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摘要：随着科学技术的发展，越来越多的建筑项目在多个市场中使用装配式建筑，这种方法使项目能够获得更高的建造效率。如果有效地实施这种方法，就会产生更高质量的建筑，在更短的时间内交付，具有更可预测的成本，并减少对环境的影响。因此，本文对目前的装配式建筑结构设计中必须考虑的施工因素进行研究和分析，以更好地促进装配式建筑的发展。
关键词：装配式；建筑结构；施工因素
随着技术的进步和行业经验的积累，装配式建筑的用途越来越广泛，被用于各种项目类型，包括住房、教育、医疗和酒店等。可用于现场施工的熟练劳动力短缺以及项目成本和进度压力的增加是装配式建筑日益普及的主要原因[1]。此外，改进的技术允许更大的适用性和定制化，对安全和风险高度关注，对质量要求更高，这也被认为是促使人们对装配式建筑越来越感兴趣的因素。住房、酒店和医疗市场日益迫切的需求也促使更多项目使用装配式建筑。
一、装配式建筑的优势
（一）质量
将高度发展的制造工艺的效率和控制应用到建筑施工中，会产生几个重要的好处。受监控的制造环境，使用精确的制造工具及自动化的能力，可以实现高水平的质量控制和一致性。在一个封闭的设施中生产和储存建筑构件还可以减少暴露在室外，因为天气会在施工过程中造成与湿度有关的损害，反过来又会降低构件的耐久性，增加霉菌生长的可能性，对居住者的健康有害。
（二）生产力
劳动生产率在使用装配式建筑时也会提高，在工厂内工作的人员受恶劣天气的影响较小，此外，配备了精确的工具和机器的工作人员，在一个为生产提供理想条件的空间里工作，能够以更有效的方式实现更高的质量水平。场外施工还意味着更稳定的工作人员和更可控的工作流程，不容易受到干扰。此外，由于装配式建筑需要项目团队成员之间的高度协调和合作，它促进了一个更综合的过程，这反过来又可以在项目的设计和规划阶段提高生产率。
（三）时间安排
装配式建筑的施工过程不容易受到恶劣天气条件的影响而延误，这有利于更好地预测时间。与传统的现场施工的线性过程相比，装配式建筑允许各行业同时施工，而传统的现场施工通常是按顺序进行的。由于现场节省的时间越多，可以在场外完成的工作越多，节省的时间也越多。与供应链问题有关的延误也可以通过使用非现场施工来减少。通过现场和非现场操作之间的密切协调，可以进一步节省开支。
（四）成本和价值
虽然装配式建筑比传统施工更具成本效益，但这并不自动意味着它将使整体项目成本的降低。然而，与传统的施工方法相比，其成本往往更可预测。任何特定的装配式建筑的成本，就像任何传统项目一样，会因一系列因素而变化。总的来说，装配式建筑应该被理解为一个生命周期的投资，无论前期成本如何，如果实施得当，从长远来看，它将被证明是一种更具成本效益的创造价值的方式。
（五）可持续性
装配式建筑也能为项目的环境可持续性做出重大贡献。例如，建筑部件的非现场生产可以对材料的使用进行最佳控制，与传统的现场施工相比，可以减少材料投入和浪费。此外，大量的剩余材料和脱落物可以被捕获并回收到库存中，用于其他项目。项目团队还可以与制造商合作，选择材料和产品，进一步减少材料开采、加工和运输的影响。装配式建筑通常需要更少的空间用于工人、卡车交通和材料储存，从而导致更小的施工足迹和减少对场地的干扰。而且，由于施工过程的现场部分比传统的施工方法更短，对邻近社区的干扰也更少。
二、装配式建筑结构设计需要考虑的施工因素
（一）预设计阶段
在早期的预设计阶段，在这个过程中的每一个节点，特别是在运输和交付模块到工作现场的过程中，项目团队应明确规定哪一方对组件负责，以及相关的财务和保险责任。项目团队应在早期与施工经理协调，以确定当地的许可要求。装配式建筑需要满足所有适用法规，项目团队应确保将这些法规要求传达给各方，纳入规范，并在设计之初就纳入项目规划过程。一般来说，一旦项目准备好进行方案设计之后，就应该让制造商来提供咨询，并有可能提供设计协助服务，这可以让项目团队从制造商的专业知识和现有产品及技术的知识中获益。由于制造商通常对建筑构件等的复杂性更有经验，能够更好地在设计阶段解决相关风险。装配式建筑的成功取决于各参与方之间信息共享的程度，特别是设计团队、制造商和现场施工管理团队。在设计开始之前，明确界定每个项目组成员的责任和工作范围是至关重要的。项目团队应该制作一份详细的文件来记录这些信息，以确保在定价阶段能掌握所有的成本，并减少范围内潜在的差距或重叠的风险。
（二）设计阶段
基本上，当设计一个装配式建筑时，建筑师不仅要解决结构及其组成部件的设计问题，还应该对这些部件的制造、运输和连接的过程有所考虑。设计可能会受到制造和装配过程要求的影响，同时，设计的参数将决定这些过程能否理想执行。在进行设计时，项目团队应该将视角转移到将建筑作为一个连接部件的系统来思考。参数化设计工具可以为建筑提供更广泛的选择，设计团队可以利用这些工具进行试验，在制造工艺可以实现的成本效益的参数范围内，创造出各种变化。此外，任何专门的细节和部件都应该尽早与制造商进行审查，以确定其是否可以被实际应用，如果不能，则讨论实现设计意图的替代方法。为了确保组装的便利性和拆卸的可能性，设计团队还需要考虑构件与现场建造的部件的连接方式，在制定细节时，应与模块制造商和施工经理密切协作。此外，项目团队在设计连接处时，应特别考虑到热性能和水渗透的可能性，连接的精心设计对防火也很关键。在设计中，还应注重对建筑信息管理（BIM）工具的利用，其可以极大地促进一个协调的设计、制造和装配过程。BIM还可以通过允许强大的、有数据支持的虚拟原型设计来提供更大的设计灵活性[2]。通过整合项目信息，BIM还可以通过最大限度地减少不同的设计、制造和施工管理工具之间的数据交换，以及允许现场装配过程的可视化来支持效率。但是，项目团队必须为所有各方建立彻底的BIM标准，以避免可能影响加速进度的错误。
三、案例分析
为进一步说明上述内容，以某市一拆迁安置小区的地下车库为例，进行具体分析。
该地下车库为一层，建筑面积为31054m2，整体结构层高5m，抗震设防烈度为7度，人防等级为常6级。在预设计阶段，项目团队明确规定了各方的相关责任，及早与施工经理协调，保证符合当地的许可要求，并将法规要求传达给各方，纳入规范。由于地下结构需要进行防水处理，故选用叠合板，通过内置特种改性沥青止水钢板来达到防水目的。该车库以预制叠合墙板为外墙，采用10厘米和8厘米厚的内外两块钢筋混凝土板构成，连接时采用格构钢筋。采用叠合式混凝土结构楼板，厚5厘米，采用格构钢筋连接[2]。在设计过程中，建筑师解决了结构及其组成部件的设计问题，还对这些部件的制造、运输和连接的过程进行了考虑，较为合理地利用了建筑信息管理工具，最终达成了装配式建筑的顺利完成。
四、总结
尽管装配式建筑所涉及的规划和设计过程在某些方面与传统的现场施工相似，但也有一些显著的区别和一些考虑因素，不熟悉装配式建筑结构设计的项目团队必须了解这些因素。只有这样，才能更好地完成装配式建筑结构设计，保障装配式建筑的顺利完成和应用。
参考文献：
[1]严景彦，纪冉，装配式建筑结构设计中必须考虑的施工因素[J]，建筑安全，2018，033（4）：39-41.
[2] 夏锋，方松青，陈鹏，装配式建筑项目案例介绍[J]，住宅科技，2015，35（10）：18-23.