浅析装配式建筑设计要点及存在问题

王传捷

【摘要】当前，装配式建筑施工受到工程行业的广泛关注。装配式施工过程工业化水平较高，施工作业难度较低，整体施工质控效果较好，因此在未来有较广阔的推广前景。装配式建筑设计工作是装配式建筑建设的基础，故文章就其设计特点及要点进行了分析，而后探讨了提升装配式建筑设计效果的策略。

【关键词】装配式建筑;设计要点;问题

【中图分类号】TU208

【文献标识码】A

1、装配式建筑的概念

装配式建筑是指结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用预制部品部件集成的建筑。从材料类别上来说分为三大类：装配式木结构建筑、装配式钢结构建筑、装配式混凝土建筑。目前我国建造的建筑类型以剪力墙住宅为主，而剪力墙住宅建筑材料又以钢筋混凝土为主，故本文所阐述的装配式建筑主要是指装配式混凝土建筑。装配式混凝土建筑是指建筑的结构系统由混凝土部件（预制构件）通过可靠的连接方式装配而成的建筑。与国内传统现浇混凝土建筑相比较而言，装配式混凝土建筑的主要结构构件均采用工厂预制而成，具有以下几方面的特点：（1）设计精细化程度要求比较高，专业协同要求比较高，严禁后凿后开孔现象，构件一旦生产出来就难以再修改;（2）工厂化生产能够提高混凝土产品质量，提高生产效率，实现节能环保的目标;（3）施工人员的工程实践经验以及技术水平、管理能力要求更高，安装误差以毫米为单位;（4）要求建筑全装修，相比较现浇结构，装配式混凝土建筑的后期随意装修造成的结构破坏更容易引起重大质量事故;（5）信息化程度较高，结合BIM技术，集成了建筑全寿命周期的重要信息。装配式建筑的特殊性使其能够将设计、生产、施工、装修、管理等建造环节全部打通，从而实现对建筑全产业链的协调整合。

2、装配式建筑设计存在的问题

2.1 设计施工中的问题

在实际的施工过程中，往往也会因为一些不稳定的外在因素产生各类问题，首先是装配式建筑最关键的接缝和节点问题，这两个问题不仅会带来建筑的安全性、可靠性降低，还有可能会出现不防水、耐久性与抗震不足等安全问题。另一方面就是建筑构件方面所产生的问题，建筑构件如果在运输过程中遭到损坏就会使得装配式建筑的设计质量严重不达标。

2.2 较高的经济成本

我国多用于传统的建筑，装配式建筑的规模尚处于一个还在发展的初始阶段，装配式建筑材料的不普遍应用大大提高了在材料方面的成本，其次就是人工方面的成本。装配式建筑中一些特殊的节点不但需要设计以及施工人员做到充分的了解，还需要在一些装备的使用上进行拆解设计，这在一方面限制了设计和施工人员的专业上限。

2.3 专业人才方面的缺乏

提到专业设计，就不得不说我国目前由于传统建筑行业的冲击，装配式建筑面临着专业设计人才、专业施工人才以及专业管理人才极其缺乏的瓶颈。在大多数的高校建筑类课程中，关于装配式建筑介绍寥寥无几，在已开设的高校课程中，也仅仅是做个简单的介绍一笔带过，关于实际问题如何解决并未有任何涉及。并且在实际施工上，由于要把许多人工环节去除，这就进一步减少了对人员的需求量，但是在对施工人员的专业素质上却并没有因此而降低，反而大大的提升了对施工人员的素质要求。

3、提升装配式建筑设计质量的管控策略

3.1 防雷在预制装配式建筑中的设计

根据《民用建筑设计统一标准》GB50352-2019中规定，防雷接闪器在住宅屋面上的设置，应满足明敷设的要求。大部分住宅装配式建筑中，女儿墙为预制构件。沿女儿墙明敷设热镀锌圆钢时，应提前在其外墙垂直面上预留好接闪带支撑钢板。在屋面叠合板上明敷的接闪带，可直接在叠合板现浇层上做好接闪带支撑柱墩，与普通建筑做法相同。通常利用柱内两根Φ≥16钢筋焊接做防雷引下线时，优先选用现浇柱内钢筋或预制墙板之间后浇带内钢筋做引下线。但由于在建筑构造中，转角处存在为预制剪力墙结构的情况，该部位也为电气防雷的关键点，应利用预制墙内钢筋做防雷引下线，但由于预制墙上下连接安装，钢筋并不处于连通状态，钢筋之间的连接通过套筒灌浆纵向连接，此时需要在预制墙柱内额外增设附加导体，附加导体与预制板内利用作为防雷引下线的钢筋焊接联通，并引出与其他预制板内附加导体焊接联通，附加导体之间的电气联通可通过设置连接板实现。

3.2 结构构件预制设计要点

预制结构构件对于装配式建筑施工来说是比较重要的，所以需要正确地设计预制结构构件。但在设计预制结构构件的時候，需要先完成对构件加工图纸的设计。在设计构件加工图时，应充分结合工厂的实际工艺情况，设计出构件的具体尺寸，这样可以使构件的精度得到保障，防止由于构件加工尺寸存在问题，影响到建筑施工的整体质量。在开展预制结构构件设计工作时，需要参考基本的构件设计原则，充分研究施工现场和构件加工厂的吊装水平、生产能力和运输能力等内容，使构件设计变得更加全面。

3.3 用信息化技术提升设计科学性

在当前数据信息化时代的潮流下，建筑设计的工作也脱离不了信息化的需求，因此在装配式建筑设计中，我们可以有效的通过信息化软件提升设计工作参数检验的效果。要更全方面的保证装配式建筑在设计上的科学与可靠性，这就需要设计工作者对于信息化软件有着熟练的操作，通过可视化手段对于设计中不科学的问题展示出来，进而为问题的解决找到更具有科学性的方法。所以，信息化软件的操作能力也是设计管控团队和设计工作者们不得不重视的一点。

3.4 标准化设计

（1）初步设计阶段，将标准化设计延伸，针对建筑单元内功能、尺度相同或相似的用房进行通用型模块化设计，如住宅厨房和储物间，酒店卫生间，公共管道竖井等。同时，细化模数协调工作，建立能够传递功能、集结系统的通用性接口，使得建筑单元内的功能性模块可以更替扩充，又能够结合成有机系统。（2）施工图及深化设计阶段要将建筑功能模块构造进一步拆分和细化，对构成建筑模块的部品构件进行标准化设计，如住宅卫生间内部的整体淋浴间、架空地板、复合型隔墙板、管线综合吊架、预制叠合外墙板和叠合楼板等。其间，应结合生产、施工和使用运维等实际情况，持续优化部品构件设计品质，提升标准构件的装配集成度，降低建造成本，保证标准化设计产品的通用性、经济性和易建造性。

结语：

装配式建筑标准化设计思想和方法要贯穿于设计全过程，坚持“少规格、多组合”的基本原则，以模数化为基础，标准化为核心，集成化设计为方向，精准高效地实现完备的建筑功能和系统性建造指标，为装配式建筑建造工业化发展提供可靠保证。

参考文献：

[1]张军.预制装配式建筑设计实践及相关问题的探讨[J].中国标准化，2018（22）：55-56.

[2]张昭.装配式建筑结构设计要点分析[J].住宅与房地产，2018（33）：67-68.