預制裝配式建筑的設(shè)計要點分析

張鵬飛 大同市華青建筑設(shè)計有限責任公司

1 前言

裝配式建筑具有質(zhì)量可靠、安裝簡便、堅固耐用等優(yōu)點，現(xiàn)已在建筑業(yè)得到廣泛應用，要想獲得優(yōu)質(zhì)的裝配式建筑，設(shè)計者必須把握好設(shè)計要點，才能推動裝配式建筑的快速發(fā)展。該文在簡單介紹裝配式建筑概況的基礎(chǔ)上，分析了其主要設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計特點及設(shè)計過程，探討了其設(shè)計要點。

2 簡述裝配式建筑

裝配式建筑實際上就是由工廠對建筑部件進行生產(chǎn)，然后再將生產(chǎn)完成的建筑部件運輸?shù)绞┕龅?，并根?jù)建筑要求組裝部件，最后開展建筑施工?，F(xiàn)在裝配式建筑類型包括以下幾種：大板型建筑、模塊型建筑、框架輕板型建筑、砌磚型建筑與升板形建筑等。每一種類型的建筑都有屬于自己的優(yōu)勢，同時也存在一些不足之處，需要設(shè)計人員在了解實際情況的基礎(chǔ)上，對其進行選擇以及運用。如，砌磚型建筑的施工程序比較簡單，框架輕板型建筑能夠使建筑空間更加靈活，大板型建筑不會受布局局限性的影響，模塊型建筑的立面空間更加豐富，升板形建筑能夠加快施工速度。

3 關(guān)于預制裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀分析

預制技術(shù)中使用的大多數(shù)配件都非常標準和精確。通過這種建筑模式的運用，可以產(chǎn)生一種集聚效應，將大量預先確定的建筑配件運到施工現(xiàn)場直接安裝。而且還可以節(jié)省更多的施工程序和時間，可以在最短的時間內(nèi)完成各種建設(shè)項目的施工。隨著建筑市場各項機制的不斷完善，中國政府也出臺了許多有利于建筑業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策，才能夠整體提升建筑行業(yè)發(fā)展水平。絕大多數(shù)裝配式建筑用于價值產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在建筑業(yè)的發(fā)展中取得了巨大的成就。由于各種經(jīng)濟條件和技術(shù)的限制，這種建筑模式并沒有得到廣泛的推廣和應用。目前，澆注法在建筑行業(yè)中得到了廣泛的應用。許多建筑設(shè)計師會首先在整個建筑的設(shè)計中采用澆注法。然而，裝配式建筑尚處于發(fā)展的早期階段，其本身也存在許多理論問題。因此，這種建設(shè)模式不能得到市場的認可，其綜合發(fā)展也有一定的形勢局限性。從實際應用來看，它具有很高的堅固性和安全性。從長遠來看，這種建筑模式更適合工業(yè)發(fā)展，在日常使用和維護過程中使用壽命最長。這種施工方式比現(xiàn)澆建筑整體施工時間短得多，勞動力需求量也很小，可以在一定程度上有效節(jié)約建筑材料，降低施工企業(yè)在建筑工程中的投資成本，同時，也能有效地提高建筑的整體經(jīng)濟效益。

4 裝配式建筑的主要設(shè)計特點、設(shè)計內(nèi)容以及設(shè)計步驟

4.1 對設(shè)計特點進行介紹

裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑的設(shè)計不同之處有很多，其主要設(shè)計特點以如下：有效結(jié)合了施工環(huán)節(jié)與裝修環(huán)節(jié)；有效結(jié)合了建筑設(shè)計的整體化與模塊化；有效結(jié)合了控制成本的精準化與設(shè)計步驟的精準化；有效結(jié)合了智能可視化與技術(shù)信息化；有效結(jié)合了建筑自身運營綠色節(jié)能化與建筑設(shè)計和施工綠色節(jié)能化。

4.2 對設(shè)計內(nèi)容進行介紹

裝配式施工設(shè)計就是運用現(xiàn)代化的設(shè)計技術(shù)，對幕墻系統(tǒng)和維護系統(tǒng)等外飾；剪力墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)等主要結(jié)構(gòu)；地面、內(nèi)墻、管線集成、吊頂?shù)葍?nèi)飾這些構(gòu)件進行設(shè)計。進而系統(tǒng)地對裝配式構(gòu)件進行加工和制造，這樣才能夠獲得高質(zhì)量的裝配式建筑。

4.3 對設(shè)計步驟進行介紹

根據(jù)裝配式建筑的實際施工情況，其設(shè)計過程包括以下幾種：施工圖紙的設(shè)計、策劃方案的設(shè)計、構(gòu)件加工圖的設(shè)計、建筑方案的設(shè)計、構(gòu)造節(jié)點的設(shè)計和預制構(gòu)件的設(shè)計等，具體設(shè)計步驟。與此同時，在實際設(shè)計過程中，需要根據(jù)管理能力、生產(chǎn)制造能力以及技術(shù)手段等，強化裝配設(shè)計的手段、步驟、工藝與方式，進而使新時代背景下智能化以及綠色化等建筑要求得到滿足。

5 裝配式建筑的設(shè)計要點

5.1 掌握平面設(shè)計要點

裝配式建筑平面設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計師必須掌握模數(shù)協(xié)調(diào)原則，并嚴格遵守。換句話說，就是確保結(jié)構(gòu)模塊的尺寸在合理的范圍內(nèi)，使預制構(gòu)件的標準得到保證，進而使最終的設(shè)計方案發(fā)揮最大價值，節(jié)約人工量，降低施工成本，提升施工質(zhì)量。此外，設(shè)計是在規(guī)劃建筑布局時，應該對統(tǒng)籌考量的方式進行運用，合理設(shè)計承重墻以及管井等，在這些條件都滿足的情況下，還應該盡量提升空間布局的靈活性，進而明確空間布局的具體規(guī)劃。

5.2 掌握立面設(shè)計要點

裝配式建筑除了平面這種結(jié)構(gòu)設(shè)計以外，還包括了立面設(shè)計，立面設(shè)計與平面設(shè)計進行比較，其更加具體以及形象。因此設(shè)計師在進行設(shè)計的時候，一定要重視細節(jié)設(shè)計，進而設(shè)計出更加合理以及科學的立面效果。與此同時，還應該充分展示立面設(shè)計所具有的標準化特點，假如建筑要求體現(xiàn)個性化特征，那么一定要對構(gòu)件與外墻飾面進行標準化統(tǒng)一，如在設(shè)計時可以將飾面紋理與飾面材料提供給設(shè)計師看，這樣設(shè)計師才能夠設(shè)計出更好的立面效果。除此之外，在對門窗等內(nèi)外墻構(gòu)件進行搭配設(shè)計時，設(shè)計師一定要對建筑立面進行更多裝飾設(shè)計，并利用剪力墻對內(nèi)外墻構(gòu)件進行適當調(diào)整，進而設(shè)計出實用美觀的建筑立面。

5.3 掌握協(xié)同設(shè)計要點

（1）設(shè)計師在對建筑給排水進行設(shè)計時，應該重視豎向管線的設(shè)置，這樣可以防止出現(xiàn)水平交叉問題，同時預留位置供橫豎向管線安裝。

（2）假如疊合板以及預制墻體內(nèi)要求暗敷設(shè)，那么可以對線管保護方式進行應用，同時在墻體內(nèi)預留一些位置安裝電器開關(guān)、接線盒、連接線管等。這樣可以保證錨固區(qū)以及門窗過梁處不需要對設(shè)備管線進行埋設(shè)。

（3）在對豎向風管井進行設(shè)計時，想要使風管以及設(shè)備按照正常走向安裝，那么應該對預制構(gòu)件被穿過情況進行防控。

5.4 掌握住宅設(shè)計要點

（1）在設(shè)計裝配式住宅的時候，必須重視采光要素以及通風要素等的設(shè)計，進而保證室內(nèi)空氣流通與陽光充足，與此同時，在實際施工過程中，可以根據(jù)施工情況恰當?shù)剡M行調(diào)整，進而使設(shè)計方案既科學又合理，并使建筑的作用以及價值充分發(fā)揮出來。

（2）對運輸構(gòu)件的線路進行科學規(guī)劃，并把構(gòu)件運送到指定的區(qū)域內(nèi)，進而促使后續(xù)工作順利開展。

（3）對于構(gòu)件的臨時堆放而言，一定要提前對堆放場地進行科學規(guī)劃，同時還要根據(jù)實際情況明確噸位以及吊塔的具體位置，這樣構(gòu)件運輸效果將會大大提升，進而使構(gòu)件施工更加安全。

5.5 掌握構(gòu)件設(shè)計要點

為了有效降低裝配式建筑的成本，就必須適當減少構(gòu)件的種類，同時，也要高度重視構(gòu)件的重量和尺寸，除此之外，還要衡量構(gòu)件的生產(chǎn)能力和運輸能力。事實上，預制構(gòu)件的耐火性和耐久性都很強，用科學、合理的方法設(shè)計預制構(gòu)件對裝配式建筑非常重要。在進行預制構(gòu)造設(shè)計時，首先要了解相關(guān)的要求，然后才能進行設(shè)計，例如，預制外墻板時要做好保溫隔熱工作，并在確定構(gòu)造形式的同時，要掌握當?shù)厍闆r。對非承重墻，隔墻板的選擇要注意隔音效果，后期的安裝、拆除是否方便等問題。并有效地區(qū)分了室內(nèi)功能與室內(nèi)空間，從而使其更安全、更可靠，同時使其滿足全部使用功能，從而保證其抗震性能。就墻面而言，一定要做好防滲設(shè)計，例如，陽臺、廚房和衛(wèi)生間都極易發(fā)生滲水問題，所以做好防水十分必要，同時也要考慮是否方便清洗。浴室、管道及空調(diào)設(shè)備等應與預制件有效連接，從而提高其可靠性。

5.6 使用材料設(shè)計要點

確保建筑的質(zhì)量和使用的舒適度，在設(shè)計的過程中，必須對各種影響因素進行統(tǒng)一規(guī)劃。預成型件的設(shè)計也應考慮到其不同的用途。對于部分沒有承載能力的墻體，可選用隔音強、質(zhì)量輕的材料，同時還可設(shè)計出變形方便、可拆卸的功能?？筛鶕?jù)室內(nèi)空間的功能和用途，將主體結(jié)構(gòu)與承重墻在設(shè)計上連接起來，以提高建筑的抗震能力。設(shè)計新穎的廚房和衛(wèi)生間，使其材質(zhì)易于清洗，防水性能好。管路設(shè)計、空調(diào)設(shè)備安裝及打孔施工應保證各部件的連接不受影響。在選型時可選用樓面疊合層，對于樓面較大或平面布置復雜的樓面現(xiàn)澆樓面，應保證樓面與墻體的連接完整、合理。

5.7 專業(yè)協(xié)調(diào)的設(shè)計要點

裝配式建筑的規(guī)模、布局和建設(shè)應符合抗震設(shè)防要求。預制構(gòu)件設(shè)計時，應嚴格遵循多種組合方式、方便施工、簡化連接、簡化規(guī)格等原則，進行建筑工業(yè)的工業(yè)化生產(chǎn)。柱子和建筑物承重構(gòu)件的連接設(shè)計應保證垂直。門、窗的設(shè)計應由上向下排列。不要使用轉(zhuǎn)角窗。預制裝配式建筑在設(shè)計時應考慮到對于公共區(qū)域垂直管井的空間位置、大小和共享實際性的思考。橫管的設(shè)計可以減少交叉現(xiàn)象，在公用區(qū)域的管徑內(nèi)設(shè)計加熱系統(tǒng)的控制閥和其它控制部件，根據(jù)每個區(qū)域的不同功能設(shè)計不同的預留安裝位置，如廚房的通風系統(tǒng)和衛(wèi)生間的給水系統(tǒng)等預埋件。另外空調(diào)器的機位、配電箱的位置、電氣設(shè)備的布置等，都要考慮到前置設(shè)計，此外，各種用電設(shè)備的接口以及網(wǎng)絡(luò)的接口都要合理設(shè)計，以確保建筑物在使用中的安全可靠。

5.8 預制構(gòu)件綜合設(shè)計分析

預制構(gòu)件設(shè)計對整個裝配式建筑的完成有著重要的影響，也對建筑的整體發(fā)展水平起著重要的作用。在建筑構(gòu)件的設(shè)計過程中，為了避免使用更多類型的建筑構(gòu)件，在建筑模型數(shù)字化和標準化的基礎(chǔ)上，對建筑構(gòu)件的精度提出了更高的要求，從而有效地降低了工程造價。在一些關(guān)鍵部位的設(shè)計過程中，要綜合考慮板的下板、變形和開孔現(xiàn)象，充分結(jié)合澆筑和預制的施工方式進行施工。但在施工過程中，應綜合考慮和分析構(gòu)件的吊裝、運輸及不同的加工能力，以最大限度地保證構(gòu)件的耐火性能。此外，預制構(gòu)件的設(shè)計應嚴格遵循安全性、可行性和使用性的原則。在設(shè)計過程中，設(shè)計者應根據(jù)不同的設(shè)計要求對嵌入式構(gòu)件進行設(shè)計。對于建筑工程中的非承重附屬墻，應采用隔聲、耗能的建筑材料，保證建筑整體結(jié)構(gòu)與承重墻之間的空間劃分科學，安全有效地連接。

6 結(jié)束語

總之，在建筑行業(yè)健康發(fā)展的過程中，裝配式技術(shù)的應用越來越普遍，受到了社會的廣泛關(guān)注。這是建筑設(shè)計的一個很重要的環(huán)節(jié)，在實際的設(shè)計過程中，需要綜合考慮多方面的因素，把握設(shè)計的要點，例如，把握平面設(shè)計的要點；把握立面設(shè)計的要點；把握組合設(shè)計的要點；把握構(gòu)件設(shè)計的要點等等，從而在提高裝配式建筑設(shè)計和施工水平的基礎(chǔ)上，推動全國建筑業(yè)的快速發(fā)展。