武汉正华建筑设计有限公司 湖北省武汉市
摘要：在现代建筑设计水平不断提高的背景下，以装配式建筑为代表的建筑结构新形态得到了推广应用，区别于传统建筑结构成本高、效率低等问题，装配式建筑结构设计则依托计算机技术对建筑物的整体结构进行数字化建模和调整，并通过预制构件的方式对建筑主体和材料进行加工，如此，则能够有效减少建筑建造过程中的资源浪费与环境污染，并提高建筑施工效率。因此，包括装配式建筑结构设计在内的创新建筑设计理念对我国建筑行业的健康可持续发展有着重要的参考意义。本文主要分析浅谈装配式建筑设计的注意点。
关键词：装配式建筑；预制梁柱；预制剪力墙
引言
设计人员在装配式建筑设计时需要考虑的因素比较多，比如合理的确定结构形式和抗震等级、合理的选择预制构件连接节点、合理的拆分预制构件、合理的选择预制构件类型和材料、合理的进行预制构件设计等。是否合理的设计对工程造价、生产及安装效率甚至结构的安全性均有较大影响，广大设计人员在进行装配式设计时，应充分考虑所有因素，使设计经济、安全、合理。
1、结构体系
装配式建筑的结构类型有装配整体式框架结构、装配整体式框架-现浇剪力墙结构、装配整体式剪力墙结构、装配整体式部分框支剪力墙结构等。根据国内外多年的研究成果，装配整体式框架结构，当采用了可靠的节点连接方式和合理的构造措施后，装配整体式框架的结构性能可以等同现浇混凝土框架结构。装配整体式剪力墙结构中，墙体之间的接缝数量多且构造复杂，接缝的构造措施及施工质量对结构整体的抗震性能影响较大，使装配整体式剪力墙结构抗震性能很难完全等同于现浇结构，且国内外对装配式剪力墙结构的研究相对较少，故《装配式混凝土结构技术规程》对装配整体式剪力墙结构的最大适用高度比现浇剪力墙结构做了适当降低，抗震等级要求也适当提高。当结构中竖向构件全部为现浇，且楼盖采用叠合梁板时，房屋的最大适用高度和抗震等级可同现浇结构。框架剪力墙结构中，对于框架与剪力墙均采用装配式的框架-剪力墙结构目前缺少较充分的的研究结果，故建议剪力墙采用现浇结构。
2、装配式建筑的基本特点以及技术应用
近几年来，装配式建筑已经在我国建筑业中取得了广泛地应用，这样的发展离不开我国各个地区经济政策的大力支持。目前为止，装配式建筑已经成了社会各界关注的焦点。我国大多数建筑的施工过程中，都会在规范操作和施工设计上涉及具体的施工项目。虽然装配式设计技术具有非常强的新颖力，但是很多建筑施工单位还是会选取传统的建筑施工模式，这也导致了装配式建筑技术后期的技术水平与之前相差太多。为了在施工中更好地应用装配式建筑设计技术，整个施工过程都要在根本条件满足的前提下再进行后方施工，保证后期的施工与前期建筑设计保持一致。同时最重要的是技术在应用时要保证每一个步骤都按照基本要求履行，这样才能保证后期的建筑工作高效进行。装配式建筑在前期的设计工作上与传统建筑施工设计及存在着很多不同之处。不光是生产方式不同，在后期建筑的实际施工以及搅拌部分都存在着很大的差异性。应用装配式建筑技术的原则就是要把整体的技术工作放在施工之前，因此装配式建筑后期的施工过程非常复杂，前期的设计也会受到很多条件的束缚，使后期的实际施工存在了很多隐患。为了能够让施工过程顺利进行，在装配式建筑设计时一定要做好提前的策划工作，这是十分必要的，因为只有前期设计工作万无一失，后期的施工才会顺利进行。工作人员在应用装配式建筑技术时从综合角度考虑施工过程所需要的资金投入、工程造价、原材料运输费用、后期收益等。对于一个施工单位来讲，一定要将整体施工的费用控制在自己的承受范围之内，在应用装配式建筑技术时，也要对施工的整体布局有一个充分地把握，让后期完工之后的整体布局拥有更高的合理应用性能，使建筑整体结构具有强大的承受能力。在楼梯和阳台等部位的建造时，一定要重点注意后期的应用效果，一定要结合多种方案同时进行考量。在实际施工当中一定要保持最基本的操作原则，以避免其他结构部位对其产生的不良影响。值得注意的是，在构件处理过程中，为了保证构件有第二次应用效果，在数量上应进行部分的削减，让整体利用率得到提升，节省企业的经济成本。
3、装配式建筑设计科学的要点分析
3.1预制楼梯的拆分和设计
预制楼梯拆分时，应注意同规格的预制楼梯的数量，由于预制楼梯模具费用很高，单同规格的预制楼梯数量较少时，楼梯宜采用现浇楼梯。当有多个单元时，楼梯尽量设计成平移关系，不要设计成镜像关系，以节约楼梯模具费用。预制楼梯设计时，支座一端采用固定铰支座，一端采用滑动铰支座。预制剪刀楼梯如采用板式楼梯，单个构件会比较重，一般会超过5t，考虑到塔吊的吊重能力和现场施工的方便程度，建议优先采用梁式楼梯，如需进一步控制楼梯重量，可采用梁式轻型楼梯，楼梯重量可控制在2.8t以内，可以满足普通塔吊的吊重要求。如预制楼梯处有剪力墙时，应注意预制楼梯不能作为剪力墙面外的支撑点，需单独复核剪力墙的平面外稳定性。
3.2各设计阶段要点
1）方案设计阶段与业主方沟通，从装配式最优化角度出发，根据项目特点、定位、成本等要求综合分析，提出合适的装配式建筑结构体系、预制构件布置范围、预制构件类别、预制率计算表及装配式结构构件连接方式等。根据装配方案和工艺特点确定平立面、保温体系、工业化应用等设计内容，平面设计应与建筑功能相适应，遵循预制构件“少规格、多组合”的设计原则。立面设计宜考虑一体化集成设计，这是装配式建筑最难也是最出彩的部位。2）初步设计阶段在方案设计的基础上进一步完善装配体系方案，需各专业进行协同设计，初步完成平、立面的拆分，确定预制构件的外形尺寸和重量，完成连接节点的通用详图，核定各项装配式指标，初步统计工程量和造价。3）施工图设计阶段除常规施工图设计内容外，各专业的内容都应该落实到装配式设计内容中，与装配式有关的外部单位，如门窗、幕墙、精装也需进行集成设计。此阶段需要完成平、立面拆分图，详细的预制率计算表格，典型构件制作、运输、吊装工况计算书及节点连接计算书等。4）深化设计阶段根据施工图审查合格的设计文件（包括建筑、结构和设备各专业）、以及构件制作和施工各环节的综合要求进行PC构件深化设计，协调各专业和各阶段所用预埋件，确定合理的制作和安装公差等，其内容和深度应满足构件加工要求。以上4个阶段设计单位是绝对主导，其他相关单位配合，除此之外，还有前期策划阶段和后期配合阶段需要设计单位的参与。前期策划阶段对项目的实施起到十分关键的作用，设计单位应积极配合业主方理解政策和指标的要求，调研产业链上的供方资源，考察已有项目实施情况，分析项目特点和优劣势。后期配合阶段是保证项目顺利实施的关键，设计单位要对构件生产企业和施工单位进行详细交底，让构件生产企业和施工单位更好地理解设计意图，并要积极参与实际生产和施工过程，对一些关键节点进行指导，保证项目按照设计目标实施。
结束语
装配式建筑结构设计是在传统建筑设计理念的基础上，采用模块化的设计思想，使建筑过程犹如模块“拼接”，这不仅有效降低了建筑成本，同时也缩短了建筑周期，使建筑工作能够批量展开。随着绿色环保理念的逐步渗透，依托其安全性高、实用性强等特点，装配式建筑代表了未来建筑发展的趋势，为人们提供个性化的生活和工作环境。
参考文献：
[1]李彩霞.装配式钢结构建筑的深化设计[J].建材与装饰，2019（30）：103-104.
[2]郭思壮、梁华站、董欢、等，装配式钢结构建筑深化设计探讨[J].城市住宅，2019，26（9）：129，131.
[3]李述祥.探讨装配式钢结构建筑的设计[J].低碳世界，2019，9（6）：169-170.
[4]田珊.浅谈装配式建筑设计及发展[B].1007-6344（2017）05-0099-01.
[5]曾旭东，周鑫，张磊.BIM技术在建筑设计阶段的正向设计应用探索[J].西部人居环境学刊，2019，34（6）：119-126.