試析裝配式建筑設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及對(duì)策

王洪波　周泉

摘要：設(shè)計(jì)工作是裝配式建筑項(xiàng)目實(shí)施的關(guān)鍵一環(huán)，如何高質(zhì)量完成裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和構(gòu)件拆分已成為各設(shè)計(jì)企業(yè)必須掌握的技術(shù)?，F(xiàn)階段，專(zhuān)業(yè)不協(xié)同、技術(shù)手段落后、標(biāo)準(zhǔn)化程度低和節(jié)點(diǎn)連接繁雜等已成為阻礙裝配式建筑推廣應(yīng)用的重要因素。本文論述目前裝配式建筑設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，并提出相關(guān)的解決措施建議。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì);構(gòu)件拆分

一、裝配式建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

隨著我國(guó)建筑工業(yè)化快速發(fā)展，施工技術(shù)水平和勞動(dòng)力成本逐年上升，基于現(xiàn)代工業(yè)的裝配式建筑的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，裝配式建筑設(shè)計(jì)也逐漸從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)剝離，發(fā)展為具有高精度、高質(zhì)量、高要求特色的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不同的是，裝配式建筑設(shè)計(jì)除了常規(guī)的建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電等各專(zhuān)業(yè)外，還要求配備與各專(zhuān)業(yè)相匹配的工藝深化專(zhuān)業(yè)。在設(shè)計(jì)深度上，需要統(tǒng)籌解決設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修、運(yùn)維全過(guò)程的技術(shù)問(wèn)題，并且多維度的考慮優(yōu)化建造工序和投資成本。目前，裝配式建筑雖然在國(guó)家和地方政策的引導(dǎo)和鼓勵(lì)下取得了一定的成果，但是距離先進(jìn)制造的美好愿景還相差甚遠(yuǎn)，裝配式建筑設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀是設(shè)計(jì)水平不高，設(shè)計(jì)理論研究不深，實(shí)用成熟的裝配式技術(shù)體系較少。本文從以下幾個(gè)方面對(duì)裝配式建筑設(shè)計(jì)中的問(wèn)題進(jìn)行分析和探討。

二、裝配式建筑設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

（一）專(zhuān)業(yè)不協(xié)同

裝配式建筑設(shè)計(jì)是以工藝產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念進(jìn)行房屋的系統(tǒng)性集成工作，以往各專(zhuān)業(yè)獨(dú)立工作方式已難滿足日新月異的裝配技術(shù)和信息化技術(shù)應(yīng)用。工廠化生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件除了要滿足現(xiàn)有規(guī)范的安全和功能要求，還需綜合考慮了其從流水線上生產(chǎn)到運(yùn)輸安裝過(guò)程中的成本和效率。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)院僅僅按規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化，對(duì)生產(chǎn)和施工方案分析較少，前端設(shè)計(jì)與后端實(shí)施的技術(shù)方案不協(xié)同，導(dǎo)致全產(chǎn)業(yè)鏈每個(gè)環(huán)節(jié)都是獨(dú)立工作，交付標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)無(wú)法互通，遇到問(wèn)題時(shí)各環(huán)節(jié)的信息傳達(dá)和討論周期很長(zhǎng)，嚴(yán)重影響項(xiàng)目進(jìn)度。

（二）技術(shù)手段落后

裝配式建筑設(shè)計(jì)需要改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手段，二維的平法制圖非?？简?yàn)設(shè)計(jì)師的空間思維和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，各專(zhuān)業(yè)的制圖標(biāo)準(zhǔn)和校核體系相對(duì)獨(dú)立，無(wú)法全面掌握建筑信息。并且設(shè)計(jì)院通常只繪制平面圖紙，裝配式建筑的施工圖紙往往由預(yù)制工廠的工藝專(zhuān)業(yè)來(lái)重新拆分，各階段圖紙互相沒(méi)有融合，不具備反向糾錯(cuò)能力。因此，采用三維BIM技術(shù)是裝配式建筑發(fā)展的必然選擇，只有使各環(huán)節(jié)在技術(shù)認(rèn)識(shí)上沒(méi)有障礙，才能提高協(xié)同效率和實(shí)現(xiàn)雙向信息共享的可能。

（三）標(biāo)準(zhǔn)化程度低

設(shè)計(jì)不標(biāo)準(zhǔn)是造成裝配式建筑建造成本高、生產(chǎn)效率低的主要原因。以往的建筑成本主要花費(fèi)在現(xiàn)場(chǎng)的材料機(jī)械和人工，裝配式建筑大部分工作和成本都在工廠，而工廠的成本又在鋼制模具制作上體現(xiàn)的尤為明顯。因此，裝配式建筑的構(gòu)件設(shè)計(jì)種類(lèi)太多會(huì)使生產(chǎn)成本大幅上升，并且現(xiàn)場(chǎng)裝配的節(jié)點(diǎn)也非常繁雜，施工效率降低。造成設(shè)計(jì)不標(biāo)準(zhǔn)的原因很多，其中戶(hù)型多樣性和標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一是影響建筑設(shè)計(jì)的主要因素。特別是住宅項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，建筑專(zhuān)業(yè)開(kāi)窗和結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)拆分不考慮生產(chǎn)運(yùn)輸安裝的標(biāo)準(zhǔn)化，必將造成產(chǎn)業(yè)鏈下游行業(yè)的重復(fù)成本投入。

（四）節(jié)點(diǎn)連接繁雜

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋是采用現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)和綁扎，對(duì)精度和工序要求不高，而裝配式建筑的部分承重構(gòu)件在工廠預(yù)制，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后吊裝，各預(yù)制構(gòu)件之間再采用現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)連接。由于前期建筑方案仍然沿用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系，構(gòu)件往往容易出現(xiàn)集中連接和鋼筋交錯(cuò)復(fù)雜問(wèn)題，造成鋼筋碰撞嚴(yán)重難以拼裝。

三、解決措施的建議

（一）加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)

在現(xiàn)階段信息化時(shí)代，先進(jìn)設(shè)計(jì)手段、工業(yè)設(shè)計(jì)理念、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)化平臺(tái)都在不斷促進(jìn)裝配式建筑設(shè)計(jì)飛速發(fā)展發(fā)展，對(duì)建筑設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)水平和業(yè)務(wù)能力提出了更高要求，作為裝配式建筑設(shè)計(jì)的主力軍，只有不斷加強(qiáng)知識(shí)積累、自主創(chuàng)新、技能培訓(xùn)，才能獲得先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和方法。在進(jìn)行裝配式建筑設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)中，要不斷加強(qiáng)設(shè)計(jì)師的責(zé)任意識(shí)與危機(jī)意識(shí)，注重實(shí)踐能力培養(yǎng)，重視生產(chǎn)工藝流程的學(xué)習(xí)，逐步建設(shè)裝配式建筑健康可持續(xù)發(fā)展的后備力量。

（二）加強(qiáng)設(shè)計(jì)管理工作

裝配式建筑設(shè)計(jì)是全過(guò)程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案經(jīng)過(guò)大量的流程和專(zhuān)業(yè)碰撞，不斷修改反饋后才能得到最優(yōu)結(jié)果。在復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)配合工作中，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)管理工作必不可少。制圖、設(shè)計(jì)、校對(duì)、審核、審定每一個(gè)環(huán)節(jié)都是對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容的淬煉和優(yōu)化，制定清晰明了的審圖標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)格的審批流程不但可以提高工作效率、降低失誤率，還能使項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和專(zhuān)業(yè)配合工作更加順暢。

（三）BIM設(shè)計(jì)手段和信息化平臺(tái)

設(shè)計(jì)手段的改變首先需要優(yōu)秀實(shí)用的設(shè)計(jì)軟件，二維cad制圖軟件無(wú)法滿足管線綜合和專(zhuān)業(yè)碰撞的需求，采用BIM設(shè)計(jì)方式，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程信息互通和打通全產(chǎn)業(yè)鏈的智能設(shè)計(jì)是解決裝配式建筑設(shè)計(jì)核心問(wèn)題的重要方式。統(tǒng)一的信息化平臺(tái)對(duì)于裝配式建筑全過(guò)程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)必不可少，只有掌握建筑設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中的動(dòng)態(tài)和信息才能更科學(xué)的對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化和管理，實(shí)現(xiàn)裝配式質(zhì)量可追溯，便于工程建設(shè)的質(zhì)量監(jiān)督和安全保障。

（四） 注重方案優(yōu)化和技術(shù)研發(fā)

裝配式建筑在我國(guó)的發(fā)展還處于初級(jí)階段，許多國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)還需要不斷結(jié)合國(guó)情進(jìn)行改進(jìn)，新型建筑結(jié)構(gòu)體系的工程示范項(xiàng)目應(yīng)用較少，這些都需要一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程進(jìn)行實(shí)踐檢驗(yàn)。各設(shè)計(jì)院在實(shí)行裝配式建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注重方案優(yōu)化和技術(shù)研發(fā)，只有不斷自主創(chuàng)新才能推動(dòng)建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和技術(shù)革新。

四、結(jié)語(yǔ)：

建筑工業(yè)化和智慧城市的大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，裝配式建筑設(shè)計(jì)同樣已經(jīng)進(jìn)入飛速發(fā)展和科技進(jìn)步時(shí)代。建筑業(yè)設(shè)計(jì)企業(yè)都應(yīng)在供給側(cè)改革和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型大浪潮中不斷創(chuàng)新，引入先進(jìn)技術(shù)和現(xiàn)代工藝，提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。設(shè)計(jì)師人才隊(duì)伍是裝配式建筑施工的關(guān)鍵因素之一，應(yīng)當(dāng)注重人才培養(yǎng)和技術(shù)積累。BIM技術(shù)手段和全過(guò)程信息化平臺(tái)是我國(guó)建筑工業(yè)化發(fā)展必不可少的內(nèi)容，在裝配式建筑設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為數(shù)字化設(shè)計(jì)之后，才能有效的進(jìn)行項(xiàng)目管理和質(zhì)量監(jiān)督，保障產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)當(dāng)在項(xiàng)目中注重方案優(yōu)化和技術(shù)研發(fā)，開(kāi)發(fā)先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件，最終形成可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)模式。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：王洪波，男，1976年1月生，碩士，高級(jí)工程師，研究方向：建筑工程管理、BIM技術(shù)應(yīng)用。