黄浩
广东凯帕建筑工程设计有限公司
摘要：所谓预制配装建筑技术，就是指在工厂标准化订造和生产的预制部件，在施工现场中装配成房屋建筑所应用的技术体系。我国对于预制装配技术的应用尚处于探索阶段，在部件研发、部件设计、部件生产及建筑施工等多个环节中仍存在一些问题，所以预制装配技术在实际应用中的经验不足，有待建筑领域的技术人员加以深入的研究。但预制装配技术的未来发展前景十分广阔，其装配速度快，材料的利用率高，具有明显的实用性优点。本文从预制装配技术的优、缺点进行分析，研究了预制装配技术在超高层建筑实际应用中的案例并作出具体的分析。
关键词：建筑工程；预制装配；技术；分析
一、预制装配技术的优点和缺点
预制装配技术在超高层建筑中的应用具有明显的特点，其优点在于可以降低人力资源的成本，摆脱了对传统人力资源的依赖。借助预制装配技术的施工形式，现代建筑工程的多环节共同发展，使得预制装配技术所需要的预制构件可以先在封闭的工厂中生产，不易遭受外界天气因素的影响，再通过集中运输的方式到达施工现场，能够有效的降低施工材料在往返运输之间产生的成本费用。已经运输到现场的施工构件，通过组装的方式就能完成施工，促进了建筑工程的机械化程度的提升，也降低了人力资源所需要的成本费用。这种施工技术的形式与传统的建筑施工相比而言，已经摆脱了对人力资源的限制，信息化与自动化的施工形式在各个施工环节中均有呈现，降低了人为因素对工程质量带来的影响。工厂中机械化的生产形式可以对构件的原材料配比进行精准的控制，对构件的生产也更加一致，但预制装配技术也存在明显的缺点，即预制构件多数是重复性的标准单元，过度的标准化也会降低建筑工程的个性化特色，容易使建筑的形态趋于一致。
二、预制装配技术在超高层建筑中的设计要点
（一）设计准备阶段
在工程设计工作中，设计人员要对超高层建筑的实用功能及建设要求进行了解，还要考虑厂家用于生产构件的模型、器具等等，预制构件的生产要“多组合、少规格”，才能保证预制构件的型号与尺寸符合设计的要求。设计师所需要考虑的因素非常多，对超高层建筑的设计图纸也要作出科学的核查，确保各专业的规范都能够在装配方案中体现出来，而预制装配技术的应用也要符合超高层建筑的标准，以免引发建筑工程质量不过关的问题。
（二）预制构件设计阶段
预制装配技术的应用过程要以构件安装节点的设计为重点，考虑到构件的安装节点关系着建筑工程整体的安全性，所以设计师也要不断提升自身的专业协同设计能力，在设计预制构件的过程中，要明确各类构件的不同功能与要求，按照其安装部位及功能性的不同，作出科学的调整，确保其安装节点的设计符合超高层建筑的安全性标准。
（三）施工设计审核阶段
设计人员在设计工作完成以后，要对设计的图纸进行反复的检查和审核，可以利用BIM三维施工模拟的方式，检验图纸中设计的装配方法是否符合预制装配技术的要求，在确认图纸满足节能环保、安全施工等要求以后，才能将图纸提交给上级部门。
三、预制装配技术在超高层建筑中的实例应用
笔者在多年从业中所参与的项目当中部分项目也有涉及到预制装配式设计的配合和应用，2011年至2014年期间参与了住宅项目及派出所等公建的设计图纸绘制工作，2014年至2016年担任项目经理，负责了一些项目的设计进度及质量管理工作，2016年至2020年在设计岗位中担任建筑施工图纸的绘制工作，多次负责100米以下的住宅建筑图纸设计。2020年至今一直担任施工图纸设计的小组负责人，在实际工作中参与对接和配合解决预制装配技术方面的问题，也获得了一些宝贵的技术经验。在某超高层建筑的设计中，预计建筑面积合计为124201㎡，其中地上建筑面积为94124㎡，地下建筑面积为30077㎡，是高层商业裙房和160m高的超高层办公楼组合而成的商业综合体。施工企业在设计方面采用了钢框架与钢筋混凝土核心筒混合结构的形式，外墙采用幕墙的设计方法，使建筑的功能性和经济性更强。
（一）建筑设计方面
设计人员清楚该建筑的设计特点在于一体化模式，所以对平面、里面的设计要做到标准，尽可能的使构件的样式及模数相统一，有利于预制构件的大批量生产，可以对建筑各部分的功能进行统一化的模块设计。在塔楼的幕墙设计中，设计人员增加了竖向的侧板，铝合金材质的侧板可以遮阳，利用光影投射的变化，还能够增强美感。经过设计人员的多次对比分析以后，设计方案中的预制构件模块化元素更强，而铝合金侧板上也作出了细微的调整。
（二）结构设计方面
设计人员先对模块化的梁柱构件进行设计，之后再细致的研究构件安装节点的设计内容，能够使建筑满足安全、抗震的要求。由于该项目属于超高层的商业建筑，所以在外墙设计中也要考虑模块的美观性，钢梁作为建筑中的支撑性结构，设计人员要考虑幕墙的锚固受力情况，加入幕墙荷载，对每一根楼层梁都做好分析工作，并综合的考虑了模数的统一性。建筑外形的美感在预制装配技术的应用中已经非常难求，所以本次施工也是对构件设计的一次创新。
（三）组织施工
设计人员在设计过程中对构件进行了BIM技术模拟，考虑到装配式构件中预留钢筋与现浇部位的钢筋位置关系，可以通过BIM技术的虚拟模型，减少构件的错位和碰撞情况。另外，BIM技术还可以在施工之前细化部署施工的详细流程。设计人员预先审查了图纸与现场的构件的型号、尺寸、预埋位置是否一致，对墙、楼板的裂缝部位的宽度、长度等处做好记录，将这些信息合并到一张图纸中，BIM技术的电子图纸能够统计这些信息，将预留、预埋、安装等信息记录在其中，为后续的吊装、施工安装提供依据。
在现代社会经济快速发展的背景中，超高层建筑并不少见，对预制装配技术的应用是必然的发展趋势，若沿用传统的施工技术，一方面在超高层建筑的施工质量上难以有效控制和保证，另一方面在施工成本方面也意味着投入过多，一系列的问题都会影响着超高层建筑工程的进展，所以预制装配技术在超高层建筑工程中的应用需要得到重视。而预制装配技术作为一项新兴的施工技术，具有标准化、模块化的特点，设计人员需要从源头上作出科学的设计，既要降低施工企业对超高层建筑工程的投入成本，但也要考虑建筑工程的质量，兼顾建筑物的美观性，打造属于中国预制装配技术的高质量建筑工程。
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