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试论装配式建筑中的建筑设计郭雪

发表时间：2021/5/25 来源：《基层建设》2021年第2期作者：郭雪

[导读] 摘要：近年来随着建筑行业的快速发展，装配式建筑经过大量实践，已形成成熟的设计、生产、施工体系，然而装配式设计仍然偏重于结构设计，建筑设计与建筑细部构造设计的资料寥寥，基于此，文章对装配式建筑设计要点进行分析研究，希望能为促进装配式建筑的可持续发展提供有价值的参考。

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        摘要：近年来随着建筑行业的快速发展，装配式建筑经过大量实践，已形成成熟的设计、生产、施工体系，然而装配式设计仍然偏重于结构设计，建筑设计与建筑细部构造设计的资料寥寥，基于此，文章对装配式建筑设计要点进行分析研究，希望能为促进装配式建筑的可持续发展提供有价值的参考。
        关键词：装配式建筑设计；设计
        引言
        当前，人们的生活质量得到了明显的提升，对建筑的各方面也都提出了全新的要求，安全、稳定、节能、环保成为人们追求的目标。对此，建筑业在进行建筑设计时必须满足人们的实际需求，顺应时代发展，灵活应用装配式建筑设计，进而达到降低污染、节约资源、提高效率的目的。因此，在进行装配式建筑设计时必须结合施工实际情况，规范设计流程，合理制订设计方案，加强现代信息技术的运用，及时发现问题并解决问题，从而有效提升建筑工程的质量和效率。加强对装配式建筑设计要点的研究，分析存在的相关问题并解决问题，成为相关设计人员重点研究的课题。
        1装配式建筑概述
        随着信息化技术在各行各业中的广泛应用，建筑业中施工技术信息化、现代化已经成为发展的主要趋势。传统的建筑施工技术中存在资源消耗大、技术利用不集中、施工效率低下、质量无法保证以及污染环境等问题，无法满足当前建筑业发展的需求，亟待运用新型建筑技术来改善这一现状。在此背景下，装配式建筑技术的应用符合建筑业的发展趋势，通过结合建筑功能来设计不同的构件，并将这些构件在工厂进行整体生产，再将生产完成的构件运输到施工现场进行相关的安装，实现了生产工厂化和施工过程的分解，将其分为设计、生产和施工三个步骤，不再集中于施工现场操作，有效保障了施工效率。装配式建筑技术在结构上大体分为新型全预制装配结构和传统钢架结构；在建筑形式上分为单层、多层以及高层等，施工方式也是现场安装，其有效减轻了建筑的重量，提升了施工的质量。
        2装配式建筑设计思路
        项目建设的基本过程分为方案、初步设计、施工图设计三个阶段，产业化项目也不例外，但需根据其特点分阶段解决。（1）在方案阶段，应协调建设、设计、装配部件生产厂家、施工各方之间的关系，共同对住宅的总平面、户型、立面进行优化设计。在满足使用方需求的前提下，使户型、单元、楼/电梯核心筒、厨房、卫生间、立面开窗尺寸标准化、模数化、系列化，论证预制构件的技术可行性和经济性，进行整体策划，提出最佳方案。与此同时，建筑、结构、设备、装修等专业及部件生产厂家也应密切配合，对预制构件的尺寸、形状、节点构造提出具体技术要求，并对制作、运输安装和施工全过程的可行性以及造价等进行预测。这项工作会对结构布置的合理性和工程造价的准确性产生很大的影响，因此十分重要。（2）在初步设计阶段，建筑专业要根据装配式建筑的特点，配合结构专业重新调整户型剪力墙体位置，确保没有异形楼板与墙板，减少预制板生产难度及施工难度。与结构专业、设备专业、精装设计专业配合，确定厨具、卫生器具的管线位置与走向，减少预制墙体的管线预留，为施工图设计、工厂加工、主体施工带来便利。（3）在施工图阶段，各专业通力配合，通过精确的计算把控，优化施工图，降低土建造价。其中，应特别注意装配式结构预制构件间的连接部位和预制构件与非预制构件（现浇段）的连接部位防水隔音的细节处理。在预制构件深化设计阶段，预制构件生产厂家可将各部件部品（如门窗、外挂太阳能板）的预留预埋、精装设计等所需的预留孔洞、预埋件一并完成，避免后凿、切割等伤及构件，影响质量和观感。
        3装配式建筑设计要点
        3.1施工图纸设计要点
        施工图纸的质量直接影响建筑工程后续的施工质量，是装配式建筑设计中的重点内容。通过科学合理的施工图纸设计，明确相关建筑材料、结构等，能够为后续施工提供良好的参考依据，实现对各个环节的管控。

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因此，在施工图纸设计阶段可利用BIM技术对装配式建筑进行立体建模，对不同的构件进行碰撞并且对吊装进行动态模拟，保证后续装配式建筑施工的有序开展。同时，加强各参与方之间的沟通交流，对设计方案和施工方案进行探讨，制订出多种方案并对方案进行模拟，判断方案是否可行，不断优化和调整方案，进而为后续施工奠定良好的基础。
        3.2结构构件预制设计
        在相应的施工图纸设计完成之后，接下来的一步就是对装配式建筑各个部分的零部件进行设计。总体来说，也就是对建筑整体进行二次设计。但其实对于零部件设计的重要性不亚于对于建筑整体的设计，因为对装配式建筑来说，零部件就是后期施工的基础和灵魂。在进行设计的时候，相应的设计部门以及相关的设计人员需要与加工的合作方进行联系，这样才能够保证结构构建在后期的生产过程之中，能够符合相应的标准，为后期的施工打下更加坚实的基础。当下建筑建设的规模越来越大，对精度的要求也越来越高，如果结构构建的精度要求达不到相应的标准，装配式建筑的建设将会面临非常大的阻碍，而且还会带来一定的损失。除去与加工方进行相应的交流之外设计部门和相关的设计人员还要考虑的因素非常多。比如前期的准备工作，相应原材料的使用，资金的使用以及施工现场的状况，配备的设备水平等。要使得相应的结构构建在设计的过程之中，能够与后期的施工条件相匹配。
        3.3构造节点设计要点
        预制构件的节点设计是一项非常重要的设计内容。由于预制外墙板接缝和门窗洞口的防水性能相对较弱，故此，结构节点和材料的选择需要充分结合实际，满足各种性能的需求。每个接缝应根据工程实际情况和当地气候条件进行合理的接缝设计，达到相关防水和节能的标准要求。预制外墙板垂直缝可采用材料防水法和结构防水法，非承重墙竖向缝可采用槽缝、平缝，而预制外墙板水平缝在结构防水过程中可采用槽缝和高低缝。在门窗安装过程中，需要保证门窗与外墙板之间连接的安全稳定性和严密性。在装配式剪力墙结构外围护结构热工计算过程中，需要参照国家对节能标准的相关要求进行设计。例如，采用夹芯外墙板时，应保证保温层的连续性，保温层厚度应符合建筑面积的设计要求，保温材料应尽量选用轻质、高效的材料，在安装过程中应合理控制保温材料的含水量，使其符合我国现行标准。
        4装配式建筑设计的具体应用
        4.1对结构体系进行合理的选择
        对于装配式建筑结构体系进行合适选择，这对于建筑本身整体的设计具有非常重要的指导意义。因为选择了较为科学的建立结构体系，可以在一定程度上提升建筑本身的稳定性。比如在对外墙进行设计时，可以更加灵活地使用相应的装饰和温度的保持，以及相应采光等各种功能于一体。
        4.2做好装配式建筑设计工作
        在装配式建筑设计过程之中，对于户型的组介也是非常重要的一个方面。当下较为常见的户型组介就是单元组介，这种设计方式往往是以中轴线为对称，从中间开始延伸过道，两方进行相应房间的设计。还有一种以家庭组为方式进行设计，是将几个卧室或储藏空间进行一个集群的设计，往往不具有对称性。
        结束语
        总的来说装配式建筑的设计虽然已经有了一定程度的发展，但是当下仍旧存在着一些问题，需要相应研究人员和学者不断的研究和努力，必要时可以借鉴西方在装配式建筑设计上的一些先进经验，融合到我国的建筑上来，为我国装配式建筑的发展作出贡献。
        参考文献：
        [1]聂梅生.新世纪我国住宅产业化的必由之路[J].建筑学报，2001（5）：18-22.
        [2]赵汗青.装配式建筑设计要点分析与优化策略[J].装饰装修天地，2020（3）：198
        [3]曲立志.产业化住宅设计的几点探讨[J].建筑学报，2004（10）：10-12.