裝配式建筑的設(shè)計方法概述

張慶亮

（天津城建大學(xué)建筑設(shè)計研究院）

近年來，各地推進(jìn)裝配式建筑的政策陸續(xù)發(fā)布，極大的促進(jìn)各地裝配式建筑的發(fā)展。盡管近年來國家的規(guī)范、圖集陸續(xù)發(fā)布實施，但在項目實施過程中，因項目參與單位長期以來設(shè)計實施傳統(tǒng)混凝土建筑形成的思維慣性，裝配式建筑設(shè)計方法跟不上裝配式建筑的發(fā)展，裝配式建筑設(shè)計方法并沒有得到很好的實施，甚至最終設(shè)計結(jié)果不利于裝配式建筑的生產(chǎn)與實施，以下本文將介紹裝配式建筑的設(shè)計方法。裝配式建筑設(shè)計是在模塊化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化及模數(shù)化的原則上完成建筑設(shè)計的，但是實際情況中，一些項目實施時往往無法盡善盡美的還原裝配式建筑設(shè)計中的理論，正可謂是“理論”與“實踐”大相徑庭，在標(biāo)準(zhǔn)的裝配式建筑設(shè)計方法中需要結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益和材料實際情況進(jìn)行建筑設(shè)計。

1 裝配式建筑設(shè)計特點

裝配式建筑與傳統(tǒng)混凝土建筑不同，無論是裝配式建筑的工廠內(nèi)生產(chǎn)預(yù)制墻板、預(yù)制樓板、預(yù)制樓梯、預(yù)制陽臺等構(gòu)件，還是之后運到項目現(xiàn)場拼裝，澆搗混凝土，使預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆部分形成整體建筑。因為裝配式建筑設(shè)計有個明顯的特征“技術(shù)前置”，相對于傳統(tǒng)混凝土建筑的建造方式而言，約束條件更多、更復(fù)雜，對設(shè)計也提出了更高的要求，建筑設(shè)計需從策劃階段介入，必須考慮項目的造價和經(jīng)濟(jì)效益、預(yù)制構(gòu)件廠的技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模、運輸?shù)缆非闆r、項目施工組織和施工總平面布置情況。裝配式建筑設(shè)計力求功能布局方便合理、結(jié)構(gòu)規(guī)整受力簡明，在適應(yīng)預(yù)制構(gòu)件的技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，應(yīng)采用“一體化”、“標(biāo)準(zhǔn)化”、“模塊化”、“通用化”、的設(shè)計方法，應(yīng)遵循少規(guī)格、多組合的原則，在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的基礎(chǔ)上實現(xiàn)系列化和多樣化。減少預(yù)制構(gòu)件種類，提高相對應(yīng)模具的重復(fù)利用率，為構(gòu)件工廠與項目現(xiàn)場的降耗提效提供便利。想要摒棄傳統(tǒng)建筑設(shè)計的不同，首先要理解傳統(tǒng)混凝土的建筑特點，廣義混凝土是由凝膠材料、粗細(xì)骨料，水及其他外加劑按照適量的比例配置而成的人工石材，傳統(tǒng)混凝土的優(yōu)點其實顯而易見，多種原材料、而且價格實惠。不僅有非凡的可塑性和耐久性，而且可以用作鋼筋增強。但是傳統(tǒng)混凝土的缺點也不容忽視，那就是它自重大，是一種脆性材料。

2 總圖設(shè)計階段

總圖設(shè)計階段考慮的是設(shè)計過程中的整體概述。不僅要考慮建筑設(shè)計空間、保證構(gòu)件在一定時間內(nèi)有充足的存放空間，并且吊裝能一次完成起落工作。要提前設(shè)想到，在項目實施過程中，所有吊裝機械的使用和運轉(zhuǎn)，在一定空間內(nèi)有合理的高效率的工作，而保證項目實施過程中，不管是吊裝機械還是起重機哪怕是覆蓋物都要確保這些物件的完整性和安全性。而其他構(gòu)件也不可以隨處可見，需要有序地放置好，保持地面的平整，堅實，不可以有不需要的過多垃圾，定期安排施工人員對整個工程場地進(jìn)行清掃、對施工人員的安全要有措施相對應(yīng)，可以每天在施工之前進(jìn)行短暫的開會，將一周需要保證的進(jìn)度明確交代出來，甚至是在一天之內(nèi)需要完成的任務(wù)也要有所表現(xiàn)，保證工程的進(jìn)度順利整個工程實施場地不可雜亂無章，需保持秩序性，視工作環(huán)境而定不可以阻礙交通，不可以在非工作時間工作妨礙周圍居民的生活作息，在有效時間內(nèi)提高工作效率，合理安排項目實施周期。

3 建筑單體設(shè)計階段

如果說面對總體設(shè)計階段還有一定的不足和想法上的缺陷，比如說只是關(guān)注工作進(jìn)度和工作效率，而對具體的建筑設(shè)計步驟并沒有明確指出。那么建筑單體設(shè)計階段可謂是“面面俱到”。建筑單體設(shè)計階段則直接關(guān)系到具體建筑設(shè)計實施而且關(guān)系到生產(chǎn)效率、裝配式建筑設(shè)計的經(jīng)濟(jì)成本是否入不敷出，以及是否能繼續(xù)使用裝配式建筑設(shè)計的建造方式，而裝配式建筑的單體設(shè)計階段除了應(yīng)滿足使用設(shè)計功能、外觀審美的各項要求以外，還應(yīng)采用“一體化”、“標(biāo)準(zhǔn)化”、“模塊化”、“通用化”的設(shè)計方法，應(yīng)該遵循少規(guī)格、多組合的原則，提高建筑建設(shè)效率及控制裝配式建筑建造的經(jīng)濟(jì)成本。

“一體化”設(shè)計的理念是在平面布局中應(yīng)保留有足夠的靈活性和轉(zhuǎn)換性，讓平面布置設(shè)計能適應(yīng)建筑長壽命周期的運用需求，滿足不同的使用者不同的時期不同的需求，同時滿足裝配式建筑設(shè)計經(jīng)營業(yè)態(tài)的調(diào)整；“一體化”設(shè)計，應(yīng)要求建筑設(shè)計師要有結(jié)構(gòu)組織設(shè)計，藝術(shù)設(shè)計的理念，要充分考慮到結(jié)構(gòu)布局和構(gòu)件的生產(chǎn)。“標(biāo)準(zhǔn)化”、“模塊化”的設(shè)計，需要讓建筑人員意識到空間是被一個個空間單元所組成，標(biāo)準(zhǔn)化的空間單元則是由有限的幾個構(gòu)件拼接組合的。這樣做將極大降低藝術(shù)設(shè)計的工作量及設(shè)計管理難度，降低工廠生產(chǎn)、管理的難度，減少模具種類，降低模具攤銷，提升工作生產(chǎn)效率，降低經(jīng)濟(jì)成本，同時也極大地減少了各項環(huán)節(jié)出錯的概率。

如果“標(biāo)準(zhǔn)化”、“模塊化”的空間單元，“標(biāo)準(zhǔn)化”的構(gòu)件，能在不同的時間，不同項目的中運用，實現(xiàn)“通用化”，那些原來規(guī)模小不適宜采用裝配式建造方式的建筑就能選用裝配式建造方式了。一些建筑設(shè)計如果能完成這一步實際運用“標(biāo)準(zhǔn)化”、雖然“通用化”的設(shè)計有些年頭，因為戶型平面布局功能合理的前提，結(jié)構(gòu)設(shè)計布置簡明，當(dāng)同樣的平面在用裝配式技術(shù)建造時，也相當(dāng)適宜才行。裝配式建筑的立面造型設(shè)計是裝配式建筑功能、建筑構(gòu)造和建筑美學(xué)的統(tǒng)一體，同樣需要“標(biāo)準(zhǔn)化”、“模塊化”的設(shè)計方法，立面造型設(shè)計通常可以從“色彩、材質(zhì)”、“平面形式構(gòu)成”、“體塊組合”三方面入手。“色彩、材質(zhì)”可選用的做法就數(shù)之不盡了，常見的有外墻涂料做法，瓷磚反打，石材反打，清水混凝土，塑性混凝土、硅膠摸反打仿石材等藝術(shù)混凝土做法。

“平面形式構(gòu)成”，通過不同色彩，不同材質(zhì)，不同質(zhì)感的材料拼接組合，配合GRC線腳或玻璃、鋼構(gòu)件材料等實現(xiàn)豐富的立面。“體塊組合”則是通過建筑的體塊穿插組合，實現(xiàn)粗獷有力的造型及豐富的光影效果。

4 結(jié)束語

裝配式建筑的設(shè)計帶來的好處顯而易見，作為一種極具特點的建筑設(shè)計方法，如何將裝配式建筑設(shè)計合理的運用到實際項目工程中還需結(jié)合實際情況，在確保項目正常進(jìn)行的情況下不要“墨守成規(guī)”，開拓創(chuàng)新，積極提高工作效率的同時帶來建筑行業(yè)內(nèi)的新想法，提高人民生活水平，將裝配式建筑設(shè)計發(fā)展的更好。