浅谈装配式建筑设计与施工

左颖

摘要：随着社会的快速发展，我国建筑设计行业也带动着社会的发展，逐渐向技术化、节能化和环保化的方向发展，特别是装配式设计模式对建筑行业至关重要。为此，有必要深入探索装配式建筑模式，充分发挥装配式建筑模式的最大价值，  推动建筑业的稳定发展。装配式建筑模式虽然具有诸多优点，但在实际工程应用过程中还存在诸多问题。本文以装配式建筑的设计要点为切入点，对当前装配式建筑设计以及存在的问题进行了分析。

关键词：装配式建筑;设计要点;问题研究

一、装配式建筑施工概述

近年来，随着我国建筑行业的发展，新的建筑技术开始逐渐出现，其中，装配式建筑就是其中的一种技术。众所周知，行业的发展需要新技术。因为如果没有新技术，就很难推动行业的发展。传统的建筑技术成本高，损耗大，人工费高，需要花费更长的时间来建造。因此，既不适应当前建筑业的发展，也有悖于建设节约型社会的倡议。

可以看到，传统的建筑技术，已经不适应现代建筑行业的发展需求，将来会是传统的建筑技术被淘汰，组装式的建筑成为主流。目前，装配式技术开始普及的国家，传统建筑技术已被取代其位置。该技术的优点在于，可以解决很多建筑工程问题，减少各种建筑材料的浪费。同时，还可以提高建筑工程在建设过程中所引起的各种生产问题和工程难题，可以大幅削减建设工程等的成本。

无论是理论角度还是实际工程的中，采用装配式建筑工程可以解决材料能源节约的问题，但还能解决的是建设工程中各种施工技术的问题，以及企业的各种建设和管理的问题。在建设工程中还要许多其他优点，比如可以提高效率和质量，对于建筑企业提高自己的质量安全有着不可忽视的作用。现在的装配式施工可以充分利用各种技术节点进行施工，给决策者更多的选择权。与此同时，采用装配式建筑施工技术可以最大限度地降低企业运营所需成本，减轻企业建造压力，提高企业经营效益。另外，还可以大大降低企业的运营管理负担。

传统的建筑施工方法，由于作业方式单一，很难保证每次施工都不出现质量问题。由于根本上是粗放型建筑，很难做到精耕细作，特别是在传统建筑中，需要大量使用混凝土和砖块。如果采用装配式建筑，就可以减少这种损失。因为在施工过程中可以按照科学的管理体系来安排施工。这样可以使施工工作更有序、更精细，同时提高施工的安全质量。

二、意义

总的装配式建筑工程技术，利用具有重要的意义，从环境保护方面来说，巨大的工程现场施工方式的变化对环境改善有帮助，产业的升级方面来说，根据现有分散工程集成化生产的实施，另外公司通过装配式施工技术的应用，如BIM技术等的使用，改变了传统粗放式的施工方式，满足了非线性的比较特色的建筑施工要求。通过轻量化、模块化、集约化设计，同时也避免了建设现场的材料浪费和环境污染问题。

1、提高建筑工程的施工质量

工程施工采用组合式，建筑构件是工程中被制造的部件，在生产过程中工作场所的湿度、温度及施工人员的操作技术对工程质量产生影响，因此，工程施工单位在科学原理的基础施工质量必须确保全面提高。

2、有利于节能环保

建筑业的消费量很大，占全国能源消费量的三分之一，施工过程中会对周边环境造成污染。在这种情况下，预制装配式施工的应用不仅可以使材料使用量降到最低，而且可以节约模板和脚手架作业，为我国森林资源提供有效的保护。建筑施工采用预制装配式施工方法，噪声污染少，现场作业少，实现了建筑保温和节能，为中国的环境保护事業做出了重要贡献。

3、实现建筑行业生产方式的有效转变

装配式建筑采用组装式施工，是节约能源，环境指标、施工质量、经济效益高的生产方式，适用于建筑工程中，构件生产的标准化、工业化的水平，可以提高建筑行业的生产方式的转换起到有效的作用，对中国的建筑事业的可持续发展有所帮助。

4、使用性能好

装配式建筑与传统的混凝土建筑相比，不仅强度高、安全性高，而且由于施工人员使用保温材料，保温效果和密封效果都很好。此外，钢筋混凝土作为装配式建筑的主构件，具有较强的韧性、硬度、强度以及较强的热胀冷缩适应性，大大增加了工程使用寿命。

三、装配式建筑要点

1、悬挂设备配置的要点

在装配式建筑设计过程中，所有预制构件的设计应当符合建筑工程的相关要求，如房屋的采光性、通风性以及建筑物之间的间距等。目前比较常用的方法是模块拼装，设计师在拼装过程中应严格遵守拼装工艺，以保证房屋建筑的安全性，避免不必要的经济损失。为此，施工单位应注意优化施工组织流程，有序开展各环节施工作业，从而提高整体施工效率。

2、构筑设计要点

组装式建筑构件的设计中，设计人员要严格遵守设计要点原则。在预制构件的设计中，施工中需要下架或异形板时，对于这些复杂的板，应采用现浇工艺。此外，工程设计者明确了所有预制构件的尺寸，并考虑了工厂的加工能力和运输车辆等诸多因素。为保证人民生命财产安全不受侵犯，设计者在设计构件时应充分考虑耐火耐久性，建筑工程质量应符合有关质量标准。一般建筑工程的非承重墙主要选择高强度隔板，其主要原因是这种隔板的安装和拆卸都比较方便，并且各种应用性能比较良好。此外，应该注意装配式建筑要在方案设计阶段考虑建筑与结构尺寸的密切配合，运用产业化思维对整个项目进行设计，形成户型的标准化，保证各功能房间具有相同开间、相同进深，从而提升预制楼板重复利用率，提高生产效率，降低生产成本。

3、配置节点设计的要点

除了上述的两个点以外，在组装式建筑的墙的结构设计过程中，还要保证施工材料符合相关标准。另外，施工设计师还要考虑力学、耐久性等有关方面。根据施工方案设计需求综合考虑各接缝部位，确保所有节点设计符合相关要求。对外墙板的垂直缝合，施工人员应使用结构防水与防水相结合的方法。用于承重的剪力墙需要预留连续水平钢筋作为边缘构件，并通过钉接接缝法进行最优化处理。非承重垂直接缝采用平口接缝的方法，施工人员在设计时应充分考虑地震等外部因素的影响。

4、图纸设计的要点

只有完整的装配式设计图纸，才能保障工程的顺利进行。施工图纸是其中的重要内容，科学设计建筑结构的主要形式，内部装饰和材料设备能够为建筑工程的进行提供相应的依据。且施工图纸设计的优与劣，还会对于施工工艺，工序，施工质量等方面产生决定性的作用，所以在进行设计时，务必要针对装配式建筑施工的实际要求，来有效开展隔漏、隔声及防火等诸多层面的工作，以保障装配式建筑工程的相应功能均可获得有效保障，从而总体性地提高装配式建筑工程的设计水平。

5.、立面与平面设计要点

立面与平面设计为装配式建筑设计的一项重要基础内容，在进行平面设计时，则更为强调建筑结构构件间的尺寸和造型模块，针对装配式建筑结构的主要形式，对于装配式建筑内部空间实施合理性布局以及有效地选择，确保管井和承重墙的良好布置，尽可能满足于人们对此的需求，同时也利于凸显出装配式建筑内部相应功能的作用，强化立面和平面设计间的有效配合，使得装配式建筑工程不但能够具备美观性，还能够具备实用性。

四、装配式建筑设计存在的问题

在实际发展过程中，许多装配式建工厂在技术岗位上仍然存在诸多问题，并且存在较大的局限性。尤其装配式建筑设计、预制构件材料使用情况以及质量等方面都无法达到相关质量标准，导致在施工工程中严重影响整体施工效率。另外，装配式建筑要想得到良好发展，就要降低资金成本。然而，我国装配式建筑成本较高，在应用过程中存在诸多问题，没有一套较为完整的产业链。在产品研发初期阶段，材料选购以及培训等方面成本消耗较多，导致后期施工阶段无法从中获取利润，无形中提升整体生产成本。装配式建筑一般是用工厂化的模式，在运输构件时也存在着诸多风险性因素，易于受到外界环境的干扰与影响而出现构件质量较差等方面的问题，因运输构件的工作量相对较大，所以在运输期间构件受损情况是难以避免的，这也会致使装配式建筑难以符合相关设计标准，进而也会影响到工程的有效性开展。再者，构件吊装也为一项关键的环节，若未能够确保吊装设计的科学性与合理性，那么则易于产生柱倾斜或是梁倾斜等情况，进而导致构件受损。相较于以往的建筑设计，对于装配式建筑设计则更具要求，因装配式构件均是在工厂之中生产，所以对于构件的尺寸具有极高的要求，而在开展装配式建筑设计工作的过程中，不但要综合分析生产工艺所产生的影响，也应充分了解各项施工技术。对此，一方面以尺寸来分析，该尺寸过小或是过大，均会消极影响到装配施工的效果，而相较于以往的建筑施工而言，此方面的问题也更为棘手。另一方面在现场中也应融合剪力墙和叠合板，就算缝隙较小，也会致使施工结构产生质量层面的问题。

五、装配式建筑设计优化策略

1、完善设计标准与技术质量规范

目前我国还没有比较完善的装配式建筑设计管理标准体系，使得设计人员在工程设计和规划时过于随意，存在很多安全隐患。针对这些情况，我国可以借鉴国外的相关经验，根据我国建设的实际情况，建立和完善装配式建筑的规章制度，确保整个过程能够得到优化控制。在装配式建筑设计过程中，為了保证建设项目的顺利实施，设计单位应完善标准体系，并在原有的基础上进行创新，进而促进装配式建筑设计行业的良好稳定发展，确保装配式建筑的质量符合相关标准。

2.培养专业人才，整合建筑发展

在模块化设计发展的行业中，设计单位应加强对设计师的技术培训，并与高校相结合，通过高校之间的合作模式，控制装配式建筑设计专业人员，为了提高装配式建筑设计的专业素质，使装配式建筑设计的专业人才在发展的驱动下得到进一步的优化。此外，装配式建筑设计需要在很多方面加以控制，施工单位从最初的设计到后来的设计完成都要形成一个整体。施工单位的管理人员应根据自己的工作经验，对建筑设计师的指挥作出科学合理的安排，从而提高整体施工速度。因此，施工单位可以利用BIM技术，从设计、加工、吊装、维护等方面建立一体化的管理措施，从而促进装配式建筑施工的长期稳定发展。

3、完善装配式建筑结构设计制作

对于装配式建筑的设计，首先要遵循装配式建筑设计的标准化。简单地说，标准化是指制定规则，在一定范围内可重复使用潜在的或存在的问题。标准化应遵循模块化、通用化、系列化、简洁化和统一化的原则。例如，对于风口的简化来说，应该按照不同的结构、尺寸和结构进行分类，并按照一定的规则进行简化，作为最合适的选项。对于其长度和宽度，应采用优先级数的比例，其级数通常为1.00、1.60、4.00、11.00;所说的统一化与通用化是相似的。它是指在装配式建筑的设计过程中，为了达到节约成本和装配式构件可以共用模具的目的，构件的形式应该是统一的，包括旋转和复制。但对于镜像来说，使用了不同的组件。在传统的项目规划过程中，镜像建筑相互协调是常见的现象，而在预制建筑中，应注意采用平移关系。

4.发挥政府部门作用。

在中国建筑领域，装配式建筑是建筑的一种创新体现。由于装配式建筑的优点，装配式建筑受到了建筑界人士的高度重视和重视。对于中国政府部门来说，他们也应该发挥自己的作用，对这项工作的发展给予良好的支持，从而促进中国装配建筑领域更好的发展。在具体的方式上，可以按照相关规范和标准开发装配式建筑的主要特点。

5.装配式建筑设计规范化发展

要想保证装配式建筑设计的标准化，就必须保证构件的精度和可实施性，从而保证装配式施工的有效开展。装配式施工具有节能减排、便捷性高、工期短等诸多优点，且对技术水平的要求不高，要想提升装配式施工的整体效果，还需要将重点内容放在建筑设计上，对于发展装配式建筑施工安装指导，保证装配式建筑设计效果，以及保证施工质量等方面都具有重要的价值。

结论

综上所述，装配式建筑构件的出现为未来建筑的发展指明了方向，也为建筑整体结构的设计提供了新的思路。在实际施工中应用拼装式建筑构件可以缩短施工周期，保证施工质量，还能有效减少施工环境所造成的污染和破坏，节约施工成本和材料成本，提高建筑的整体稳定性和抗震性能，起到促进建筑业可持续发展的作用。

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