论文部分内容阅读
摘要：当前，人们的生活质量得到了明显的提升，对建筑的各方面也都提出了全新的要求，安全、稳定、节能、环保成为人们追求的目标。对此，建筑業在进行建筑设计时必须满足人们的实际需求，顺应时代发展，灵活应用装配式建筑设计，进而达到降低污染、节约资源、提高效率的目的。因此，在进行装配式建筑设计时必须结合施工实际情况，规范设计流程，合理制订设计方案，加强现代信息技术的运用，及时发现问题并解决问题，从而有效提升建筑工程的质量和效率。加强对装配式建筑设计要点的研究，分析存在的相关问题并解决问题，成为相关设计人员重点研究的课题。基于此，文章对装配式建筑设计要点进行分析研究，希望能为促进装配式建筑的可持续发展提供有价值的参考。
关键词：装配式建筑;设计要点;改进措施
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2021）-01-187
1、国内装配式建筑业发展现状
1.1、产业规模扩张迅速，发展势头良好
近年来装配式建筑呈现良好发展态势，据住建部统计，2019年全国新开工装配式建筑4.2亿m2，较2018年增长45%，占新建建筑面积的比例约13.4%。在促进建筑产业转型升级，推动城乡建设领域绿色发展方面发挥了重要作用。
1.2、结构类型发展不均衡，以装配式混凝土建筑为主
装配式建筑主要分为装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑、装配式木结构建筑以及三类结构的组合。2019年，新开工装配式混凝土建筑2.7亿m2，占新开工装配式建筑的比例为65.4%;装配式钢结构建筑1.3亿m2，占新开工装配式建筑的比例为30.4%;装配式木结构建筑0.02亿m2，其他装配式组合建筑0.15亿m2。
1.3、装配式建筑在商品房中的应用最多
2019年新开工装配式建筑中，商品住房为1.7亿m2，保障性住房0.6亿m2，公共建筑0.9亿m2，分别占新开工装配式建筑的40.7%、14%和21%。装配式建筑在商品房中应用最广泛。
2、装配式建筑的特点
近年来，装配式建筑由于其独特的优势而受到越来越多的关注，并已成为最新的建造方法之一。装配式建筑的特征包括以下几点：第一，装配式建筑存在各种建筑解决方案，满足当今大众审美需求的多样化;第二，装配式建筑可以一定程度上保持恒温，集中供暖一方面可以减少能源消耗，另一方面，可以减少环境污染。第三，与传统的施工方法相比，装配式建筑会更容易对建筑物的形状、颜色、功能优化;第四，传统的建筑生产方法施工时间长，而装配式建筑弥补了这一缺点，施工时间大大缩短;第五，预制房屋的建造主要分为主要构件建造、主体建造和装配建造。装配式建筑的质量主要取决于楼板结构和施工过程，因此，可以定义一个相对简化的施工过程，与传统的施工方法相比，施工质量控制具有简化的优点。
3、装配式建筑设计要点
3.1、施工图纸设计要点
施工图纸的质量直接影响建筑工程后续的施工质量，是装配式建筑设计中的重点内容。通过科学合理的施工图纸设计，明确相关建筑材料、结构等，能够为后续施工提供良好的参考依据，实现对各个环节的管控。因此，在施工图纸设计阶段可利用BIM技术对装配式建筑进行立体建模，对不同的构件进行碰撞并且对吊装进行动态模拟，保证后续装配式建筑施工的有序开展。同时，加强各参与方之间的沟通交流，对设计方案和施工方案进行探讨，制订出多种方案并对方案进行模拟，判断方案是否可行，不断优化和调整方案，进而为后续施工奠定良好的基础。
3.2、平面与立面设计要点
在装配式建筑设计中，平面与立面的设计尤为重要。平面设计主要是分析各构件的尺寸、规格，结合建筑结构形式合理地布局建筑内部空间，对各模块进行多元化的组合，呈现出不同类型的户型，最终形成标准化的户型，满足人们的各种需求。立面设计则主要涉及立体结构，如墙板、门窗等，通过对各构件的组合体现个性化特点。在进行立面设计时，需要结合建筑自身的特点，考虑通风、采光等因素，并加强与平面设计的联系，使整体建筑更具实用性。
3.3、结构构件预制设计要点
结构构件是装配式建筑的基础，直接关系后续施工的质量和效率。因此，必须做好结构构件预制设计，保证构件的合理性。首先，加强对施工图纸的研究，合理设计构件加工图纸，保证结构构件的合理性。同时，加强与生产厂家之间的沟通交流，结合生产工艺对结构构件的规格、尺寸等进行设计，保证构件的精准度满足施工的需求，避免出现构件规格不合格而影响施工质量和进度的情况。其次，在进行构件预制设计时，还需要考虑施工场地的情况以及生产厂家的吊装和运输情况，遵循相关的原则进行合理设计，进而保证构件的质量和设计水平。
4、关于装配式建筑设计的思考
某块棚户区改造安置房项目，叠合楼板、预制混凝土夹心保温外墙、预制混凝土内墙、预制楼梯、预制阳台板、空调板、集成厨卫和部分管线全部采用装配式建造。为了保证高装配率，首层地板及屋面板采用叠合楼板，坡顶和住宅入口门头采用钢结构形式，由此本项目的装配率为84%，达到AA级装配评价标准，具备高起点、高标准的示范特性。这种做法的优点为主体装配率高、湿作业少、对环境影响低、施工速度快，但总体造价高于普通混凝土建筑（约增加1500元/m2）。
通过对方案设计、施工图设计、预制板拆分图设计，以及从预制板生产到项目施工全过程的经验与教训，结合装配式建筑发展现状及现行规范，我们对装配式建筑设计特点及其装配率控制思考如下：
（1）非示范项目建议考虑最低的装配式建筑面积指标要求，现阶段装配式建筑比现浇建筑成本高，因此可以遵循以下设计原则：1）先高层后多层，直到满足最低的装配式建筑面积指标要求，楼栋越高，标准化程度越高，构件越容易实现“高复制”，成本增量相对较低;2）先大户型后小户型，大户型的部品/部件数量少于小户型，应用比例更容易实现。本项目户型面积小，小于90m2的户型占90%，部品/部件数量占比巨大，成本提高。
（2）适当减少预制承重竖向构件。在装配式建筑中，竖向构件的设计和施工难度最大也最复杂，对工人素质要求很高;外墙热桥、防水问题比较难以处理，而且密封胶耐久性不能与建筑同周期;灌浆套筒检测技术未列入强制性检测范畴，灌浆质量问题层出不穷，灌浆料在低温环境下的适应性尚在试验当中，对温度的适应性低，影响工期，且大型构件的运输成本较大。
（3）采用叠合楼板。此项技术较为成熟，现浇节点相对较少，可同时作为模板使用，对增加施工进度、改善工地环境，有明显作用。
（4）慎重使用干式工法施工楼地面。干式地暖需配合冷热水管线分离，对施工要求较高，地板容易不平整，后期维护成本较高。
（5）预制楼梯、阳台板、空调板的制作、施工难度不大，可大量应用。
（6）根据住宅使用人群选择是否采用管线分离。管线分离需占用一定的室内空间，若住户为不定人群，为方便管理及检修更换，可选用管线分离。本项目为棚改住宅，为固定使用人群，且户型建筑面积小，因此未实施全部管线分离。
综上，装配式建筑是一个系统工程，不同的组合代表不同的成本增量，因此方案阶段对于装配式建筑设计至关重要。
结束语
装配式建筑的广泛应用不仅满足了生态建设的需求，同时还符合可持续发展的理念。因此，在进行装配式建筑设计时，设计人员必须提高认知和设计水平，保证各个环节设计的合理性，在节约资源的同时控制施工成本，进而不断促进装配式建筑的健康稳定发展。
参考文献
[1]车绍凯.装配式建筑对暖通空调设计及施工的影响[J].居业，2021（01）：17-18.
[2]李贤文.刍议预制装配式建筑结构体系与设计[J].中国建筑金属结构，2021（01）：72-73.
西安众源电力设计有限公司 陕西 西安 710000
关键词：装配式建筑;设计要点;改进措施
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2021）-01-187
1、国内装配式建筑业发展现状
1.1、产业规模扩张迅速，发展势头良好
近年来装配式建筑呈现良好发展态势，据住建部统计，2019年全国新开工装配式建筑4.2亿m2，较2018年增长45%，占新建建筑面积的比例约13.4%。在促进建筑产业转型升级，推动城乡建设领域绿色发展方面发挥了重要作用。
1.2、结构类型发展不均衡，以装配式混凝土建筑为主
装配式建筑主要分为装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑、装配式木结构建筑以及三类结构的组合。2019年，新开工装配式混凝土建筑2.7亿m2，占新开工装配式建筑的比例为65.4%;装配式钢结构建筑1.3亿m2，占新开工装配式建筑的比例为30.4%;装配式木结构建筑0.02亿m2，其他装配式组合建筑0.15亿m2。
1.3、装配式建筑在商品房中的应用最多
2019年新开工装配式建筑中，商品住房为1.7亿m2，保障性住房0.6亿m2，公共建筑0.9亿m2，分别占新开工装配式建筑的40.7%、14%和21%。装配式建筑在商品房中应用最广泛。
2、装配式建筑的特点
近年来，装配式建筑由于其独特的优势而受到越来越多的关注，并已成为最新的建造方法之一。装配式建筑的特征包括以下几点：第一，装配式建筑存在各种建筑解决方案，满足当今大众审美需求的多样化;第二，装配式建筑可以一定程度上保持恒温，集中供暖一方面可以减少能源消耗，另一方面，可以减少环境污染。第三，与传统的施工方法相比，装配式建筑会更容易对建筑物的形状、颜色、功能优化;第四，传统的建筑生产方法施工时间长，而装配式建筑弥补了这一缺点，施工时间大大缩短;第五，预制房屋的建造主要分为主要构件建造、主体建造和装配建造。装配式建筑的质量主要取决于楼板结构和施工过程，因此，可以定义一个相对简化的施工过程，与传统的施工方法相比，施工质量控制具有简化的优点。
3、装配式建筑设计要点
3.1、施工图纸设计要点
施工图纸的质量直接影响建筑工程后续的施工质量，是装配式建筑设计中的重点内容。通过科学合理的施工图纸设计，明确相关建筑材料、结构等，能够为后续施工提供良好的参考依据，实现对各个环节的管控。因此，在施工图纸设计阶段可利用BIM技术对装配式建筑进行立体建模，对不同的构件进行碰撞并且对吊装进行动态模拟，保证后续装配式建筑施工的有序开展。同时，加强各参与方之间的沟通交流，对设计方案和施工方案进行探讨，制订出多种方案并对方案进行模拟，判断方案是否可行，不断优化和调整方案，进而为后续施工奠定良好的基础。
3.2、平面与立面设计要点
在装配式建筑设计中，平面与立面的设计尤为重要。平面设计主要是分析各构件的尺寸、规格，结合建筑结构形式合理地布局建筑内部空间，对各模块进行多元化的组合，呈现出不同类型的户型，最终形成标准化的户型，满足人们的各种需求。立面设计则主要涉及立体结构，如墙板、门窗等，通过对各构件的组合体现个性化特点。在进行立面设计时，需要结合建筑自身的特点，考虑通风、采光等因素，并加强与平面设计的联系，使整体建筑更具实用性。
3.3、结构构件预制设计要点
结构构件是装配式建筑的基础，直接关系后续施工的质量和效率。因此，必须做好结构构件预制设计，保证构件的合理性。首先，加强对施工图纸的研究，合理设计构件加工图纸，保证结构构件的合理性。同时，加强与生产厂家之间的沟通交流，结合生产工艺对结构构件的规格、尺寸等进行设计，保证构件的精准度满足施工的需求，避免出现构件规格不合格而影响施工质量和进度的情况。其次，在进行构件预制设计时，还需要考虑施工场地的情况以及生产厂家的吊装和运输情况，遵循相关的原则进行合理设计，进而保证构件的质量和设计水平。
4、关于装配式建筑设计的思考
某块棚户区改造安置房项目，叠合楼板、预制混凝土夹心保温外墙、预制混凝土内墙、预制楼梯、预制阳台板、空调板、集成厨卫和部分管线全部采用装配式建造。为了保证高装配率，首层地板及屋面板采用叠合楼板，坡顶和住宅入口门头采用钢结构形式，由此本项目的装配率为84%，达到AA级装配评价标准，具备高起点、高标准的示范特性。这种做法的优点为主体装配率高、湿作业少、对环境影响低、施工速度快，但总体造价高于普通混凝土建筑（约增加1500元/m2）。
通过对方案设计、施工图设计、预制板拆分图设计，以及从预制板生产到项目施工全过程的经验与教训，结合装配式建筑发展现状及现行规范，我们对装配式建筑设计特点及其装配率控制思考如下：
（1）非示范项目建议考虑最低的装配式建筑面积指标要求，现阶段装配式建筑比现浇建筑成本高，因此可以遵循以下设计原则：1）先高层后多层，直到满足最低的装配式建筑面积指标要求，楼栋越高，标准化程度越高，构件越容易实现“高复制”，成本增量相对较低;2）先大户型后小户型，大户型的部品/部件数量少于小户型，应用比例更容易实现。本项目户型面积小，小于90m2的户型占90%，部品/部件数量占比巨大，成本提高。
（2）适当减少预制承重竖向构件。在装配式建筑中，竖向构件的设计和施工难度最大也最复杂，对工人素质要求很高;外墙热桥、防水问题比较难以处理，而且密封胶耐久性不能与建筑同周期;灌浆套筒检测技术未列入强制性检测范畴，灌浆质量问题层出不穷，灌浆料在低温环境下的适应性尚在试验当中，对温度的适应性低，影响工期，且大型构件的运输成本较大。
（3）采用叠合楼板。此项技术较为成熟，现浇节点相对较少，可同时作为模板使用，对增加施工进度、改善工地环境，有明显作用。
（4）慎重使用干式工法施工楼地面。干式地暖需配合冷热水管线分离，对施工要求较高，地板容易不平整，后期维护成本较高。
（5）预制楼梯、阳台板、空调板的制作、施工难度不大，可大量应用。
（6）根据住宅使用人群选择是否采用管线分离。管线分离需占用一定的室内空间，若住户为不定人群，为方便管理及检修更换，可选用管线分离。本项目为棚改住宅，为固定使用人群，且户型建筑面积小，因此未实施全部管线分离。
综上，装配式建筑是一个系统工程，不同的组合代表不同的成本增量，因此方案阶段对于装配式建筑设计至关重要。
结束语
装配式建筑的广泛应用不仅满足了生态建设的需求，同时还符合可持续发展的理念。因此，在进行装配式建筑设计时，设计人员必须提高认知和设计水平，保证各个环节设计的合理性，在节约资源的同时控制施工成本，进而不断促进装配式建筑的健康稳定发展。
参考文献
[1]车绍凯.装配式建筑对暖通空调设计及施工的影响[J].居业，2021（01）：17-18.
[2]李贤文.刍议预制装配式建筑结构体系与设计[J].中国建筑金属结构，2021（01）：72-73.
西安众源电力设计有限公司 陕西 西安 710000