預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

吳江利 邢臺(tái)市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

1 預(yù)制裝配式建筑簡(jiǎn)述

預(yù)制裝配建筑指的是各種預(yù)制件組合裝配而成，預(yù)制件是工廠預(yù)先加工好的。把預(yù)制件送到施工場(chǎng)地之后，會(huì)借助于各種穩(wěn)妥的連接方法把預(yù)制件進(jìn)行組合拼裝。當(dāng)前我國(guó)最常用的預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)有以下幾種：預(yù)制裝配鋼結(jié)構(gòu)、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)制裝箱房屋等。當(dāng)中，預(yù)制裝配鋼結(jié)構(gòu)是以鋼梁、鋼柱等當(dāng)作建筑的承重結(jié)構(gòu)，預(yù)制集裝箱房屋的基本單元是集裝箱，提前在工廠加工和制造各種房屋模塊，完成之后送到施工場(chǎng)地，再繼續(xù)二次組裝，從而完成建筑裝修。

建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化其關(guān)鍵的一點(diǎn)是將各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)融入到建筑工業(yè)化建設(shè)中，在持續(xù)化發(fā)展、綠色環(huán)保、節(jié)能等理念的引導(dǎo)下，我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)如今正處于轉(zhuǎn)型升級(jí)期，施工設(shè)計(jì)上也越發(fā)科學(xué)、合理化。預(yù)制裝配式建筑相較于傳統(tǒng)建筑，具備多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，比如操作方便，施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)強(qiáng)度并不高，從而垃圾也會(huì)變少很多，而且也規(guī)避了施工過(guò)程中極易產(chǎn)生的各種污染、浪費(fèi)資源等現(xiàn)象，加上勞動(dòng)強(qiáng)度的變低，使得成本得到有效管控，工期變短，維護(hù)也越發(fā)便捷簡(jiǎn)單。

2 預(yù)制裝配式建筑的特點(diǎn)分析

2.1 成本偏低

傳統(tǒng)建筑工程項(xiàng)目當(dāng)中，施工環(huán)節(jié)常常需要配置非常多的人力、物力等多項(xiàng)資源，且會(huì)牽扯到大量資金投注，所以建筑施工中要加大對(duì)資金的科學(xué)合理化應(yīng)用是建筑方必須要重視的一大問(wèn)題。預(yù)制裝配建筑施工過(guò)程中，因?yàn)樗褂玫臉?gòu)件都是預(yù)先通過(guò)預(yù)制件方法進(jìn)行加工好的，所以工程投入成本會(huì)大幅降低，而且建筑的安全性、穩(wěn)妥性也得到最大化保障。

2.2 更為節(jié)能環(huán)保

我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展歷程中，離不開(kāi)各項(xiàng)施工材料、能源等，所以各項(xiàng)資源的耗損也非常大。而材料或能源的消耗必然會(huì)對(duì)建筑工程項(xiàng)目的最終效益造成影響，這和我國(guó)綠色環(huán)保、持續(xù)化發(fā)展戰(zhàn)略明顯不符。預(yù)制裝配建筑施工中則預(yù)先考量到效益這一問(wèn)題，并實(shí)行舉措完成建設(shè)的節(jié)能、減排、環(huán)保。預(yù)制裝配式建筑施工中對(duì)于混凝土等材料是能夠大大節(jié)省用量的，因?yàn)槠錁?gòu)件是預(yù)先在工廠加工制造而成，所以對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境也大有裨益，不會(huì)造成污染和垃圾，從而增強(qiáng)施工的環(huán)保性。

2.3 高效率

傳統(tǒng)建筑項(xiàng)目施工中耗時(shí)非常久，即使工程建設(shè)全部竣工，也還要預(yù)留1-2月時(shí)間來(lái)予以最后的修飾。預(yù)制裝配式建筑由于各類施工技術(shù)的加持和保障，所以封頂、墻面安裝等多項(xiàng)施工步驟工期都會(huì)大幅縮減，從而提高施工效率和質(zhì)量。

2.4 材料穩(wěn)定性增強(qiáng)

預(yù)制裝配式建筑施工步驟中，是借助裝配技術(shù)、吊裝技術(shù)等來(lái)對(duì)預(yù)制件展開(kāi)安裝的，所以產(chǎn)品質(zhì)量、性能是能夠得到保證的，大致上也能夠滿足大眾對(duì)現(xiàn)代建筑的需求。同時(shí)，預(yù)制裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)，可在部分構(gòu)件中增加一些保溫、隔音材料等，所以其保溫效能、隔音性相較于傳統(tǒng)建筑也是有所提升的。

3 預(yù)制裝配式建筑總圖規(guī)劃及組合設(shè)計(jì)

3.1 大空間的平面規(guī)劃

建筑平面設(shè)計(jì)既要考慮到空間功能劃分以及尺寸問(wèn)題，又要顧及到建筑壽命周期問(wèn)題，以便讓建筑空間可以滿足各個(gè)時(shí)期的不同需求。因此實(shí)行大空間結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)妥，以一個(gè)結(jié)構(gòu)空間為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)用結(jié)構(gòu)主體、設(shè)備、內(nèi)裝隔離體系，做到空間的靈活規(guī)劃。

3.2 模塊化設(shè)計(jì)和多樣化組合

模塊化就是把特定功能單元當(dāng)作通用模塊，使之和其他要素模塊進(jìn)行重組形成全新的單元，從而構(gòu)成多樣化的系列組合。裝配式建筑空間采用模塊化方式設(shè)計(jì)時(shí)，公共建筑單元模塊指的是標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)空間，居住建筑單元模塊則為套型。裝配式建筑設(shè)計(jì)不單單要做到構(gòu)件、補(bǔ)品規(guī)格的簡(jiǎn)單化標(biāo)準(zhǔn)化，而且還要綜合考量城市發(fā)展、文化歷史、周邊環(huán)境、交通、人為情感和習(xí)慣等多項(xiàng)因素，做到多樣化的同時(shí)盡量凸顯出個(gè)性化，不要將標(biāo)準(zhǔn)和多樣、區(qū)塊和個(gè)性相對(duì)立。

3.3 結(jié)構(gòu)布局的均勻合理

結(jié)構(gòu)選型要按照不同的建筑及其功能而定，也要防止出現(xiàn)不規(guī)則、不均勻情況，否則會(huì)加大預(yù)制構(gòu)件的復(fù)雜度，從而增加成本、降低效率。

4 預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究

4.1 建筑布局方面的設(shè)計(jì)

預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)期間要加大對(duì)自然元素的應(yīng)用，以此來(lái)增強(qiáng)預(yù)制裝配式建筑的環(huán)保性和節(jié)能度。不運(yùn)用傳統(tǒng)能源的基礎(chǔ)上，借助于氣候設(shè)計(jì)方法、適當(dāng)?shù)慕ㄖe措，來(lái)打造一種現(xiàn)當(dāng)代大眾所喜歡、需要的生活氛圍。所以在對(duì)預(yù)制裝配式建筑展開(kāi)擇址時(shí)可以依循當(dāng)?shù)氐臍夂驙顩r展開(kāi)研究，對(duì)建筑設(shè)計(jì)、微氣候、能源等多方面因素加以綜合核算分析，同時(shí)要把預(yù)制裝配式建筑附近環(huán)境的地形、綠化、水體等考量在內(nèi)。預(yù)制裝配式建筑布局方面，也要對(duì)其角度、間距、體量展開(kāi)全面科學(xué)的規(guī)劃，令建筑物在后續(xù)的應(yīng)用期間實(shí)現(xiàn)對(duì)清風(fēng)、陽(yáng)光等自然能源的最大化利用。預(yù)制裝配式建筑朝向上要考慮到冬季光照問(wèn)題，確保居住者在冬天也能感受到足夠的日光照射，同時(shí)還要多避開(kāi)冬季風(fēng)向，從實(shí)踐上來(lái)看，真正想要實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼，還是存在一些難度，需要嚴(yán)加設(shè)計(jì)的。建筑設(shè)計(jì)師必須對(duì)區(qū)域當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒆匀粭l件展開(kāi)全面的研究和考量，以便做到對(duì)氣候的最大利用，增強(qiáng)設(shè)計(jì)效果，令預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)和功能更符合當(dāng)?shù)厝司幼⌒枨蟆?/p>

4.2 吊裝設(shè)備方面的設(shè)計(jì)

預(yù)制裝配式建筑展開(kāi)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要確保建筑能夠在采光、通風(fēng)、間距等多方面都符合業(yè)主需求，同時(shí)要緊遵合理性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等準(zhǔn)則，來(lái)對(duì)施工步驟加以合理規(guī)劃和組織，提升施工步驟各項(xiàng)工作間的有序鏈接，促使施工效率的大幅提升。預(yù)制裝配式建筑施工期間，預(yù)制的構(gòu)件要在施工前預(yù)先送至吊裝設(shè)備所輻射的區(qū)域，接著再展開(kāi)吊裝。所以設(shè)計(jì)時(shí)要注意在運(yùn)輸通道方面加強(qiáng)設(shè)計(jì)合理性，預(yù)制構(gòu)件的堆放也要保證設(shè)計(jì)科學(xué)有序，吊裝設(shè)備位置、噸位設(shè)定也要遵循合理準(zhǔn)則。具體的吊裝設(shè)備位置要按照施工現(xiàn)場(chǎng)方案來(lái)進(jìn)行設(shè)定，要確保預(yù)制構(gòu)件在輸送上的準(zhǔn)確無(wú)誤，促進(jìn)施工的便利安全，

4.3 平面設(shè)計(jì)方面

預(yù)制裝配式建筑平面設(shè)計(jì)要遵循模數(shù)協(xié)調(diào)準(zhǔn)則，完成對(duì)套型模塊尺寸、類別的調(diào)整和優(yōu)化，提升預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)性、通用度。展開(kāi)方案設(shè)計(jì)時(shí)，可以按照使用功能的迥異來(lái)對(duì)空間加以不同程度的劃分，按照設(shè)計(jì)規(guī)則要求、項(xiàng)目具體屬性來(lái)確立最終的組合方式、套型模塊。平面設(shè)計(jì)期間，要對(duì)工程項(xiàng)目裝配式結(jié)構(gòu)模數(shù)、特征加以全面分析，以不斷提升功能模塊的標(biāo)準(zhǔn)程度，借助于不同的定位屬性，創(chuàng)建不同的套型模塊，進(jìn)而組合成為單元模塊。建筑平面篩選上，最好是挑選大空間布局形態(tài)，承重墻、管井等都要規(guī)劃合理，確保建筑空間的靈活變化度。套內(nèi)功能空間需要加以明確區(qū)分，促使分區(qū)、布局科學(xué)規(guī)范。借助于提升結(jié)構(gòu)選型的科學(xué)合理化來(lái)大大降低承重墻的出現(xiàn)概率。

4.4 預(yù)制構(gòu)件方面的設(shè)計(jì)

預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)中，預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)也是一項(xiàng)重要內(nèi)容，這方面要遵守模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則，最大化降低構(gòu)件類別，促使構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)程度的大幅提高，減少工程的成本。預(yù)制構(gòu)件中很多復(fù)雜化的地方可運(yùn)用現(xiàn)澆法處理。預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)構(gòu)件重量、尺寸加以嚴(yán)苛把控，并對(duì)預(yù)制構(gòu)件的加工生產(chǎn)力、吊裝條件、運(yùn)輸狀況等進(jìn)行全面考量探究，確保預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量過(guò)關(guān)耐久耐用。設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)構(gòu)件生產(chǎn)的可操度、便利度著重考量，倘若構(gòu)件尺寸偏大，那么要多增設(shè)構(gòu)件脫模、預(yù)埋吊點(diǎn)。外墻板的預(yù)制中要把控好氣候因素影響性，確保外墻板足夠的隔熱保溫，符合當(dāng)?shù)鼐幼⌒枨?。非承重?nèi)墻可以挑選一些安裝起來(lái)簡(jiǎn)單、隔音效果優(yōu)秀的隔墻板。室內(nèi)空間劃分上，可以參考具體的功能屬性來(lái)繼續(xù)個(gè)性化設(shè)計(jì)，只要保障非承重墻板足夠安全即可。預(yù)制裝配式建筑樓蓋篩選時(shí)可選用疊合樓板，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層、復(fù)雜樓層等可選用現(xiàn)澆樓蓋。樓板、墻體彼此之間要確保銜接連貫完整，采用疊合樓板時(shí)還要顧及設(shè)備管線、燈具安裝點(diǎn)等問(wèn)題，陽(yáng)臺(tái)預(yù)制設(shè)計(jì)時(shí)需對(duì)欄桿留洞、預(yù)埋線盒位置進(jìn)行敲定，樓梯防滑構(gòu)造也最好做到一次成型，相關(guān)聯(lián)因素和方面要盡可能思慮周全。

4.5 構(gòu)造節(jié)點(diǎn)方面的設(shè)計(jì)

這也是預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)中一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容。預(yù)制外墻板接縫、門窗洞口等的防水性都偏弱，所以構(gòu)造節(jié)點(diǎn)、材料篩選上要考慮到其物理、裝飾性能如何，以及是否持久耐用。每一處接縫都要按照工程現(xiàn)實(shí)狀況、氣候狀況展開(kāi)科學(xué)規(guī)范的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，以促使其達(dá)到節(jié)能防水的要求。預(yù)制外墻板的垂直接縫處，可選用材料防水、構(gòu)造防水法，非承重墻的垂直接縫可采用槽口縫、平口縫。預(yù)制外墻板水平接縫展開(kāi)構(gòu)造防水時(shí)可采用企口縫、高低縫。接縫寬度上，要將熱脹冷縮、風(fēng)力等多項(xiàng)影響因素考慮在內(nèi)。外墻板連接節(jié)點(diǎn)可以采用密封膠，也要確保和混凝土不存在不相容性，還要達(dá)到規(guī)定中的抗剪力、伸縮變形等要求。此外，還要有足夠的防水、防霧、防火等功能。門窗安裝時(shí)要確保外墻板和門窗鏈接是穩(wěn)妥安全的，盡量加強(qiáng)鏈接的密閉度。預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)建筑中，在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工計(jì)算時(shí)必須遵守我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，倘若選用的是夾心外墻板，需確保保溫層持久連續(xù)，其厚度也要符合區(qū)域圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。保溫材料的挑選上最好是選擇那些高效能、輕巧便利的材料，安裝時(shí)要注意對(duì)保溫材料含水率加以測(cè)算，確保其在我國(guó)現(xiàn)行規(guī)定范圍內(nèi)。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)對(duì)于建筑總體性能、質(zhì)量都具有關(guān)鍵影響作用。設(shè)計(jì)人員展開(kāi)對(duì)預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，要著重對(duì)建筑布局、吊裝設(shè)備、平面設(shè)計(jì)、預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等進(jìn)行研究，以大大提高預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)化、合理性、安全度，從而推動(dòng)預(yù)制裝配式建筑在大眾群體中獲得認(rèn)可，促進(jìn)建筑行業(yè)的科技化全新化發(fā)展。