李云鑫
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摘要：在国家“十三五”规划下，住房产业化的推动势在必行，而装配式建筑的发展是其中的重要环节，尤以装配式混凝土为主。装配式混凝土的建造过程涉及建筑设计、结构设计、构件设计、厂家生产等诸多方面，建筑设计作为前端环节与其他环节联系紧密，起着关键作用。由于与预制构件密切挂钩，装配式混凝土的建筑深化设计方式发生转变，需要找到这些转变的核心难点并提出相应对策至关重要。
关键词：装配式混凝土建筑；深化设计；应用
1导言
装配式建筑在我国的运用规模逐渐扩大，各地不断涌现各种成功案例，验证了此种施工方法的可行性与经济性。当前，在深化设计层面，虽然国家和地方也颁布了相应的图集，但仍未有较全面系统的指导性实施细则。深化设计作为装配式建筑实施过程中的先行环节，对装配式建筑各方面济宁控制有至关重要的作用。
2深化设计简介
预制混凝土构件深化设计，是在常规建筑设计的基础上增加对预制混凝土构件在生产及施工环节应用的延伸设计。在深化设计过程中，不仅需要做到符合现有国家相关建筑设计、施工、验收规范，不改变原设计图的建筑及结构尺寸，不改变原建筑空间功能，还要做到预制构件要有利于生产与施工的尺寸、质量、公差、安全保护措施。设计构件高度时要充分考虑构件的生产、运输方式和运输距离，较长距离运输时不宜超高超宽，并且考虑减少物料种类。设计清单应详细清楚，便于生产和施工的统计和管理。按深化设计内容划分，可分为构件拆分设计、生产模具设计、构件详图设计和运输安装装配式设计。
3现阶段装配式混凝土建筑设计中存在的主要问题
首先，预制构件在装配式混凝土建筑设计中起到关键作用，其尺寸既来自设计，又受制于生产。预制构件的生产通过模具实现，在生产工作流程中模具的尺寸不宜过大，形态上在模具的框架内构件造型适宜内凹而不宜外凸。通过厂家调研得知，常用模具的最大宽度为3.25m，这给单体构件的尺寸带来限制。此外，若需做凸出构件造型，模具的造价显著增加，这就使得构件造型以内凹居多。这些限制对装配式混凝土建筑的平面设计尺寸和立面造型风格都会造成影响。
其次，要想发挥构件大批量生产的优势就必须实现构件尺寸的标准化，但现状工厂生产非标准化问题显著。由于构件形状的不同，生产工厂需根据每个订单的要求，制作不同的模具。这给生产前期准备工作带来很大的工作量，由于必须对每个订单的设计图纸进行转化，又增加了多方成本
4装配式混凝土建筑深化设计及应用措施
4.1构件拆分设计
构件拆分设计是指根据项目情况和需求，在设计图纸中拆分出可供生产及装配施工的单个预制部件，绘制出拆分构件布置图，对构件进行编号并绘制出构件的节点图。拆分的构件主要有：叠合楼板、叠合梁、预制柱、预制墙体、预制楼梯、预制阳台、预制凸窗、预制空调板等。根据分布的不同，可分为水平构件和竖向构件两大类。构件拆分应满足项目的预制率要求，并优选易于工业化生产的标准构件或现场施工难度较大的构件进行拆分设计，同时应考虑生产及装配的便利性，构件组合分布合理、经济可靠。
4.2生产模具设计
生产模具设计是指根据构件外形、配筋、预留预埋留设、节点做法等要求，设计出可供工厂生产构件用的钢材质或其他材质的模具。模具设计是目前深化设计中最容易被忽略的一个环节，而深化设计过程中如果不考虑模具因素，往往会在模具拼装、脱模、线条处理等方面存在问题。
以凸窗构件为例，窗台、外立面线条等部位应有脱模斜角、滴水线、企口做法要考虑拼模和脱模的可行性，部分棱角宜由直角设计改为圆角，空调等预留洞口宜考虑设置有外低内高的斜度，预埋件应有防偏位措施，对于较大开洞、悬挑的构件还要考虑加固措施以及模具防变形措施等等。此外，除叠合楼板等少数预制构件外，模具费用一般能占到预制构件总费用的15%左右，如果能在设计阶段对模具用钢量做到有效控制，对降低整体造价也会有非常明显的效果。
4.3立面设计
装配式混凝土建筑的立面设计应尽量采用标准化模块的设计手法，适合采用造型简单、立面简洁的风格。受制于预制构件的生产技术，相较于传统建筑，现有装配式混凝土建筑的立面往往过于平整，缺少水平线脚及垂直格栅等凸出造型，建筑立面往往缺乏立体感与层次感，因此在遵循标准化设计的基础上也要实现立面造型的多样化，这也是装配式混凝土建筑设计的难点之一。实现立面形式的多样化要利用户型组合标准化、模块化的特点。装配式建筑立面主要由预制外墙、预制阳台及空调板、外门窗、护栏、遮阳板等要素构成。在设计中，可通过改变预制构件外表面的材质、纹理、色彩和位置的错落关系获得立面的层次感与节奏变化。同时保证外墙的几何尺寸不变来实现标准化，满足工厂生产的规模化需求。
4.4运输安装设计
运输安装设计是指构件在保障运输及吊装施工环节顺利完成所进行的设计。构件的装运应有装车计划、运输架设计、支撑加固设计等，对门窗框、外饰面、棱角线条等也应有完善的成品保护设计，超长、超重、超高（宽）及特殊构件必须有专项方案，避免构件在运输和装配环节发生变形、破损，影响正常使用。深化设计时也应考虑现场装配的环境和需求，如控制单个构件最大质量、现场运输路线、堆场布置、吊装顺序、节点处理等。
4.5构件详图设计
构件详图设计，是整个深化设计阶段中工作量最大也是最核心的阶段，需要将设计图纸转化为可用于生产的构件加工图。详图主要包含5个方面的内容：构件尺寸图，包含平、立面各角度视图、必要的剖面图以及局部大样图等；配筋图，包含构件主筋、箍筋、构造筋、附加钢筋等，同样会有多个视图；预留预埋布置图，预留主要是各种洞口，预埋则是构件在生产、吊装及后续施工中需要的部件，如灌浆套筒、脱模用套筒、支撑用套筒、模板用套筒、吊钉吊具、线盒管线等构配件的布置图；料表清单，主要为钢筋翻样表；构件详图相关说明。
4.6深化设计施工一体化的方法
基于信息化技术的发展，有条件的施工单位应积极采用BIM技术实现预制装配式混凝土建筑设计施工一体化。通过构建BIM模型，建立信息共享平台，可进行设计、加工、装配、运维等信息的全面分享，实现“设计—加工—装配”的一体化协同控制。基于BIM的预制装配式混凝土建筑设计施工一体化要点如下。首先，设计阶段：根据预制装配式建筑模数化、标准化设计结果，建立各构件族库，搭建三维可视化模型，提高设计人员工作效率与精确性。其次，生产阶段：将BIM信息直接导入构件厂加工设备、中央控制室，实现设计加工一体化。最后，施工阶段：采用LoRa技术、物联网技术，在构建生产中预埋芯片，实现对生产运输装配全过程的监控管理，为质量追溯提供可靠的依据。
5结束语
总之，随着装配式混凝土建筑应用的深入推进，深化设计还将在技术体系、结构体系和部品体系环节等方面进一步发展和完善。在技术体系层面，将完善相关标准和规范体系，进行标准化、多样化和工业化结合的标准设计。而随着深化设计的不断完善优化，会给装配式建筑在质量保障、生产施工效率、建筑物寿命、造价成本、绿色能耗等方面带来更优异的效果，为装配式建筑的发展提供更加广阔的空间。
参考文献：
[1]滕岩,王艳艳,李志光,曹海洋.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.
[2]林丽.装配式混凝土建筑工艺设计-生产-施工一体式优化研究[J].四川水泥,2019(03):66-67+52.
[3]李素娟,肖微,马艺宁,付重阳.预制装配式混凝土建筑主次梁连接节点设计[J].唐山学院学报,2019,32(06):53-56.