孔辰
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摘 要
建筑工业化是在传统建筑模式无法适应现如今经济转型发展的要求以及无法跟上科技快速进度的背景下逐渐在建筑行业中普及开来，其中装配式设计技术是新型建筑工业化的重要一环，尤其是在城市化不断推进的住宅楼房的设计中使用比重逐渐增加。本文即是在研究建筑工业化特征的基础上，进一步分析建筑工业化和装配式设计中存在的问题，并就装配式设计优化提出具体措施。
关键词：建筑工业化；装配式；特点；优化措施
前言
建筑业传统的生产方式已经不能满足可持续发展的要求，高消耗、高污染、低利润、低效率、交货质量差、常见工程病害多等问题明显，建筑工业化是建筑业转型升级的必由之路，装配式建筑就是是建筑产业化中较为重要的一种方式。虽然装配式建筑与传统的生产方式相比有一定的优势，但仍然存在一些问题，如异地建厂，没有完全解决设计的标准化，构件节点设计复杂，对工人技能要求高。建设工业化需要新的解决方案，实现生产方式的系统性转变。
1、建筑工业化概述
1.1建筑工业化之内涵
建筑工业化在西方有着较为悠久的历史，为了解决二战后欧洲国家重建时迫切需要建造大量房屋和劳动力缺乏的问题，建筑行业打造了标准化建筑设计、部件工厂化生产和现场组装施工等新的房屋建设和生产模式，直接提高了劳动生产率。在新时代，我国新型建筑工业化是指通过现代制造、运输、安装和科学管理的大规模工业生产方式，而不是传统建筑行业分散、低水平、低效的手工生产方式。其目的是提高施工机械化水平和劳动生产率，实现绿色施工，消除对传统粗放施工方法的放纵。要实现建筑产业化，必须加强产业集成技术体系研究和管理模式创新，推进产业联盟和产业团队建设，积极运用建筑机械化、装配式等多种发展途径。综合运用装配和施工方法以及工业新技术等。
预制构件是建筑产业化的核心，深化设计的核心工作是预制构件的深化设计。预制构件的深度设计是指基于BIM技术，采用绘图手段，集建筑、结构、电气、设备、建材、生产、施工等专业要求于一体的二次设计，并且是预制房屋结构设计的重要环节之一。以预制构件为中心的装配式建筑能以快速的工作节奏缩短施工时间，还能减少现场混凝土和钢筋的操作，推动光污染、粉尘污染和噪声污染的治理，有助于资源节约和环境保护。而且预制构件表面平整光滑，尺寸标准，不受季节影响，也能获得良好的经济效益。因此，装配式住宅的设计与建筑业的发展是相互配合、相互促进的。
1.2建筑工业化之特点
首先是设计的系统化和个性化。在建筑产业化的背景下，建筑结构设计具有多样化和系统化的特点。许多不同的结构体系，如多层钢支撑框架结构体系建筑、螺栓球节点网格结构体系建筑等，可以满足各种建筑结构的需要，进而形成全方位的结构设计体系。此外，个性作为文化的一种表现形式，应该是建筑的基本要素，也是建筑产业化的一个重要特征。
其次，建筑产品的制造具有批量和自动化的特点。在不同的结构体系中，根据现有工程实践的分析比，有较为规范、系统的结构构件系列，包括截面形状、钢材等，各构件之间、构件与建筑之间的模量具有协调性、配套性和通用性的特点。在此基础上，不同的系统建筑创造了数字化信息控制的高度自动化的生产系统，并逐渐发展成为自主运行的智能生产系统。
再次，为了保持良好的质量和经济效益，建筑行业产品的模块化生产逐渐具有商品化的特点，注重市场的竞争作用，同时利用互联网络和物联网提高流通应用效率，减少库存和损耗。
在这个过程中，我们也非常重视信息技术的应用，其信息管理平台涉及建筑结构、建筑产品、水电能源等多个方面。而且，信息可以在不同部门之间有效地流通，信息化程度高。
最后，建筑产业化下的产品往往直接安装在施工现场，生产和运输属于不同的部门。总的来说，他们有成熟的专业安装设备，效率高，质量高。同时，安装后建筑垃圾可以回收利用，甚至整个建筑都可以拆除更换，拆除后回收废弃部分的可行性高。
2、装配式住宅设计中的问题
目前，我国装配式住宅还存在一些技术问题，主要体现在需要进一步明确装配式住宅相关管理的国家标准和相应指标，如工程设计、竣工验收标标准等。在建筑构件的设计和生产过程中，必须尽可能准确地设计其尺寸和位置，如果不能准确设计，很有可能需要现场施工开槽、开孔或重新设计，这就在一定技术程度上增加了建筑设计、构件生产和施工的技术难度。批量生产方式也会增加错料的风险，对设计和生产单位的要求也会相应提高。
3、装配式住宅设计的优化措施
3.1 一体化装配式技术的形成
装配式建筑从根本上讲是由四个系统组成的：结构、外部保护、内部安装、设备和管道。每个系统都是以零部件为基础，按一定的规则组合而成的，其核心是企业生产的标准化。整个生产组装应该向着一体化的方向发展，其中，生产环节是设计环节和施工环节之间的环节，要对设计和施工环节提出相应的要求，做好衔接协调工作。例如，在技术规划的前期，生产企业应配合设计师，根据生产线和生产工艺的具体情况，协调或初步确定零部件的尺寸和形状，然后进行深入的设计定稿以及具体的施工方案要配合生产企业。在具体施工环节要注意监理。在零配件的生产过程中，建设单位应当派专人对零配件的生产过程和生产进度进行监督检查。
3.2 关键设计点的关注
在具体设计阶段，除了整体设计及其平面三维设计外，还需要注意构件的设计和构件节点的处理。首先，在设计构件的尺寸或重量时，设计人员必须尽可能将构件的质量和尺寸与构件的生产能力相结合，并根据之后的施工要求进行调整。具体来说，某一工程主要是七层的住宅设计要求，相应的装配式结构体系采用整体装配式剪力墙结构，地下室采用现浇钢筋混凝土框架结构。构件节点的设计应重点对预制构件进行吊装施工，施工单位应编制详细的特殊施工方案和施工组织设计方案，并保证吊装预制构件前吊索应与形状匹配，注重预制构件的安装高度和单件重量，并注意吊装区应覆盖回转半径，以便安装和拆除。在混凝土剪力墙设计中，有必要制定可行的公式，以促进构件接缝设计的有序开展，并保证相关材料的质量能够满足施工要求。同时，接缝设计要与实际施工环境相结合，构件的接缝设计要与实际施工技术、设备、条件相结合。另外，要保证混凝土与外墙的连接点处于良好的连接状态，相应的门窗也要具有很强的密封性和安全性。
3.3 注重BIM技术的应用
建立BIM模型，将项目的各种相关信息整合成一个参数模型，包括建筑、结构、给排水、暖通、电气等技术内容。预制建筑生产阶段BIM技术的合理充分利用，可以直接高效地与生产者联系，也可以通过库存控制、材料控制、进度控制、成本控制和施工质量控制等对生产和装配过程进行有效的控制和管理，从而有效减少人为失误，提高生产效率和产品质量。从项目规划设计到生产、安装调试、装修、以及运营维护、数据和信息传递等，都需要增强建筑工程设计人员对BIM模式的理解，提高设计响应能力和设计效率，减少设计错误和不必要的后期修改，最大限度地避免拆除和返工，减少对结构的破坏。在后期运维中，将BIM模型集成到运维平台中，并在其生命周期中持续运行，进而提高建筑运维流程的系统性、可控性和效率。
参考文献
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