淺析預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)

李偉強(qiáng)

（山西亨瑞建筑設(shè)計(jì)研究院(有限公司)，山西 太原 030000）

當(dāng)前，預(yù)制裝配式建筑得以廣泛應(yīng)用，且其優(yōu)勢(shì)日益凸顯。盡管如此，在建設(shè)中依然存在部分問題，直接影響了預(yù)制裝配式建筑施工的質(zhì)量。故而在工程建設(shè)中必須高度重視設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，以設(shè)計(jì)保障施工和建設(shè)，從而推動(dòng)工程的順利竣工。

1 預(yù)制裝配建筑概述

預(yù)制裝配式建筑是在工廠車間加工部件，之后將其運(yùn)送至工程的施工現(xiàn)場，在現(xiàn)場完成部件組裝。預(yù)制裝配式建筑類型較多，不同類型的預(yù)制裝配式建筑具有不同的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員需結(jié)合實(shí)際合理選擇并應(yīng)用。

2 制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)

2.1 施工便利

與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)加工中無需使用過多不同類型的原材料，很好的滿足了綠色建筑的發(fā)展理念。且構(gòu)件制作可在工廠完成，能夠有效減少生產(chǎn)中的資源損耗，減少企業(yè)的建設(shè)成本。

2.2 有利于綠色建筑發(fā)展

預(yù)制裝配式建筑極大地提高了建筑工程項(xiàng)目施工質(zhì)量，加快了工程的施工進(jìn)度，起到優(yōu)化資源配置的作用。在應(yīng)用預(yù)制裝配式建筑的過程中，可在工廠中加工構(gòu)件，以此減少工程施工對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。再者，預(yù)制裝配式建筑可減少施工現(xiàn)場環(huán)境污染，可使用較高強(qiáng)度的混凝土控制噪音和粉塵污染。

3 預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

3.1 設(shè)計(jì)流程

預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)綜合性較強(qiáng)，需要完成技術(shù)策劃、方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)及施工圖及構(gòu)件加工圖設(shè)計(jì)等內(nèi)容。技術(shù)策劃中，要高度重視預(yù)制裝配式建筑的定位、規(guī)模、成本和外部條件等。制定科學(xué)完善的技術(shù)路線，促進(jìn)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而推動(dòng)設(shè)計(jì)和施工的順利進(jìn)行。

初步設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員需與各專業(yè)技術(shù)人員形成密切合作，加強(qiáng)系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場工程設(shè)計(jì)的要求明確層數(shù)、構(gòu)件的類型，與工程現(xiàn)場施工概況有機(jī)結(jié)合，以設(shè)備管線設(shè)計(jì)的基本要求為基礎(chǔ)，對(duì)其經(jīng)濟(jì)性予以科學(xué)評(píng)估，加強(qiáng)對(duì)工程的成本分析，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上制定技術(shù)方案，保證技術(shù)方案的可行性。

3.2 預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1） 立面設(shè)計(jì)，立面設(shè)計(jì)中，可利用不同的模塊排列方式，全面了解和掌握建筑形體及空間的整體變化趨勢(shì)。設(shè)計(jì)人員還需適度改變預(yù)制構(gòu)件及外表的顏色、紋理、質(zhì)感等組裝順序，展現(xiàn)立面的多樣性。選擇材料時(shí)可根據(jù)實(shí)際選擇裝飾混凝土、瀝青混凝土和石材等，凸顯不同的立面效果。非結(jié)構(gòu)性預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際調(diào)整組合方式，滿足不同立面形式的基本要求。

2） 平面設(shè)計(jì)，在平面設(shè)計(jì)中要保證模數(shù)協(xié)調(diào)，不斷優(yōu)化并完善模塊的尺寸，提高工程的質(zhì)量，嚴(yán)格控制工程成本。以使用功能劃分功能區(qū)，以項(xiàng)目要求和規(guī)范制度的內(nèi)容為基礎(chǔ)，確定套型及組合形式。且在平面設(shè)計(jì)中，要利用平面設(shè)計(jì)的基本要求組建套型模塊和單元模塊，以大空間平面布局為首選，科學(xué)布置承重墻和管井，提高住宅空間的靈活度，優(yōu)化結(jié)構(gòu)選型，這里可最大限度地減少套內(nèi)的承重墻，采用工業(yè)化生產(chǎn)模式劃分及調(diào)整功能空間。

3） 預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)，在預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)最大程度地減少構(gòu)件類型，真正實(shí)現(xiàn)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。針對(duì)某些開洞數(shù)量較多，異形和降板等位置，需采用現(xiàn)澆的處理方式嚴(yán)格控制預(yù)制構(gòu)件的尺寸，確保其在耐久性和防火性上滿足工程建設(shè)的要求。生產(chǎn)大體積預(yù)制構(gòu)件的過程中，應(yīng)適度調(diào)整構(gòu)件脫模及吊裝過程中所需的吊點(diǎn)數(shù)量。非承重內(nèi)墻安裝時(shí)，需選擇自重較輕且安裝方便的隔墻板，同時(shí)結(jié)合室內(nèi)的功能分隔室內(nèi)空間，注重設(shè)計(jì)的安全性及可靠性。

預(yù)制裝配式建筑樓蓋設(shè)計(jì)中，通常采用疊合樓板，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層和大開間樓層以現(xiàn)澆樓板為主。樓板之間、樓板與墻體接縫需始終具有較強(qiáng)的整體性。疊合樓板設(shè)計(jì)中，需合理預(yù)留設(shè)備管線、吊頂、燈具安裝點(diǎn)，確保工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性及合理性。空調(diào)室外機(jī)擱板要與預(yù)制陽臺(tái)共同設(shè)置，陽臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)需明確欄桿留洞、預(yù)埋線盒和地漏的位置，且設(shè)計(jì)中要采取多種成品保護(hù)措施，避免成品受損。

4） 構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，預(yù)制構(gòu)件連接點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)在裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中占據(jù)重要位置。在預(yù)制外墻板接縫、門窗洞口的設(shè)計(jì)中，尤其要重視防水設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者需采取防水性能和力學(xué)性能較好的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)及材料。接縫也應(yīng)充分滿足防水及節(jié)能的要求。在預(yù)制外墻板垂直縫設(shè)置期間，可采用材料防水和結(jié)構(gòu)防水深度融合的方式。

5） 非承重墻垂直縫施工期間，應(yīng)結(jié)合實(shí)際選擇槽口縫或平口縫。預(yù)制外網(wǎng)板水平縫主要采用齊口縫或高低縫，進(jìn)而不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)的防水性能。這里需要格外注意的是，務(wù)必全面考慮地震等外界影響因素，科學(xué)確定接縫的寬度。再者，外墻板連接點(diǎn)的密封膠應(yīng)與混凝土高度融合，且其在抗剪切和伸縮能力上要具備凸出優(yōu)勢(shì)。預(yù)制外墻板上的門窗安裝施工必須滿足安全性和密閉性的要求。不僅如此，裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)住宅的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工計(jì)算，也需滿足相關(guān)規(guī)范要求。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段，裝配式建筑設(shè)計(jì)依然會(huì)受到諸多因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致施工中出現(xiàn)多種問題。故而為了實(shí)現(xiàn)裝配式建筑設(shè)計(jì)的完善和創(chuàng)新，應(yīng)當(dāng)高度重視工程設(shè)計(jì)工作，嚴(yán)格控制預(yù)制組件拆解、制造、運(yùn)輸和吊裝等多個(gè)環(huán)節(jié)，以此不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保工程順利竣工。