裝配式混凝土建筑智能化結構應用

張帆

摘要：裝配式混凝土建筑是通過混凝土預制構件作為主體結構的一種建筑方式，在裝配式混凝土建筑施工建設中，結構設計是整個項目的核心內容。本文首先分析裝配式混凝土建筑結構設計階段常出現的問題，其次提出一些使用智能化結構的策略，以期對相關研究具有一定的參考價值。

關鍵詞：裝配式;混凝土建筑;智能化結構

前言：裝配式混凝土結構是當下建筑結構設計中的主要內容之一，主要是將預制構件作為建筑主要受力構件的混凝土結構。合理的建筑結構設計，不但可以確保工程施工建設的順利進行，而且可以防止建筑在后續使用過程中存在安全隱患，智能化的結構設計可以確保裝配式混凝土建筑結構的合理性，在一定程度上能夠提高工作人員的結構設計水平。

1裝配式混凝土建筑在結構設計上常出現的問題

1.1結構設計整體性不足

現如今，裝配式混凝土建筑在結構設計時，設計方案缺乏整體性，設計人員并未對裝配式建筑工程項目進行全面分析，造成建筑結構設計方案在施工過程中，會暴露出設計統一性不高、整體性不足的問題，難以形成有機的建筑結構整體，其整體性不足的問題主要體現在結構設計的各個單元上，導致建筑的結構設計難以和周圍環境融為一體，出現互相不協調的狀況[1]。在施工建設過程中，如果工作人員并未有效的運用建設資源，且未及時處理建筑垃圾，還可能會造成周邊環境的污染。

1.2結構設計細節處理不當

正常情況下，裝配式混凝土建筑工程對于結構設計的要求相對比較高，特別是在一些細節性內容上，可能會導致建筑工程的整體設計方案在實際使用過程中出現質量問題。目前，裝配式混凝土建筑在結構設計上，具有一些細節處理不當之處，對建筑工程整個項目的順利實施產生一定的制約性。對于一些大型建筑工程項目而言，如若技術人員并未全方位考慮建筑結構的預埋件，可能影響工程的實際實施效果，甚至在工程的后續施工過程中，也會出現一系列安全問題。

1.3結構設計計算不精確

在裝配式混凝土建筑的結構設計階段，牽涉到很多需要進行計算的內容，數據計算的不夠精確，是當前建筑結構設計中面臨的主要問題。特別是在開展建筑工程力學荷載計算時，因為荷載計算數據的準確性將直接影響建筑結構后期的安全穩定性，對于計算結果的精確性提出了更高的要求。若是荷載計算數據存在較大誤差，難以為工程后續施工提供準確的數據支撐，將對項目施工建設產生一定的干擾。

事實上，造成數據計算不夠準確的原因，包括工作人員使用的計算軟件過于落后、設計人員本身因素等。若是建筑結構設計人員難以全方位把控建筑項目的每一個重要節點，均可能會造成數據計算存在誤差。計算軟件更新不及時，也可能造成計算結果準確性出現問題，不利于提升建筑結構設計的整體質量。

1.4設計方案整體質量差

裝配式混凝土建筑在開展結構設計工作時，工作人員通常會將已經設計好的方案直接落實到實際施工建設中，設計方案可以為施工建設提供一定的指導作用。為充分的發揮出結構設計方案的指導能力，設計團隊需要進一步優化設計方案，確保設計方案的可行性。

當前建筑結構設計方案依舊具有一些問題，例如：結構設計方案過于繁雜，專業標識使用的不夠規范，造成施工人員在查看設計方案時，出現錯誤的理解，為工程的施工建設帶來錯誤的指導，不但會使建筑結構設計方案的價值下降，還可能會使工程產生嚴重的質量問題與安全隱患，因此相關工作人員務必要提升對設計方案質量的重視程度。

2裝配式混凝土建筑智能結構設計措施

2.1明確建筑結構設計的基本原則

為提升裝配式混凝土建筑的結構質量，設計團隊需要全面落實建筑結構設計的標準化，并需要針對每一個建筑結構基本設計流程進行原則界定，從而全方位優化調整工程結構的設計方案，在一定程度上能夠彌補建筑結構在設計上存在的不足之處。與此同時，在目前建筑結構設計過程中，應該重點考慮裝配式混凝土建筑的結構是否滿足適用性和可行性，使建筑物達到在竣工后可以正常使用的效果，從而提高裝配式混凝土建筑的結構設計價值。設計人員在建筑結構設計上需要堅持遵守結構設計的安全性和耐用性原則，防止在后續施工建設中出現各種施工風險，在一定程度上可以避免因出現施工安全隱患而造成工期延長。

2.2保證建筑結構的整體協調性

為確保建筑結構的整體協調性，工作人員需要提升后續建筑結構設計的實用性。特別是在建筑工程的后續施工過程中，在設計給排水、暖通系統、采光時，均需要確保其在整體上處于協調性較高的狀態[2]。結構設計人員在設計階段應該全方位考慮這些影響因素，不但可以提升結構方案設計的實際效力，而且對后續進行系統設計具有較好的輔助效果。

2.3做好對結構細節的把控

為進一步落實裝配式混凝土建筑的智能結構設計工作，相關工作人員需要控制好建筑工程中的各個結構細節問題，確保結構設計的每個細節處于相對合理的狀態，能夠防止在后期施工工作中存在過大的設計疏漏。在優化結構細節設計內容時，需要確定結構細節設計的連續性，每一處的結構細節設計均需要切實的符合國家有關部門界定的施工要求。設計人員應該不斷努力提高自身具有的專業技能水平，完善好結構設計的細節處理工作，使設計的建筑工程能夠滿足裝配式建筑的行業施工標準。

2.4裝配式混凝土智能結構應用

為將智能化結構應用在裝配式混凝土建筑工程中，相關工作人員需要在建設自身結構的基礎上，適當添加一些傳感器、執行器和控制器等智能化電子元件，建筑結構方可使用智能化元件對周圍環境的變動情況做出及時的反應，在確保建筑結構適用性、安全穩定性的基礎上，能夠最大程度減少建筑結構的能源損耗，使建筑結構設計滿足綠色建筑的發展理念。

對于地震、臺風等自然災害產生的劇烈荷載，智能化建筑結構能夠進行自我調整，確保裝配式混凝土結構具有較高的安全性。若是建筑出現結構性損傷，智能化結構能夠及時的發出報警信號，指引工作人員通過報警信號了解結構已經出現問題，并及時開展人員疏散工作，從而使自然災害對工作人員產生的人身危害降至最低。

2.5裝配式混凝土建筑智能化結構施工

在裝配式建筑施工時，已經開始運用智能化虛擬模型，并使用BIM技術模擬裝配式建筑施工建設的方式。BIM技術具有可視化較高的優點，可以確定每個環節施工的準確性，建設單位可以借助BIM技術對裝配式混凝土建筑的主要生產要素開展加工處理，從而形成一個5D模型，確保各個裝配式建筑組件具有較高的協調性，還可以直接進行施工成本估算，對施工建設過程進行動態化模擬演示，為工程施工建設的每個環節提供更為直觀的參考內容，基本可以實現建筑工程的數字化管理。

在裝配式建筑開展構件加工的過程中，工作人員能夠將物聯網的各個應用模塊、空間信息模塊直接植入到構件加工中，有助于對施工建設進行及時的糾錯處理。工作人員通過使用RFID技術，在每個預制構件上張貼一個特定標簽，在提高組裝施工的精準性時，還可以直接將每一個構件的信息實時傳輸到中央處理器中，方便實行構件的動態化管理[3]。

結論：通過上述分析可知，為充分發揮裝配式混凝土建筑結構在設計上的優勢，對設計人員提出了更高的要求，設計人員需要全面控制結構設計細節，降低設計疏漏，管控施工隱患。智能化結構為裝配式混凝土建筑的結構設計提供了更多新的可能性，設計人員使用信息化技術，可以提高結構設計的自動化控制能力，還能夠為裝配式建筑的構件安裝提供一定的幫助。

參考文獻：

[1]鮮波.裝配式混凝土建筑智能化結構應用研究[J].智能城市，2021，7（13）：145-146.

[2]鄧群.裝配式混凝土建筑智能化結構的研究與應用[J].房地產世界，2020（17）：115-117.

[3]林琳.裝配式混凝土建筑智能化結構的應用[J].智能建筑與智慧城市，2019（12）：116-118.