浅析设计标准化助力装配式建筑提质增效
2023-11-05刘丽莉
【摘要】装配式建筑是我国建筑行业发展的主要趋势,而标准化设计是促进装配式建筑行业发展的必要条件,也是提高装配式建筑建设质量、提升项目收益的必要手段。但当前,部分装配式建筑设计标准化水平不足,严重阻碍了该行业的整体发展,为实现装配式建筑提质增效的发展目标,必须提升设计标准化水平。基于此,文章提出了几点提高设计标准化水平,以提升装配式建筑质量及工作效率的策略,希望可以为行业发展、转型、创新提供帮助。
【关键词】装配式建筑;设计;标准化;提质增效
【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.03.061
Analysis of Design Standardization Helps Improve the Quality and Efficiency of Prefabricated Buildings
LIU Lili
(Lanzhou Urban Construction Design and Research Institute Co., Ltd., Lanzhou 730000, China)
Abstract: Prefabricated construction is the main trend in the development of China’s construction industry, and standardized design is a necessary condition to promote the development of the prefabricated construction industry, as well as a necessary means to improve the quality of prefabricated construction and increase project profits. However, currently, the standardization level of some prefabricated building designs is insufficient, which seriously hinders the overall development of the industry. In order to achieve the development goal of improving the quality and efficiency of prefabricated buildings, it is necessary to improve the standardization level of design. Based on this, the article proposes several strategies to improve the level of design standardization to enhance the quality and work efficiency of prefabricated buildings, hoping to provide assistance for industry development, transformation, and innovation.
Key words: prefabricated buildings; design; standardization; improving quality and efficiency
装配式建筑需搭配标准化设计,方能发挥出其最大作用效果。因此,探讨如何提高装配式建筑设计的标准化水平,以此提升装配式建筑质量、施工效率与项目效益极有必要。
自2016年以来,我国便出台了一系列政策,大力发展装配式建筑。此举推动了我国建筑行业市场的整体化发展与创新,同时也培育了装配式建筑的市场规模。装配式建筑以预制部件部品为主要建筑材料,在现场装配即可完成施工。
中共中央、国务院明确提出,要大力推广装配式建筑,降低建筑企业生产过程中产生的建筑垃圾及扬尘污染,进一步缩短工程工期,切实提高建筑工程整体质量。制定装配式建筑设计、施工、验收标准化规范,完善部件部品制作标准,促进装配式建筑工程部件部品的工厂化生产。
当前,部分装配式建筑项目施工过程中的设计标准化水平较低,不同部件部品的种类较多、规模繁杂,定制化部件较多,导致部件通用率、重复利用率较低,大大提高了工程建设的成本,也会导致装配施工现场工序复杂,各环节施工难以协调,工程建设精细度无法保障。因此,为持续推进装配式建筑工程行业的整体化发展,相关工作人员必须切实提高设计标准化水平。
2.1装配式住宅施工图标准化设计
目前,我国住宅建筑平面功能相对比较简单,标准层大多相同,建筑体量高层较多等问题严峻,为解决这类问题,应持续深化住宅施工图的标准化设计。在设计时,应从整体视角出发,并做好细节处理,优化装配式建筑项目的整体设计结构,进一步提高设计标准化水平。
JGJ/T 494—2022《装配式住宅设计选型标准》中3.0.2条款说明,装配式住宅,需要在项目技术策划阶段,提前完成前期准备、设计、选型、方案策划等工作,同时,合理安排规划设计、部品部件生产和施工建造各个环节,因而,住宅装配式标准化设计时,应按如下步骤推进:1)绘制预制构件的平面分布图。建筑图纸上应分区标明住宅建筑的现浇结构和预制结构,并在设计图中绘制出预制结构构件的具体位置及其尺寸,注明构件型号、编号及详图索引号,保障可以精准定位装配式住宅建筑所需的各类预制构件,若为尺寸或重量较大的构件,应重点标注详细数据以及该构件的吊装最远距离。2)绘制预制构件的立面分布圖,明确标注住宅建筑立面上的各处预制构件及现浇混凝土范围,以及各构件的名称、尺寸等详细信息。3)绘制住宅建筑剖面图,指明建筑内部的预制构件结构详图以及各节点处的详图索引号。4)绘制预制构件公共详图,包括该住宅建筑所需的水平竖向缝的衔接详情图、预制剪力墙水平与竖向连接详情图、夹心保温排水管设计规划详情图、预制梯段板连接详情图、夹心保温内外液板连接详情图、预制外墙标高细节等,确保预制构件公共详图符合标准化设计需求。5)优化预制构件索引节点详图,包括该住宅建筑PC墙竖向与水平连接、阳台与叠合梁的连接、阳台隔墙上下连接、凸窗与叠合梁的连接等。
2.2平面与立面标准化设计
相关工作人员需要认真分析当前行内的设计标准及规范,了解装配式建筑的构成原理及未来的主要发展趋势,确保装配式建筑标准化设计方案可顺利推进,具有高度可行性。
JGJ/T 494—2022《装配式住宅设计选型标准》中3.0.5条款说明,在整体设计图纸中,各部品部件的几何尺寸、定位尺寸等,需采用标志明确注明尺寸,而各个部品部件制作、组装及安装的详图中,需确保品部件的定位线或基准面有明确、清晰的标记。所以平面标准化设计时,设计人员需提前判定当前装配式项目的平面标准化设计原则及协调模数等。结合不同户型及业主需求,适当优化数据参数。项目主体户型相同时,调整模块数据或拓展数据,应以200 mm为基础数值,并在设计中,始终保持开间不变,以此提高平面设计的标准化水平。若项目主体户型不同,需分析对应便捷尺寸,基于基本模块与通用部件的特征及整体结构进行组合,将雷同模块组合成全新户型。
通常在装配式建筑项目时,客厅与卫生间是平面设计中的基本模块,这类模块在不同户型或不同条件下的部件设计比重不同,所需数量也不尽相同。在平面标准化设计时,还需工作人员注重接口通用性原则,确保各部件能灵活对接,有效组合。根据不同基本模块的特征,制定相应的组合策略,以更灵活、更便捷的组合模块设计方案,提高装配式项目设计的标准化与规范化。
立面标准化设计,需突出该建筑主体结构的主体地位。立面结构包括建筑项目的外围墙板、阳台、门窗等,在设计时,应结合装配式建筑项目的整体需求,判断各类立体部件的对应模数,确保各个部位的基础模组能够灵活组成对应关系,以此凸显出装配式建筑项目的个性化设计。外围墙板的标准化设计,需要遵照立面标准化设计基础原则。
门窗等立面部件的基础设计,需要工作人员集中判断该项目的采光、通风及结构等诸多要素,优化门窗部件的组合方式,同时考虑到装配式建筑的美观需求,需要优化整体色彩搭配效果,门窗部件尺寸等内容,优化门窗部件的排列方式。立面设计中的阳台部件,需要工作人员分析建筑整体的设计风格,确保阳台的功能性、实用性符合建筑标准,严格遵循立面标准化设计的基本原则,优化单元组合方式。
2.3部品设计与方案设计标准化
JGJ/T 494—2022《装配式住宅设计选型标准》中3.0.3指出,装配式建筑的设计选型工作,需要优化部品部件及接口的设计选型和产品集成设计。而部品设计方案设计的标准化,需要设计人员了解该装配式建筑各个项目各个模块的核心设计功能,基于不同部件的核心功能及其实用性能进行分析,判定该模块或部品的多项参数,以此实现多项参数的规范化控制,进一步提高设计的标准化水平,确保该建筑项目满足户型设计标准,根据不同部品及建筑整体户型情况,完善部品布置、摆放工作。
方案的标准化设计要求工作人员认真分析本建筑的核心特征,判定该项目的实际功能,以该工程项目的建设周期及工期为参考依据,选择适宜的施工材料,优化该工程建设的方案、流程,加强对施工方案的标准化管控力度,确保不同部件的应用合理,不同工序的衔接流程稳定,保证施工现场的各道工艺、不同环节均可合理衔接、有序进行。方案标准化设计时,要求工作人员考虑到该建筑的隔音功能、防火功能,提高建筑的安全系数。
2.4以部件标准化推动设计标准化
装配式建筑施工的基本特征是构配件生产工厂化、施工机械化以及施工组织管理科学化。由此可见,构配件生产工厂化及标准化,是确保装配式建筑工程能顺利推进的必要前提。装配式工程的标准化设计,其最终目的是要降低工程建设的成本,为工厂生产部件以及现场施工等作业,创造秩序的条件,进而有效控制施工现场的建设成本,提高工程建设质量,加快工程建设速度,达到提质增效的目的。
装配式建筑的标准化设计可以通过通用化呈现,扩大同类型部件的使用范围,降低在制造建造过程中的重复劳动,便可以有效提高工程的建设效率,也能够缩减设计部门的工作量,减少工程开发周期,从而有效提升工程效益。JGJ/T 494—2022《装配式住宅設计选型标准》指出,整个建筑的集成设计,便是由部品部件选型后的标准化接口实现协调、统一。在部品、部件层级设计选型时,需要优先选择适合的部品部件,并再三确定其接口,应尽量选择通用部品部件,确保接口标准化,各部品部件之间通过接口构建起整个建筑。
因此,在装配式建筑设计时,工作人员可以使用标准图集设计通用型部件。设计人员需要根据标准图集,建立通用部件部品库,并结合该建筑工程的使用需求及功能需求,从中选择适宜的部件、模块。如住宅类装配式建筑设计时,设计人员可选用通用化楼板、楼梯板,形成通用化、系列化产品设计。
在建设通用部件部品库时,设计人员可以寻找装配式建筑建造所需的预制外墙、预制楼板、卫生间、楼梯等部件,并从中找到共性较多的部件,将其定义为通用部件。随后,分析通用部件的结构、规格、性能参数等,了解此类通用件在组装拼接时的接口特征,明确通用部件的应用条件,将其整理、归纳后,按需分类,便可建立起通用部件部品库。在工程建设或新的设计项目中,尽可能选择此类通用部件,以节约项目建设成本。若当前素材库中拥有的通用部件,不满足新项目的需求,则应选择相似部件并进行二次开发,形成新的通用部件,以此扩充通用部件部品库,或在二次开发时,根据新项目的实际需求,在通用部件的基础上加以改造,以此设计出定制化部件,便能满足新项目的个性化需求。
2.5促进场内建造与场外建造的有机结合
装配式建筑工程,可分为场内建造与场外建造这两方面,通俗来讲,就是部件制造工厂与施工工地。此类“工厂+工地”建造场所与原有的建筑工程相去甚远。纵观我国当前的装配式建筑工程市场,除去极少一部分的龙头企业,具备自主设计、生产、施工、装配的全链生产能力外,大部分总承包建筑企业,依然需要按照普通建筑材料的采购方式,采购部件部品,且采购受市场波动影响较大,难以控制工程建设的整体成本及工程建设效率。为达到装配式建筑提质提效的目标,应促进场内建造与场外建造的有机结合,强调制造链条与建造链条的整体性衔接,以此创新装配式建筑工程项目的设计方式。
装配式建筑是我国建筑领域及市场发展开拓的必然趋势,为促进装配式建筑行业的稳定发展,需坚持以提质增效为核心导向,提升装配式建筑设计标准化水平,提高装配式建筑的建设工作效率。在施工时,将场内与场外有机结合,优化各环节,各工艺流程的调度与统筹,从大局视角出发,分析装配式建筑工程的建设进度,合理分配工程资源,进一步提高装配式项目的整体效益,尽量采取通用部件优化选型设计,确保制造与建造能有机结合,打造出工业化、标准化的新型装配式建筑施工模式,为装配式建筑领域开拓一条全新的发展道路。
【参考文献】
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【作者简介】
刘丽莉,女,1985年出生,工程师,学士,研究方向为建筑设计。
(编辑:于淼)