装配式建筑设计原则：建筑模数协调

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：装配式建筑的根本特征是生产方式的工业化,从建筑设计角度看,体现为标准化、模数化的设计方法。装配式建筑的层高设计应按照建筑模数协调的要求,采用基本模数或扩大模数n M的设计方法实现结构构件、建筑部品之间的模数协调。

装配式建筑的根本特征是生产方式的工业化,从建筑设计角度看,体现为标准化、模数化的设计方法。模数在装配式建筑中是非常重要的,它是建筑工业化生产的基础,能达到优化尺寸系列化和通用化的目标,还有一个关键点是协调建筑要素之间的相互关系。装配式建筑标准化设计的基础是模数协调,应在模数化的基础上以基本单元或者基本户型为模块采用基本模数、扩大模数、分模数的方法实现建筑主体结构、建筑内装修以及内装部品等相互间的尺寸协调,做到构件、部品设计、生产和安装等环节的尺寸协调。模数的采用及进行模数协调应符合部件受力原理、生产简单、优化尺寸和减少部件种类的需要,满足部件的互换、位置可变的要求。模数不仅限于开间进深,也深入构件,包括内装部品。内装部品与主体建筑的关系,是一个系列的模数协调关系。

1.平面设计的模数协调

建筑的平面设计应采用基本模数或扩大模数。过去,我国在建筑的平面设计中的开间、进深尺寸中多采用3M(300 mm),设计的灵活性和建筑的多样化受到较大的限制。目前,我国为适应建筑设计多样化的需求,增加设计的灵活性,多选择2M(200 mm)、3M(300 mm)。但是在装配式住宅设计中,根据国内墙体的实际厚度,结合装配整体式剪力墙住宅的特点,建议采用2M＋3M(或1M、2M、3M)灵活组合的模数网格,以满足住宅建筑平面功能布局的灵活性及模数网格的协调性要求。

2.设计高度的模数协调

建筑的高度及沿高度方向的部件也应进行模数协调,采用适宜的模数及优选尺寸。装配式建筑的层高设计应按照建筑模数协调的要求,采用基本模数或扩大模数n M的设计方法实现结构构件、建筑部品之间的模数协调。层高和室内净高的优选尺寸间隔为1M。优先尺寸是从基本模数、导出模数和模数数列中事先挑选出来的模数数列,它与地区的经济水平和制造能力密切相关。尺寸越多,则灵活性越大,部件的可选择性越强;尺寸越少,则部品的标准化程度越高,但实际应用受到的限制越多,部件的可选择性越弱。考虑经济性与多样性,我们在做装配式住宅建筑设计时,根据经验开间尺寸多选择3n M、2n M,进深多选择n M,高度多选用0.5n M作为优先尺寸的数列。

立面高度的确定涉及预制构件及部品的规格尺寸,应在立面设计中贯彻建筑模数协调的原则,确定出合理的设计参数,以保证建筑过程中,在功能、质量和经济效益方面获得优化。

室内净高应以地面装修完成面与吊顶完成面为基准面来计算模数空间高度。为实现建筑垂直方向的模数协调,达到可变、可改、可更新的目标,需要设计成符合模数要求的层高。各类建筑的层高确定还要满足规范对建筑净高(层高)的要求。

3.构造节点的模数协调

建筑构造节点是装配式建筑的关键所在,通过构造节点的连接和组合,使所有的构件和部品成为一个整体。构造节点的模数协调,可以实现连接节点的标准化,提高构件的通用性和互换性。

构配件(部品)组合时,应明确各构配件(部品)的尺寸与位置,使设计、制造与安装等各个部门配合简单,满足装配整体式建筑设计精细化、高效率和经济性要求。分模数为1/10M、1/5M、1/2M的数列,主要用于建筑的缝隙、构造节点、构配件截面尺寸等处。分模数不应用于确定模数化网格的距离,但根据需要可用于确定模数化网格的平移距离。不仅结构、配筋、机电管线,包括建筑装饰的点位控制,都应该有一个完整的考虑。结合这些基于工业化制造需求的设计、生产、施工一体化的探索,从传统建筑的粗放转变为精细。

装配式建筑设计原则：建筑模数协调

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