淺談裝配式建筑設(shè)計(jì)及應(yīng)用

文/夏源吉 大連都市發(fā)展設(shè)計(jì)有限公司 遼寧大連 116000

裝配式建筑設(shè)計(jì)代表著建筑產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)掌握裝配式建筑工程的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，結(jié)合具體工程具體情況，制定科學(xué)的工程設(shè)計(jì)方案。

1、裝配式建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原則

裝配式建筑工程是指建筑工程項(xiàng)目采用了預(yù)制混凝土的裝配結(jié)構(gòu)，并將該種結(jié)構(gòu)類型的工程項(xiàng)目統(tǒng)稱為預(yù)制裝配式建筑。

預(yù)制裝配式建筑通常采用輕鋼和木結(jié)構(gòu)混合、鋼筋混凝土和輕鋼結(jié)構(gòu)混合等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。與西方國(guó)家相比，我國(guó)采用預(yù)制裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)間較短，應(yīng)從實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不足與問(wèn)題，參考其他國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)典案例。

預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)方案的采用，對(duì)施工成本、施工工期、建筑材料采購(gòu)及運(yùn)輸管理、工程質(zhì)量、施工工藝等諸多方面產(chǎn)生影響。作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)與施工企業(yè)、建設(shè)單位加強(qiáng)聯(lián)系溝通，優(yōu)化設(shè)計(jì)流程。

1.1 精細(xì)化設(shè)計(jì)

以精細(xì)化設(shè)計(jì)、綜合性設(shè)計(jì)、全面性設(shè)計(jì)為原則，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重點(diǎn)圍繞施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和施工工藝選擇兩個(gè)方面開(kāi)展精細(xì)化設(shè)計(jì)工作。

1.2 模數(shù)化設(shè)計(jì)

以模數(shù)化設(shè)計(jì)為原則，設(shè)計(jì)師應(yīng)注重裝配式建筑部位、構(gòu)件、建筑之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，遵守國(guó)家關(guān)于裝配式建筑設(shè)計(jì)與施工的規(guī)范要求，優(yōu)化建筑模塊組合設(shè)計(jì)。

1.3 一體化設(shè)計(jì)

以一體化設(shè)計(jì)為原則，設(shè)計(jì)人員應(yīng)與供貨商、其他管理部門或者施工部門溝通協(xié)調(diào)，保證施工流程、裝飾裝修、管線敷設(shè)、預(yù)制構(gòu)件和建筑結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計(jì)。

1.4 成本化設(shè)計(jì)

成本化設(shè)計(jì)原則是指，設(shè)計(jì)人員應(yīng)優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)方案，以合理降低裝配式建筑工程成本，為預(yù)制裝配式工程項(xiàng)目增加收益。

1.5 信息化設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員應(yīng)在預(yù)制裝配式建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，靈活使用信息技術(shù)、物理科學(xué)和數(shù)學(xué)科學(xué)相關(guān)知識(shí)，科學(xué)制定設(shè)計(jì)方案，靈活選擇施工技術(shù)，確保施工設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性。

2、裝配式建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)策略

某建筑住宅項(xiàng)目主要由10棟高層建筑所組成，其主體結(jié)構(gòu)主要為剪力墻結(jié)構(gòu)，在經(jīng)過(guò)相關(guān)討論研究后采用預(yù)制裝配式建筑技術(shù)進(jìn)行施工，對(duì)模板應(yīng)用裝配式的疊合樓板，剪力墻應(yīng)用預(yù)制裝配式剪力墻吊裝施工。以下主要就對(duì)其設(shè)計(jì)實(shí)踐以及相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析和探討。

2.1 建筑平面設(shè)計(jì)策略

預(yù)制裝配式建筑的平面設(shè)計(jì)原則主要就是模數(shù)的協(xié)調(diào)。在平面設(shè)計(jì)當(dāng)中需要對(duì)套型模塊的種類以及尺寸實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，對(duì)建筑的內(nèi)裝部品需要和建筑預(yù)制構(gòu)件之間實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化以及通用化和系列化，強(qiáng)化建筑住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的相關(guān)配套技術(shù)，以此實(shí)現(xiàn)在降低成本的基礎(chǔ)上同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)施工質(zhì)量以及效率的提升。

2.2 建筑立面設(shè)計(jì)策略

對(duì)于套型組合采用模塊化以及標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的特點(diǎn)進(jìn)行立面設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中預(yù)制外墻板可以利用不同種類的飾面材料來(lái)體現(xiàn)色彩以及紋理的變化。對(duì)于預(yù)制裝配式建筑的大空間靈活性及可變性，可以采用墻體組件的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)組合，使得建筑的立面效果呈現(xiàn)出來(lái)。

2.3 建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)策略

對(duì)于建筑當(dāng)中的預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)來(lái)講，其所需要遵循的原則就是標(biāo)準(zhǔn)化以及模數(shù)化。在設(shè)計(jì)當(dāng)中盡可能的使得構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化提升，其類型減小，進(jìn)而降低成本的增加。對(duì)構(gòu)件的耐火性以及耐久性需要提升，在具體的設(shè)計(jì)中需要綜合思考成品保護(hù)的合理性以及安全性和生產(chǎn)當(dāng)中的便利性。預(yù)制外墻板需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求確保保溫和隔熱，同時(shí)還需要能夠在不同區(qū)域選擇與之相匹配的建筑結(jié)構(gòu)。相對(duì)于建筑內(nèi)部非承重墻，需要選擇隔音效果好以及便于安裝以及拆卸的隔墻板等。按照功能以及室內(nèi)空間的劃分，對(duì)主體結(jié)構(gòu)以及承重墻之間的連接確保安全可靠，使得其能夠和抗震相關(guān)規(guī)范相符合。在對(duì)廚房和衛(wèi)生間的較為潮濕的空間墻需要保證其具備良好的防水效果以及便于清潔。樓蓋選擇疊合樓板，相對(duì)于一些開(kāi)間比較大或者平面比較復(fù)雜的樓層需要采用現(xiàn)澆樓蓋，對(duì)樓板以及墻體和樓板與樓板之間的連接一定要確保結(jié)構(gòu)的完整性。對(duì)陽(yáng)臺(tái)的嵌入盒以及立管孔、地漏、欄桿孔等位置需要保證定位的準(zhǔn)確，預(yù)制樓梯應(yīng)確定扶手桿的位置和預(yù)埋孔的位置。

2.4 協(xié)同作業(yè)設(shè)計(jì)策略

對(duì)預(yù)制裝配式建筑的規(guī)模以及布局和建設(shè)需要能夠有效的符合抗震設(shè)計(jì)需求。在預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)中遵循的原則主要是多種類型的組合以及施工方便和規(guī)格減少、連接簡(jiǎn)單等。建筑的承重墻以及墻柱等垂直的構(gòu)件連接需要保證其直上直下，門窗洞需要保證從上到下能夠?qū)R呈現(xiàn)一列。預(yù)制裝配式建筑需要加強(qiáng)對(duì)于公共區(qū)域垂直管井的空間位置、大小和共享實(shí)際性的思考，使得所設(shè)置的垂直管井便于維修，并且盡量對(duì)橫線管線在設(shè)計(jì)中減少交叉并且保持水平布置。

在裝配式建筑工程的公共空間設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)為暖通管道、電氣管道和排水管道的敷設(shè)預(yù)留空間和位置。設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合生活使用需求，合理確定配電箱和通風(fēng)管道的位置、規(guī)格，設(shè)置循環(huán)、獨(dú)立運(yùn)作的暖通系統(tǒng)，為室內(nèi)照明燈具、電器插座、互聯(lián)網(wǎng)接口和有限電視接口留出位置；采用預(yù)埋、預(yù)留等方式，將各類型管道、線路、接線盒和開(kāi)關(guān)插座的位置預(yù)留出來(lái)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，預(yù)制混凝土裝配式建筑工程項(xiàng)目代表了我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)遵守信息化設(shè)計(jì)、一體化設(shè)、數(shù)模化設(shè)計(jì)、成本化設(shè)計(jì)和精細(xì)化設(shè)計(jì)等原則理念，提高自身的專業(yè)能力和設(shè)計(jì)水平，優(yōu)化裝配式建筑設(shè)計(jì)方案，提高建筑工程的質(zhì)量與安全，為城鎮(zhèn)居民創(chuàng)建舒適、健康的居住環(huán)境，推動(dòng)預(yù)制混凝土裝配式建筑工程項(xiàng)目的良好發(fā)展，為工程項(xiàng)目增加利潤(rùn)收益，降低施工成本，做出個(gè)人貢獻(xiàn)。