關于預制裝配式建筑的設計要點探討

劉 海 香

(山西凱的建筑設計規劃有限公司，山西 太原 030000)

建筑工程中方案設計環節較為復雜，要想提高工程質量，加強對建筑設計的重視度是尤為重要的。預制裝配式建筑屬于一種新型的建筑形式，為了促進其優勢的充分發揮，保證其長久、穩定的發展，就需要對預制裝配式建筑的設計方案進行不斷的優化和完善。

1 預制裝配式建筑

預制裝配式建筑主要是指建筑所需的零部件均是由工程生產之后再運送到現場，按照設計要求進行合理組裝的一種建筑類型。而且其在設計和生產過程中具有一定的工業性，又被稱之為工業化建筑。目前預制裝配式建筑的類型主要有5種:一是砌塊建筑，如空心砌塊，其優勢在于施工工藝較為簡單，成本低廉，工業化程度低;二是大板建筑，如樓板、屋面板，其不僅具有較高的防震性能，還可以增大空間的利用率，降低布局中的限制性；三是模塊建筑，其形式有整體模塊、板材模塊、核心體模塊等等，具有較高的工業化性質，且立面形式豐富；四是框架輕板建筑,對于增強內部空間的靈活性、降低建筑自重有著重要意義；五是升板/升層建筑,其對于減少高空作業，加快施工速度有著顯著的效果(見圖1)。

2 預制裝配式建筑設計的要求

2.1 質量要求

該類建筑設計要求提升建筑工程中的生產質量、設計質量以及工作質量這三個部分。在預制裝配式建筑施工中，也只有提高生產質量，才能更好的保證建筑施工的標準性、規范性，從而確保預制裝配式建筑的整體質量和性能。

2.2 進度要求

預制裝配式建筑最為明顯的特征就是有效的縮短了施工進度，因為在工程建設前，所需的零部件均由工廠生產制造，現場只需進行合理安裝即可，大大的降低了時間的消耗。同時預制裝配式建筑工程中很少應用預制基礎，因此，在現場安裝的過程中，工程可以同時開展構件等多個內容的生產作業。

2.3 成本要求

同傳統的工程建設相比，預制裝配式建筑可以有效的減少人力、材料以及時間的消耗，進而降低相應的施工成本，不過如果是有具體要求的建筑工程，則需要結合實際情況合理的開展采購工作。

3 預制裝配式建筑設計要點

3.1 住宅設計規劃

首先，住宅建筑在規劃設計過程中，其通風、采光以及建筑之間的間距是其重點關注內容，除了要按照具體標準要求進行設計操作外，還要結合現場的實際情況，提升設計合理性和可行性，保證后期建筑的正常使用。其次，預制裝配式建筑一直都要秉持著合理、經濟、安全的基本原則，所以在規劃設計中，需對施工的具體流程予以綜合的考慮和分析，提升各工序之間的連接性，保證施工的效率。再次，對構件運輸的路線進行合理的規劃和設計，使構件可以運送到吊裝范圍內，加快吊裝作業的效率。最后，對預制構件臨時堆放的場地展開規劃和設計工作，并對吊塔的噸位及其位置實行合理的控制，且結合設計要求以及現場施工情況明確吊塔的最終位置，以增強構件運輸環節的準確性，維護現場施工安全。

3.2 二維設計

在預制裝配式建筑平面設計中，要堅持著模數協調的基本原則，這也就要求設計人員保證各結構模塊尺寸的合理性，確保預制構件以及相應部品使用的合理性、標準性，這樣才能為后續方案、技術的選擇提供充足依據，進而降低人工、成本的過度消耗，保證施工的質量和效率。另外，在布局規劃上，要進行統籌考量，確保承重墻、管井等內容設置的合理性，以增強空間布局的靈活性、可變性，明確各功能空間的布局規劃。

3.3 立面設計

由于裝配式建筑具有靈活性和可變性的特征，所以在建筑外墻設計過程中，可以通過不同組件的組合來提升立面的整體設計效果，同時還可配以不同的裝飾材料來營造建筑的美觀性和獨特性，凸顯裝配式建筑的優勢。再加上裝配式建筑外墻構件的種類較多，如混凝土預制組件、外墻裝飾組件、陽臺、門窗等，所以在設計過程中要充分發揮混凝土剪力墻結構的作用和特征，強化外墻結構的裝飾效果，凸顯其多樣化特征。此外，門窗作為室內空間采光的重要內容，在設計過程中，一定要結合空間布局情況合理規劃門窗尺寸大小、上下比例以及窗框形式，在保證設計合理性的同時改善裝配式建筑的美觀性。另外，也可將空調和陽臺的形狀與位置進行合理調換，這樣能夠有效完善立面設計效果，展現多樣化特征。圖2為預制剪力墻示意圖。

3.4 預制構件設計

在預制構件設計過程中，除了要遵循標準化、模塊化的基本原則外，還需要注意的重點內容有：

1)提高預制構件標準化設計水平，減少構件的類型，節約成本。

2)在對構件大小和重量進行設計時，要結合區域內構件的生產和運輸能力實行統籌管理。

3)除了要保證構件自身的耐久性能外，要對其后續使用的安全性、便利性進行充分的分析和了解，提升構件的使用效率。

4)對預制外墻板開展保溫、隔熱設計工作，并根據區域特性合理的選擇與之匹配的結構類型。

5)非承載墻的內墻設計應利用一些隔音性能強、便于安裝的隔墻板進行安裝。并結合室內空間的性能運用合理的方式將其與承重墻有效連接，以提高整體結構的抗震性。

6)廚房和衛生間區域內的結構要具有良好的防水效果，且管道及相應設施等設備的安裝均需確保堅實可靠，以此增強空間的實用性。

7)預制裝配式建筑的樓蓋設計主要有兩種形式，即疊合樓板和現澆樓蓋。其中疊合樓板是裝配式建筑中使用最為頻繁的一種設計形式，而現澆樓蓋通常被應用在開間較大，或者平面較為復雜的樓層設計中，以此增強樓板與墻體之間的密實性和整體性。

8)室外空調機架通常會與陽臺進行共同設計，以此來保證地漏、孔洞以及嵌入盒等位置規劃的合理性，減少問題的產生，保證各部分功能的合理運用。

3.5 協同設計

協同設計主要是指將預制裝配式建筑的結構設計同抗震設計結合起來，增強整體建筑的抵抗能力，提高其質量。在預制構件設計生產過程中，還應加強構件之間的組合幾率，簡化施工流程，以此達到工業化生產的具體要求。另外，建筑結構中的柱和承重墻等構件在連接時，要確保其垂直性，門窗洞位置盡量保持在同一水平線上。再者，在預制裝配式建筑中，還需對垂直管井的位置、尺寸以及實用性等問題進行綜合的考慮，保證管線位置的水平，簡化后期維修的難度。

除此之外，管井內還應設置供暖系統閥及其他控制部件；對于采用分體空調的室內空間可預留安裝位置，并設置預埋件；廚房和廁所的排風管道除了要確保其位置和尺寸的合理性外，還要配備相應的配電箱；對各種導線接口、連接盒等的位置進行充分考量，確保其設置的合理性，同時要做好各種開關、插座等的預埋設置，為后續安裝作業提供幫助。

3.6 內部裝修設計

預制裝配式建筑在內部裝修設計時需要將部件、裝修、建筑這三方面內容實行統一的分析和研究，按照國家的設計標準要求，提高預制裝配式建筑的環保性、安全性和經濟性，同時在裝修設計中，還可以完善集成化的部品體系，實現部件的成套標準化供應。在內部裝修設計中，還可以利用構件和部品的接口技術、參數以及公差配合等內容對構件和部品的通用和兼容性進行優化。而對于內部裝修設計中相關材料、設備的使用年限，就需要結合區域內的實際情況展開全面的考量工作，并在確保其性能的基礎上，不斷的提升其適應性和可變性，以降低日后維修和養護的難度。

4 結語

近年來，我國預制裝配式建筑得到了快速的發展，其結合了建筑設計的重點要求，考慮多方面因素的影響，并合理的優化整合了相關資源，進而提高預制裝配式建筑的設計水平，為其進一步發展奠定基礎。