探析裝配式建筑設(shè)計要點及相關(guān)問題

【摘要】針對目前快速興起的裝配式建筑，對其規(guī)劃設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、內(nèi)部裝飾裝修設(shè)計中需要注意的要點問題進行深入分析，以此為實際的設(shè)計工作提供可靠參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;設(shè)計要點

裝配式建筑是建筑產(chǎn)業(yè)化的重要表現(xiàn)形式，它的出現(xiàn)使建筑設(shè)計與施工都出現(xiàn)巨大變化，尤其是建筑設(shè)計方面，需要考慮很多要點及問題，這是保證設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵，必須引起相關(guān)人員的高度重視。

1、裝配式建筑規(guī)劃設(shè)計要點分析

對于裝配式建筑，在規(guī)劃設(shè)計中需要綜合考慮建筑的自然采光和通風，以及相鄰建筑之間的距離，優(yōu)先考慮根據(jù)套型模塊組合來完成規(guī)劃設(shè)計。遵循科學合理、安全可靠等基本原則，對施工組織流程做整體考慮，使不同工序之間有效銜接，保證施工效率，裝配式建筑設(shè)計流程如圖1所示。因預(yù)制構(gòu)件需通過塔吊運輸?shù)竭_指定位置進行吊裝，所以進行總平面設(shè)計時需要對運輸通道設(shè)置予以充分考慮，選定合適的堆場位置及面積，而對于塔吊的位置，需要以方案為依據(jù)做適當調(diào)整，以此對構(gòu)件運輸予以精確控制，保證場地得以充分利用，以及施工組織的安全性與便捷性[1]。

2、裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

2.1結(jié)構(gòu)平面

在平面設(shè)計中需要嚴格遵循模數(shù)協(xié)調(diào)的基本原則，構(gòu)件模數(shù)一般以50mm為基準，對套型模塊類型及尺寸予以優(yōu)化，使預(yù)制構(gòu)件及內(nèi)裝部品都達到通用化、標準化及系列化，從而提高工程的整體質(zhì)量，并起到降低成本的重要作用。比如，住宅建筑進行方案設(shè)計時需要對空間使用功能來科學劃分，并結(jié)合設(shè)計的相關(guān)規(guī)范與項目定位，選擇適宜的套型模塊和它的組合形式。在平面設(shè)計中，可通過對滿足結(jié)構(gòu)特性要求的不同模數(shù)系列的分析，形成具有標準化性質(zhì)的功能模塊，然后再根據(jù)項目定位及基本要求，形成滿足工業(yè)化要求的套型模塊，最后對套型模塊進行組合，得到單元模塊。

建筑的平面應(yīng)優(yōu)先考慮大空間布局，對承重墻與管井具體位置進行合理布置，以此保證空間可變性與靈活性。在套型中，不同功能的空間應(yīng)做到布局合理與分區(qū)明確。保證結(jié)構(gòu)選型合理性，能有效減少承重墻數(shù)量，利用拆改難度低的工業(yè)化內(nèi)隔墻完成對功能空間的合理劃分。

2.2結(jié)構(gòu)立面

立面設(shè)計應(yīng)充分利用套型組合具有的系列化、標準化與模塊化等優(yōu)勢特點，對于預(yù)制外墻板，通過不同飾面材料的使用能展現(xiàn)出多種肌理和色彩變化，同時對不同外墻構(gòu)件進行靈活組合，還能達到工業(yè)化建筑特有的立面效果。在裝配式建筑中，外墻構(gòu)件有外墻板、空調(diào)板、陽臺、門窗與裝飾構(gòu)件，立面造型應(yīng)以GRC裝飾線條為主，設(shè)計中應(yīng)進一步發(fā)揮不同構(gòu)件具有的裝飾作用，實施多樣化設(shè)計。

設(shè)計中所用裝飾材料必須滿足設(shè)計要求，外墻板可在工廠預(yù)先涂抹涂料，并進行反打等一系列生產(chǎn)。如果設(shè)計決定使用經(jīng)反打后一次性成型的預(yù)制外墻板，則對于它的裝飾材料，無論是尺寸、材質(zhì)還是連接構(gòu)造，都要通過工藝試驗來驗證，保證質(zhì)量。

建筑外墻上的門窗需要在符合自然采光與通風的前提下，進行尺寸或虛實比例的調(diào)整來達到靈活性;也可以對空調(diào)板及陽臺具體位置或形狀的更改，保證立面整體可變性;對裝飾構(gòu)件進行自由變化能達到多種不同的立面效果，從而良好適應(yīng)當前立面風格差異發(fā)展基本要求。

2.3結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件

預(yù)制構(gòu)件是裝配式建筑重要組成部分，在設(shè)計中應(yīng)嚴格遵循模數(shù)化和標準化的基本原則。盡可能減少構(gòu)件的種類，保證標準化，以此減少工程成本。針對開洞數(shù)量較多，形狀特殊的部位，可采用傳統(tǒng)現(xiàn)澆方法施工。還應(yīng)注意構(gòu)件的尺寸和重量，對項目所在地區(qū)實際情況進行綜合考慮，保證運輸和吊裝的適應(yīng)性。構(gòu)件還應(yīng)具有良好耐火性與耐久性。如果構(gòu)件的尺寸相對較大，需要增加吊裝時吊點數(shù)量。對于預(yù)制外墻板，需要以所在地區(qū)對保溫隔熱提出的要求為依據(jù)，選擇合適的類型及構(gòu)造，并兼顧其它預(yù)埋件設(shè)置要求。

非承重內(nèi)墻優(yōu)先考慮自重較輕且容易安裝的隔墻板。設(shè)計中能以使用功能為依據(jù)對室內(nèi)空間進行靈活分隔，主體結(jié)構(gòu)和非承重墻板之間的連接需要安全穩(wěn)定，符合抗震與使用方面的要求。在廚衛(wèi)中使用的墻體必須具有良好防水性，并能容易清潔。

樓蓋以疊合樓板為宜，對于結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層和比較復雜的平面，應(yīng)在條件允許的情況下使用現(xiàn)澆方法。樓板之間與樓板和墻體之間存在的接縫需要具有良好整體性。當采用疊合樓板時，需要充分考慮其它部件安裝要求，以免造成不必要的沖突。

對于空調(diào)外機的擱板，可考慮和預(yù)制陽臺進行組合設(shè)置。在陽臺上應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求進行預(yù)留。在預(yù)制樓梯上預(yù)留好扶手欄桿具體位置的孔洞，表面防滑構(gòu)造需要在預(yù)制加工過程中一次性成型，并制定合理有效的保護措施，避免遭到損壞[4]。

2.4構(gòu)造節(jié)點

預(yù)制構(gòu)件之間的連接節(jié)點在結(jié)構(gòu)中具有重要作用，也是設(shè)計的重點所在。防水薄弱點與構(gòu)造節(jié)點和所用材料都必須滿足基本的性能要求。不同的接縫需要以工程實際情況為依據(jù)，結(jié)合所在地區(qū)氣候條件，做合理可行的節(jié)點設(shè)計，以此在防水的基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)能目標。外墻板上的垂直縫應(yīng)采用特殊材料進行防水，并與構(gòu)造防水充分結(jié)合，如設(shè)置平口縫等。外墻板上的水平縫應(yīng)在構(gòu)造防水的基礎(chǔ)上設(shè)置企口縫。除此之外，對于接縫的寬度，還要對熱脹冷縮效應(yīng)和地震效應(yīng)及風荷載進行綜合考慮。

外墻板之間的連接節(jié)點一般采用密封膠，設(shè)計中應(yīng)注意它和混凝土之間的相容性，并具有滿足要求的伸縮變形能力及抗剪切能力，同時根據(jù)實際情況，具備良好的耐候性、防水與防火性。在外墻板上設(shè)置的門窗，需要保證連接穩(wěn)定性與可靠性，并采取有效措施避免滲漏。

對裝配式建筑圍護結(jié)構(gòu)進行熱工計算式，需要滿足現(xiàn)行節(jié)能標準具體要求，如果設(shè)計選擇的是夾心式預(yù)制外墻板，則它的保溫層應(yīng)保持連續(xù)，同時層厚要能滿足設(shè)計要求。在選擇保溫材料時，應(yīng)優(yōu)先考慮輕質(zhì)且高效的，在安裝過程中保溫材料實際含水率必須滿足標準要求。

建筑現(xiàn)澆部分的柱，梁鋼筋應(yīng)優(yōu)先考慮套筒連接，不建議使用傳統(tǒng)焊接及綁扎連接，不宜設(shè)置井字梁，上部鋼筋應(yīng)單排設(shè)置，以減少梁與柱，梁與梁節(jié)點處鋼筋碰撞。

建筑的豎向構(gòu)件應(yīng)做到上下連續(xù)，而門窗洞口應(yīng)做到上下對齊，宜采用成列布置方式，對于門窗洞口所處平面位置及尺寸大小，都必須符合結(jié)構(gòu)受力要求，并滿足預(yù)制構(gòu)件設(shè)計要求。

3、裝配式建筑內(nèi)部裝飾裝修設(shè)計要點分析

在裝飾裝修設(shè)計過程中應(yīng)嚴格遵循一體化基本原則，所用部品體系需要達到相關(guān)標準，符合環(huán)境保護、節(jié)約能源等基本要求。另外，部品體系還需要實現(xiàn)成套供應(yīng)目標。裝修裝飾類部品及構(gòu)件建議采取接口技術(shù)，并進行參數(shù)優(yōu)化，以此保證構(gòu)件的通用性及互換性。再設(shè)計中，還應(yīng)考慮不同種類材料及設(shè)施的壽命年限，使裝修部品具有良好適應(yīng)性及可變性，從而為施工安全提供便利，并為后續(xù)的使用維護和改造等創(chuàng)造良好條件。

結(jié)語：

綜上所述，對設(shè)計企業(yè)而言，面對迅速崛起和發(fā)展的工業(yè)化浪潮，需要積極拓寬自身視野，樹立適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新思維模式，組建專業(yè)的技術(shù)隊伍，不斷提高研發(fā)水平，始終保持較高的創(chuàng)造性，對現(xiàn)有的技術(shù)資源予以整合，迎接未來產(chǎn)業(yè)化發(fā)展挑戰(zhàn)，從而推動建筑產(chǎn)業(yè)化良好發(fā)展。

參考文獻：

[1]魏辰，王春光，徐陽.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計中的研究與實踐[J].中國勘察設(shè)計，2016（11）：28-32.

[2]樊則森，李新偉.裝配式建筑設(shè)計的BIM方法[J].建筑技藝，2014（6）：68-76.

[3]井長源，李開明.預(yù)制裝配式建筑設(shè)計實踐及問題探討[J].工程技術(shù)研究，2016（6）：20-21.

[4]董蘇然，許曉文，付素娟.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計中的應(yīng)用實踐[J].建設(shè)科技，2017（3）：37-39.

作者簡介：

馮加林（1983-8），男，本科，工程師，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。