装配式建筑设计各阶段要点探讨

王聪

（中煤科工重庆设计研究院（集团）有限公司，重庆 400016）

0 引言

在我国城市化快速发展的道路上，城市化水平大幅提升、步伐不断加快，建筑工程项目也在不断扩大。因此需要一种高效率、高质量、性价比高的新型建筑方式——装配式建筑。装配式建筑在当今是非常流行的，给居住者带来了更舒适的家居生活，而且整体效果也是挺不错的，受到大多数消费者的欢迎。

1 装配式建筑概述

1.1 什么是装配式建筑（见图1）

图1 装配式建筑

装配式建筑通过在项目施工现场进行大量的装配作业，替换了现场的浇筑作业，显著提高生产的效率。装配式建筑具有墙体自带保温功能使居住者环境冬暖夏凉。以往传统的建筑方式是现场施工现场浇筑，由此施工现场具有杂乱性，使施工的各个环节质量参差不齐，影响施工效率和施工质量[1]。在装配式建筑中，它将装配环节与浇筑环节分离。装配式建筑所使用的大量的构件都是由专用浇筑工厂来完成，设计、装修等一系列的施工都可随主体施工在工厂完成，既保证了装修质量，又能加快工程整体进度。装配式建筑更加符合绿色建筑的要求，依赖其高度的信息化和工业化，配合筑件工厂的现代化管理，使装配式建筑质量、性价比有了很大的提升。传统的建筑往往是采用死板、固定的格局，对于装配式建筑，可以根据客户的需求灵活的配置、布局，以满足客户的需求。

1.2 优点

装配式建筑与以往传统的建筑方式有很大的区别，它能够灵活控制生产周期，因为其避免的大量的现场浇筑（对施工现场的环境要求较为严格，在恶劣天气下无法施工，阻滞生产），即使在恶劣的环境中也能进行正常施工，大大提高生产的效率。装配式建筑将生产与装配环节分离各司其职，这样一来相对于混乱的施工，降低生产筑件的误差，在工厂化生产的大环境下，能够大幅提高施工建筑的质量。

近些年来，绿色低碳、节能环保、健康生态、可持续发展等现代新理念涌现，对于建筑行业，自然是得顺应大趋势，走绿色环保生产建筑之路。由此以来，就对建筑产业的发展提出了至关重要、急待解决的问题，这将对将来产业的发展模式和发展方向产生重大的影响。对于建筑的设计、施工、使用方式都提出了更高、更科学的新要求。新型建筑行业发展逐渐走向工业化的生产方式，建筑施工的各个环节实现了分离，打破了以往杂乱、分工不明确的落后施工方式。在这种工业化生产模式下，建筑的设计、生产、装配以及后期的修缮都有了一定的规范性，实现了对新式建筑施工的信息化管理。在此基础之上，打破了传统模式下各个环节各自为战的局限性。打通了建筑行业的产业链之间的互联通道。致力于新式建筑模式的发展，向着绿色环保、高质量、高品质的良好道路发展。

1.3 缺点

在装配式建筑的组装连接环节中有着大量的二次浇筑工作，在浇筑之后还需要做到很好的保护，才能保证项目生产的质量。在进行第二次现浇的过程中，产生的工程量是非常大的，而且所需要的成本也会大幅增加。装配式建筑的配送范围并不是很远，一般都是限定在半径为200km的范围之内，但是由于部分不可拆分的筑件较为庞大，给运输带来了很大的困难。同时在设计、施工、验收的过程中，是没有相关的依据。

2 如何做好各阶段的装配式建筑设计

2.1 设计流程方案制定

装配式建筑项目施工要制定施工对象的施工流程方案，确保项目能够明确、高效的展开作业。通过实地勘察对建筑项目的信息了解和特点分析进行全面的考虑，因地制宜的制定施工方案。不同的行业领域内的施工项目有着不同的需求和特点，它们之间的差异是巨大的，施工前要将需求和特点融入到其中，提升建筑项目的完成率和实用性。

预制件[2]是从工厂中生产完成后运输到施工场地的，预制件的运输成为装配式建筑项目中的一大难题，为最大程度地节约运输成本、避免运输途中预制件的意外损坏，必须将选择构件厂作为项目中的一大要点。首先要考虑生产厂家的地理位置，生产厂家与项目施工地之间的距离对于预制件的运输有着最直接的影响，必须加大对运输成本的控制以确保预制件能够如期的送达，否则极可能会拖延施工周期，影响施工效率。其次，要严格把关构件厂的生产技术，构件厂包含的产品和生产线之间有着密切的联系性，其中，无论是构件类型、尺寸还是复杂程度等，均影响着建筑方案设计的合理性。此外，信誉度良好的构件生产厂家能够对方案设计提供良好的帮助，如图2所示。

图2 预制件

2.2 框架结构体系设计

框架结构是目前装配式建筑应用最为广泛的一种结构体系，这类结构体系的整体质量相对于传统的墙体结构要小，这无疑对配件的制作、运输以及安装都提供了极大的便捷。随着框架结构的不断发展成熟，已经逐步被应用到高层建筑设计中去。框架结构设计要点可以分为以下几个方面：①预制件的结构合理质量达到施工的标准，以此来保证结构设计安装之后的平面规则，并且在平面布置上，应当避免收窄和突出，规避大开洞，使各构件承担负荷面面积均匀；②由于框架和结构节点全部是刚性节点，所以预制成的钢筋混凝土主体构件的强度一般需大于C30。为了保证其承载力，强柱若梁、强剪弱弯、强节点加设了一道强锚固；③每个焊缝连接的部位一般都是采用不同的焊接工艺，合理准确地分析两个连接部位的材料，合理地选择焊条以及所使用的焊接温度，保证了焊接的质量。

2.3 平面整体布局

预制装配式建筑平面整体布局时，要严格遵守协调性原则，通过实地的勘测，反复测量、评估和对比，确保每一个建筑结构的构件都恰到好处，达到平面布局的最佳效果，降低工程的成本、提高工程质量和生产的效率。在平面设计阶段，要依据施工场地的实际情况划分各个功能能区域，尽可能做到有效划分，以此避免成本的浪费。以装配式建筑中相对常用的大空间布局设计为例，此种布局设计形式能够为承重墙、管线系统等结构找到最佳的存在位置，整个空间的灵活利用率更高，在实现建筑工程的基础上，能够尽量减少对承重墙结构的需求，为隔板拆卸作业提供方便。

2.4 管线设计

在进行装配式建筑的施工中，预留管线埋藏在固定的位置也是非常必要的，可以有效避免后期以管线方式进行施工而致使预制件在设计上出现了设计不合理的情况导致复工，如此一来会造成整个施工周期的增长、成本提高。设计师应当及时提前与管线的施工方和客户进行沟通协商，落实到管线施工的每个细节，并且还应该做好对于接地线路、排水管道、电力管线等所有安装部件位置预留的准备工作，避免由于管线所有人员预留的位置不合理而直接影响所有人员对于预制的装配式建筑物所有人施工的准备和进度。为了避免施工期延长，在进行管线施工之前一定要认真检查预留的管线位置在施工中是否合理可行。在进行质量检查的过程中，必须确保各个预留管线之间没有出现交叉平行或者垂直碰撞的现象，确保预留位置设计合理性，为预制装配式建筑施工的顺利进行奠定良好的基础。

3 结语

随着装配式建筑的不断推广发展，对我国的建筑安全性和稳定性将有着深远的影响，为实现更好的社会经济效益而做出重大贡献。装配式建筑的应用大大减少资源的浪费，节约了成本，提高了施工的效率。与此同时，这样就要摒弃传统建筑方式中随意的建筑形式，有了很强的逻辑性和原则性，这对设计者而言是一个很大的挑战，设计人员必须严格遵守设计原则与设计逻辑，以确保预制装配式建筑能够达到预想中的效果，实现质量、效率双提升。