摘要：装配式建筑是建筑业的一场革命，是生产方式的全面变革。装配式建筑具有诸多优势，我国装配式建筑市场潜力巨大。但是，由于各方面基础薄弱，其发展态势不容盲目乐观。
关键词：装配式；混凝土住宅；建筑设计；
1装配式混凝土建筑的结构设计步骤
预制混凝土结构的设计步骤大致分为方案阶段设计、施工图阶段设计和构件深化阶段设计。与传统的钢筋混凝土结构设计相比，在深化阶段多了一步。
(1).方案阶段设计
方案阶段设计是装配式混凝土结构设计的关键环节。该阶段的设计直接控制着整个工程的造价、施工图阶段的工作量和施工过程中的难易程度。为避免上述问题的发生，结构设计必须与相关专业密切配合，尤其要加强与建筑专业的沟通与协调。在满足使用功能的前提下，尽量使建筑平面、竖向布局和功能布局规整，避免因造型复杂、布局不合理而造成的平面、竖向结构不规则。这一阶段的主要工作是根据建筑高度、设防烈度和建筑功能确定结构型式，并做好结构构件的初步布置。
(2).施工图阶段设计
施工图阶段设计是装配式混凝土结构设计中的一个连接环节。在方案阶段基本确定结构型式和结构总布置的前提下，进一步细化构件截面尺寸，调整结构整体指标，优化结构含钢量。除了与建筑、设备、装饰密切配合外，还应充分发挥结构专业的积极性。充分了解当地预制混凝土建筑构件生产、运输和现场拼装的技术要求，按照“标准化、少品种、多组合”的基本原则进行结构梁系布置和板块划分。在计算分析的基础上，借助相关软件完成了装配式混凝土建筑施工图的绘制。
(3).构件深化阶段设计
构件深化阶段的设计通常由预制构件制造商完成。制造厂应根据设计院提供的构件尺寸、配筋、构件初步分块等结构施工图，对构件进行深化，并对详图进行拆分。如吊钩的制作、运输及现场安装、临时固定设施安装孔洞预留及预埋等细节也在本设计阶段完成。需要注意的是，构件深化阶段和施工图阶段的设计往往相互交叉。只有两个阶段相互配合，才能顺利完成预制构件的设计和生产。
2装配式混凝土建筑结构的设计过程
2.1预制构件的节点设计
预制构件的节点设计直接影响到建筑的结构功能和抗震性能，是装配式建筑设计的重点，也是工程建成后容易出现质量问题的环节。因此，在装配式建筑结构设计中，必须注意各连接节点的结构和安全性能，以保证荷载分布合理，结构在使用过程中安全可靠。装配式建筑包括梁柱节点、剪力墙纵横向连接节点、组合楼板节点、叠层板阳台与主体结构连接节点、预制楼梯与平台板或楼板连接节点。除对连接节点进行计算分析外，还应结合一定的施工方法进行概念设计，以保证结构的耐久性和稳定性。如预制剪力墙的竖向连接可采用水平现浇连接带和竖向主受力钢筋连接技术连接成一个整体；预制剪力墙的水平连接可以通过L形连接成一个整体，T形和一形垂直后浇截面。预制混凝土建筑节点的钢筋连接方式主要有套管灌浆连接、砂浆锚搭接连接、剪力键槽、预埋件等。
此外，在预制构件连接节点的设计中，还应考虑连接部位的保温、防渗、防漏等，力求构件的完整性和安全性。
2.2深化设计
与传统的现浇混凝土结构不同，装配式混凝土建筑在原方案、初步设计和施工图设计后，增加了预制构件的深化设计。深化设计不能简单地理解为对各专业施工图的校对，而应与各专业的设计内容相结合，包括施工图、精装设计、生产工艺设计、施工方案设计等，严格来说，深化设计的内容是预制构件是绘制预制构件的加工详图，包括构件模板图（几何尺寸、表面要求、装配方向、预埋吊件、构件明细表等）、构件配筋图（钢筋定位，钢筋直径及下料加工尺寸）、机电管线预留预埋（线盒、水管槽、空调孔洞等）、施工预留预埋（临时支撑固定、后浇段模板固定、施工电梯、施工外护架、，塔吊固定等预制构件的深化设计必须满足一定的设计条件，即各专业施工图纸合格，装修设计图纸满足水电及精装修要求，施工组织设计满足施工要求预留预埋措施，预制构件加工厂满足构件生产工艺要求。深化设计直接关系到后期施工作业的可行性。合理的深化设计可以大大降低工程造价，提高后期建筑的使用功能，这在整个装配式建筑设计中具有十分重要的意义。
2.3整体构造设计
装配式混凝土建筑的设计应保证结构的完整性。
除了现浇结构常用的结构措施外，结构设计部分也有一些独特之处。后浇板厚度小于60mm时，不宜采用厚度小于60mm的后浇板，厚度小于60mm的板不宜采用厚度小于60mm的后浇板，拼接板时，应考虑钢筋以避免碰撞。对于剪力墙，当采用夹芯墙板预制外墙时，外叶墙板的厚度不应小于50mm，且外叶墙板应与内页墙板可靠连接。相邻预制剪力墙之间的后浇段宽度不应小于墙厚，且不应小于200mm；对于屋顶和立面收缩的楼层，应在预制剪力墙顶部设置闭式后浇钢筋混凝土圈梁。如果顶部没有后浇环梁，应设计为连续的水平后浇带。
2.4施工图审查
由于设计人员的设计成果是以图纸的形式呈现出来指导施工的，所以有必要对设计的施工图进行审查和验证，以减少施工问题的发生，这是控制图纸质量和施工质量的最有效手段之一。总体初步设计完成后，施工单位应将施工图设计文件、预制率计算等文件提交施工图审查机构审查，施工审查单位应完成总装项目设计文件的技术审查，并根据项目批准文件的内容审查预制率和装配率。对于装配式建筑，施工图设计完成后，需要外部审核单位介入，并在后期构件加工图设计中进一步审核。评审涉及的内容很多，如结构总说明是否包括装配式结构的专项说明，圈梁、水平现浇带平面布置图是否缺失等，剪力墙后浇段配筋详图与预制墙板水平钢筋构造详图是否相符，建筑结构施工图与工业设计图纸是否一致。但是，由于装配式混凝土建筑施工图和构件加工图数量较大，往往需要按照预制混凝土结构施工图的设计和审查要点，对图纸进行复核。BIM软件还可以用来建立模型，并通过该软件进行自动碰撞检测。
2.5成本控制
成本控制是设计的重要环节之一。施工前，设计单位应对整个工程造价进行预算，对预制构件的生产、运输、安装费用进行估算，并综合考虑项目所在地区构件加工厂的生产工艺和生产能力，以及施工单位的运输、安装等施工条件[2]。具体控制措施如下：
（1）在设计阶段，应尽量优化设计方案，选择合理的技术方案和技术体系，提高元器件的标准化程度，提高标准件的重复率。
（2）工厂内完成设计、加工施工、外墙保温、装饰一体化，节省脚手架和工期。
（3）采用BIM软件建模，在构件生产前发现漏洞，避免后期在预制构件上开槽钻孔。
总之，在装配式混凝土建筑的设计中，应尽量多设计标准构件，以缩短施工周期，降低工程造价。
结束语
目前，国内外对装配式混凝土建筑的研究大多集中在建筑设计、结构施工、建筑抗震、BIM应用、建筑标准规范等领域，对建筑个性化、标准化方面的研究较少。今后要进一步加强对建筑个性的研究，从单一追求节能环保、绿色建筑向追求更精细化设计、更个性化的建筑、更规范的建设。各方面的性能都要提高，使建筑更人性化、更舒适。在标准体系化方面，国外预制混凝土结构标准体系在设计、施工、特殊用途、生产等方面都比较完善，促进了预制混凝土结构工程各阶段的顺利进行；虽然我国制定了很多标准，还有一些系统性问题有待进一步加强。
参考文献
[1]李亚萍,陈国平.BIM技术在装配式混凝土建筑结构设计中的应用及发展[J].混凝土,2018(6):121–123.
[2]王爱兰,宋萍萍,杨震卿,等.BIM技术在装配式混凝土结构工程中的应用[J].建筑技术,2015,46(3):228–231.
[3]田东,李新伟,马涛.基于BIM的装配式混凝土建筑构件系统设计分析与研究[J].建筑结构,2016,46(17):58–62.
[4]李颖,李峰,邹宇,等.预制装配式混凝土建筑施工安全和质量评估[J].建筑技术,2016,47(4):305–309.
[5]王凤起.装配式混凝土建筑结构施工技术要点与研究[J].建筑技术,2018,49(1):15–21.
[6]董挺峰,李振宝,周锡元.装配式混凝土框架结构及其抗震性能研究[J].建筑技术,2006,37(11):844–847.
[7]滕岩,王艳艳,李志光,等.装配式混凝土建筑水平构件的深化设计及应用[J].建筑技术,2017,48(10):1085–1087.