邢文浩
牡丹江市建筑设计研究院有限责任公司 黑龙江 牡丹江157000
摘要：随着建筑工业化的不断发展，其设计建造理论体系日趋完善，工业化产品与建筑、生产和性能系统的设计理论十分重要，旨在引导创新性策略，解决产品问题。基于建筑工业化产品系统论的建筑设计是将系统论合理地运用到装配式建筑设计中的新方法，可系统性地解决装配式建筑设计过程中的多样性问题。在装配式建筑设计过程中合理运用建筑工业化产品系统思维，整合整体与部分之间的联系与制约关系，可以实现装配式建筑系统集成建造的最优化目标。
关键词：建筑工程；系统论；装配式
1基于建筑工业化产品系统论的建筑设计创新的思考
1.1建筑工业化产品的集成化设计理念
装配式建筑以建筑工业化生产建造为基础，以建筑产品为最终形态，需要以产品化思维统筹设计，从产业整合和技术集成的角度思考，实现以用户体验为中心的高质量成品交付。与传统建筑设计不同，装配式建筑的功能与形式只是设计的一个环节，不占据重要地位，这也决定了装配式建筑的建设流程不再以设计思维主导，而是以设计集成策略主导。设计集成中系统性的思考方法十分重要，通常采用一个开放性的建筑体系，体系内部各系统随设计进程优化、梳理和整合，实现集成设计的升级。这一过程需要协同建筑、结构、设备与管线、内装修等专业，涵盖建筑设计、部件/部品生产运输、装配施工、运营维护等各个阶段。此外，对于装配式建筑集成设计来说，技术集成的支撑作用更为关键，设计伊始就应高度重视。
1.2建筑工业化产品的生产化设计理念
建筑产业化的核心是工厂化生产，工厂化生产的关键是标准化设计。标准化设计还是部品/部件通用性和互换性的关键，而部品/部件的通用可换是保证装配式建筑长久居住和绿色可持续的基础。模数和模数协调是建筑工业化的基础，贯穿于建造过程的各个环节，没有模数和尺寸协调就不可能实现标准化。传统工业化建筑的模数应用主要是确定预制构件的尺寸和定位，以及扩大模数网格对建筑开间、进深、层高等数值的控制。而新型工业化建筑的部件种类更多、构造复杂，在设计阶段就要解决各种部件之间的模数协调关系。
2装配式建筑的设计方法与策略
2.1建筑集成化设计
2.1.1协同设计
协同设计有多种方法，可以通过协同工作软件和互联网等手段提高协同的效率和质量，如运用BIM技术，从项目技术策划阶段开始，贯穿设计、生产、施工、运营维护各个环节，保证建筑信息在全过程的有效衔接。
2.1.2体系集成设计
体系集成主要解决装配式建筑部品生产、施工安装等全过程实施的系统性问题，通常采用建筑通用体系来整合设计与集成技术，通过各阶段的设计协同，保证设计和施工相互衔接，保障建筑的性能与品质。SI建筑的体系集成基于长寿化可持续建设设计方法，在全生命期内提升建筑的资产价值和使用价值，是今后集成设计的重要方向。
2.2建筑流程化设计
2.2.1传统设计流程与装配式建筑设计流程对比
传统建筑设计流程主要分为方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段，装配式建筑设计增加了技术策划和部件/部品深化设计两个环节。技术策划是整个装配式建筑的核心，是产品化思维控制的重点，可以统筹规划建筑设计、部件/部品生产运输、施工安装和运营维护等环节，保证装配式建造顺利实施。而部件/部品深化设计是装配式建筑设计流程的特色环节，也是装配式建筑产品实施的基本点。
2.2.2装配式建筑设计流程的基本阶段
装配式建筑设计流程分为五个阶段：1）技术策划阶段是对装配式建筑结构选型与技术研发的合理性、经济性与施工安装可行性进行分析评估，从而选定执行方案。
技术策划要考虑到项目定位、建设规模、装配化目标、成本限额以及各种外部因素，并根据标准化、模块化设计原则制定合理的建设方案，为后续阶段提供设计依据。2）方案设计阶段是根据技术条件与目标，秉承标准化设计原则，采用系统集成的方法。在建筑方案之初，就应在各个环节中充分考虑装配式建筑与传统项目的差异性，协同结构、设备和内装等专业，与建设方共同完成方案设计。3）初步设计阶段是在方案设计的基础上深化解决总图、建筑功能、四大系统之间的集成技术问题，加强各专业之间的配合度。4）施工图设计阶段是增加装配式建筑设计专篇，包括技术体系、部品/部件应用部位、一体化设计情况、保温技术选用、BIM技术应用等，所有部品/部件连接节点与接口大样图应详细标注构件安装的细部要求和尺寸。5）部品/部件深化设计阶段是对部品/部件进行深化设计。
2.3建筑模数化设计
2.3.1模数协调
标准化设计的基本环节是建立一套适应性的模数与模数协调原则，通过协调主体结构部件、外围护部品、内装部品、设备与管线部品之间的模数关系，优化部品/部件的尺寸，保证其标准化，满足通用性与互换性的要求，并通过标准化接口实现部品/部件的组合与互换，从而进行大规模的工厂化生产。
2.3.2模数网格
在装配式建筑模数协调体系中，有三个体系的模数网格：1）支撑体空间网格，当把建筑看作三维坐标空间中三个方向均为模数尺寸的模数空间网格，这一空间网格在新型工业化建筑中可被设定为模数协调体系的第一层级；2）单元空间网格，支撑体空间网格可以分解为数个独立的单元，这些单元可被设定为模数协调体系的第二层级；3）内装及外装部品的平面网格，新型工业化建筑需要在支撑体最外层的框架上装配外装部件，形成建筑外围护结构，而在单元空间内部，内装部品需装配于各空间界面。安装内装或外装部件都需要在相应的二维模数网格中进行，这些二维模数网格可被设定为模数协调体系的第三层级。
2.4建筑标准化设计
2.4.1建筑模块化与系列化
对于装配式建筑而言，根据不同的功能空间，可以将建筑划分为不同的空间单元，将相同属性的空间单元按照一定的逻辑组合在一起，就形成了建筑模块；单个模块或多个模块再经过组合，就构成了完整的建筑。模块和模块组合的设计方法将标准化与多样化巧妙结合并协调设计，满足使用者多样化的需求。
2.4.2平/立面标准化设计
平面设计首先要减少平面的凸凹变化，避免不规则和不均匀布局，使平面规整；其次要尽可能采用大开间、大进深的布置方式，提高空间的灵活性、可变性；最后可以发挥标准化模块的多样性，进行多样的组合设计。装配式建筑立面标准化则是在平面标准化的基础上，将建筑外围护系统中重要的组成要素标准化，主要涉及外墙板、门窗构件、阳台和空调板等。
3结语
建筑产业现代化建设与生产建造方式升级转型涉及理念的转变、模式的转型和路径的创新，在装配式建筑的集成设计工作中，建筑师应该创新思路，在规划设计阶段整体考虑预制与建造装配等环节的技术措施；在方案设计阶段统筹集成化、模数化、标准化与系统化的设计要点，并在可持续设计方面充分考虑建筑长寿化设计方案。将建设全过程的策划设计、工厂生产和装配建造等环节打造为一个完整的产业系统，实现设计建造全产业链的整合，推动建筑产业现代化建设，促进生产建造方式升级转型，为我国社会经济产业转型、高质量发展助力。
参考文献
[1]支俊辉，贾楠，余洁玮.信息系统一体化集成设计方法研究[J].中国管理信息化，2015(9):169.
[2]夏士雄,钱旭,李毅.系统信息集成设计方法探讨[J].计算机工程与应用，2002,38(14):66-67.
[3]社团法人预制建筑协会.预制建筑技术集成：预制建筑总论[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[4]国家住宅与居住环境工程技术研究中心.SI住宅建造体系设计技术-中日技术集成型住宅范案例·北京雅世合金公寓[M].北京：中国建筑工业出版社，2013.