装配式建筑的构件运输车辆一般较长,可达12m,转弯半径≥16m;构件车辆满荷载约30~40kN/m2。因此在规划设计时,需考虑构件运输车的长度及荷载要求,合理设计构件运输路线及转弯半径,堆场及运输路径尽量避开地下室范围,运输路线应与消防车道重合。如无法避开地下室,应对路线范围内的地下室顶板进行结构加强,或临时加固至构件吊装结束。塔吊布置是装配式项目的一个既特殊又关键的环节,在方案阶段就需要考虑塔吊布置的经济性。可以以50m为半径,布置塔吊的位置及构件堆场及施工道路的位置。

总的来说,总图货值的重复量越大,越有利于节省模具,对两种工法都越有利。对于装配式建筑来说,由于存在大型构件运输及吊装的问题,则更需提前在总图设计阶段考虑。

2.单体设计要点

平面设计宜整体方正,避免凹凸。对于装配式建筑而言,由于户型平面过多的凹凸,会形成长短不一的剪力墙及转角,而转角部位往往需要现浇,降低构件的标准化和现场安装的效率。宜采用标准化模块,可通过统一卧室、厨卫开间尺寸、门窗洞口尺寸及对核心筒、阳台进行标准化设计等来实现。取消主次卧室间的梁,楼板加厚,适合叠合楼板应用,也满足空间灵活性。方正的平面设计,标准化的模块,同样适合铝模工法。

3.细部设计要点

(1)装配式建筑

平面单个构件(凸窗、阳台、预制墙板等)尺度、重量不宜过大。工地常用塔吊吊重约5t,若单个构件>5t,可能会增加塔吊租赁费用和吊装难度。若单个构件长度>6m,生产、运输、吊装难度会增大,同时很难保证运输安全。预制的转角凸窗设计生产复杂、容易损坏,且转角部位连接薄弱,运输、安装时需加固,增加加固成本。另外预制转角凸窗吊装时重心难以把握,吊装难度大。

(2)铝模加全现浇混凝土外墙

有些凸窗由于立面造型的原因在上下飘板之间砌墙,如使用全现浇混凝土,铝模板在混凝土浇筑后没法拆除。建议此处不砌墙,或不改为混凝土墙。为了简化铝模施工,短小的墙垛应改为混凝土。对于<600mm的墙垛、<300mm的门垛、距结构梁底高差<180mm的门窗过梁,尽量与主体结构一起整体浇筑。内外墙不抹灰时,为确保外墙门窗的防水,结构洞口四周应预留企口。在阳台、外窗的檐口均需要设置滴水线,一次浇筑成型。

4.立面设计要点

(1)装配式建筑由于立面线条多会增加模具成本,且构件脱模比较困难。立面设计应尽量简洁,尽量避免弧形阳台造型,立面标准段尽量不变化。高层住宅首层、顶层等非标准段复制率低,宜现浇。现浇部分可结合立面风格做造型变化。如果立面的线条宽度<100mm、深度>50mm,预制构件拆模及运输的过程中容易破坏。相比阳台上的线条,在墙体上设计线条生产难度更大,若一定要设计墙体线条,可采用二次外贴的做法,但容易脱落。相比之下,凹线条基本不需增加模具量,可根据立面造型要求使用。底层的线条应尽量避免与预制楼层过多相交,必要的相交可考虑采用GRC或其他轻质装饰材料替代。预制墙板与现浇墙体直接交接时,完成面可达到无缝效果。当预制墙板间交接时无设现浇带,一般会出现外露的缝。立面方案需结合预制构件缝隙考虑,让拼接缝成为立面的元素,缝宽一般为20mm。

关于外墙装饰材料,如果采用面砖、石材等,应在工厂中与预制外墙一体化生产,此时应有精细化的排砖图,并与层高协调。出于成本及质量效果考虑,宜优先采用涂料外墙。

(2)铝模加混凝土外墙

相对装配式建筑来说,要求简单一点。同样要求立面宜简洁,尽可能简化及减少外墙装饰线条,如有线条建议尺寸>150mm,适应模板要求,拆模时亦不宜损坏。建筑层高尽可能≤3.8m,否则铝模的支撑比较麻烦。当外墙面层为涂料时可免抹灰,从而减少成本。但对于外墙面层为外墙砖的南方项目,因混凝土墙体比较光滑,不宜直接贴砖,施工单位需要增加相应措施以满足贴外墙砖的安全要求,比如增加水化拉毛工序。

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