建筑工业化设计要点及方案探究

刘浪东

广东省华城建筑设计有限公司梅州分公司（514600）

传统的建筑工业生产时往往借助人工作业模式来实现，建筑集群分散，资源利用效益低下，严重影响了建筑施工质量。建筑工业化设计能够从标准化方案、工业化生产、机械化作业、科学化管理等方面出发，形成以工业技术为核心的智能生产系统，将分散的建筑连结成整体，大幅改善了现代建筑的经济效益。将建筑设计与工业化设计深度融合已经成为新时期我国建筑行业发展的必然选择。

1 建筑工业化设计的发展历程

工业化设计理念起源于19 世纪中后期。随着西方建筑业的不断发展，工业化设计理念逐渐被运用到建筑装配过程中，开始在剪力墙结构、框架结构中起到关键作用。21 世纪以来，我国对建筑工业化的重视力度不断加大，以工业化设计为核心方向，深化建筑设计改革，对建筑设计中的关键内容进行调整。

以钢筋混凝土结构体系为例，在建筑工业化设计过程中，我国按照建筑结构形式，先后调整关键技术和构造形式，形成了符合我国建筑特色的技术体系，见表1。

2 建筑工业化设计案例

2.1 项目概况

广东省某钢结构宿舍楼层共为2 层，总面积为1000 m2，楼体采用装配式混凝土框架结构。

建筑设计采用工业化设计理念，将框架结构中的预制构件进行整合，以“少规格、多组件”为原则进行结构中预制板、柱网、墙板等的配置，形成系统框架结构。同时，应用BIM 技术分析装配式混凝土框架结构的安全性、稳定性和有效性，在可视化处理的基础上开展三维碰撞检查并优化设计方案，以达到最佳设计效果。

表1 建筑工业化设计中装配式混凝土技术体系

2.2 设计方案

2.2.1 框架结构

按照适宜装配式整体混凝土结构的各项指标，该钢结构宿舍楼框架结构设计选用预制混凝土柱和现浇混凝土墙，钢筋节点按照立面标准预制做法，形成完整的结构方案，如图1 所示。

图1 预制方案

1）混凝土柱。设计中，应对预制混凝土柱的柱体参数、性能指标等进行全面把握，明确连接构造和施工要点，避免在框架施工过程中出现参数不符问题。

2）剪力墙。设计的剪力墙内部结构强度高于外部结构强度，立面受力情况与水平受力情况均符合国家标准，且剪力墙的宽度、高度值均符合整体性指标。为进一步改善建筑的抗震性能，工业化设计时还对现浇技术进行了调整，将预制构件与后浇混凝土交界区域设置为粗糙面，并在梁端增加抗剪键槽，以提升建筑工业化设计的可靠性。

3）钢结构。框架结构采用了钢管混凝土柱，支撑区域使用普通钢支撑，内外墙配合轻质砌块砌筑，梁体部分为防止开裂设置了钢结构支撑保护。而在楼板框架中，采用型钢预制成组合楼板，根据现场状况合理选用不同压型钢板，如开口型、缩口型等。

2.2.2 功能优化

在功能设计过程中，对该建筑按照功能需求进行了分区，如就餐、洗浴、卧室等的设置，使其能够便于员工使用；通过现场考察和实际测量，保证水电暖管线的安装、敷设和连接均满足标准化、模数化、系统化设计需求。利用BIM 技术实施综合管线模拟，及时调整不合理线路。

对室内装修设计进行优化，充分考虑了空间布置、家具摆放、装修装饰等，体现了人性化、个性化设计理念，在不影响结构性能的基础上提升现浇混凝土结构的美观效果。

3 结语

建筑工业化已经成为现代建筑发展的必然趋势。在工业化设计过程中，必须把握好用户需求和建设需求，做好预制钢筋混凝土框架结构的分析和结构性能优化，并以此为基础，利用BIM 模型形成准确的设计评估结果。与此同时，还要利用工业化优势，将建筑、装修等设计同步完成，实现系列研发、规模生产、配套供应，从根本上推动建筑行业发展。