淺析裝配式建筑設計要點及存在問題

王傳捷

【摘要】當前，裝配式建筑施工受到工程行業的廣泛關注。裝配式施工過程工業化水平較高，施工作業難度較低，整體施工質控效果較好，因此在未來有較廣闊的推廣前景。裝配式建筑設計工作是裝配式建筑建設的基礎，故文章就其設計特點及要點進行了分析，而后探討了提升裝配式建筑設計效果的策略。

【關鍵詞】裝配式建筑;設計要點;問題

【中圖分類號】TU208

【文獻標識碼】A

1、裝配式建筑的概念

裝配式建筑是指結構系統、外圍護系統、設備與管線系統、內裝系統的主要部分采用預制部品部件集成的建筑。從材料類別上來說分為三大類：裝配式木結構建筑、裝配式鋼結構建筑、裝配式混凝土建筑。目前我國建造的建筑類型以剪力墻住宅為主，而剪力墻住宅建筑材料又以鋼筋混凝土為主，故本文所闡述的裝配式建筑主要是指裝配式混凝土建筑。裝配式混凝土建筑是指建筑的結構系統由混凝土部件（預制構件）通過可靠的連接方式裝配而成的建筑。與國內傳統現澆混凝土建筑相比較而言，裝配式混凝土建筑的主要結構構件均采用工廠預制而成，具有以下幾方面的特點：（1）設計精細化程度要求比較高，專業協同要求比較高，嚴禁后鑿后開孔現象，構件一旦生產出來就難以再修改;（2）工廠化生產能夠提高混凝土產品質量，提高生產效率，實現節能環保的目標;（3）施工人員的工程實踐經驗以及技術水平、管理能力要求更高，安裝誤差以毫米為單位;（4）要求建筑全裝修，相比較現澆結構，裝配式混凝土建筑的后期隨意裝修造成的結構破壞更容易引起重大質量事故;（5）信息化程度較高，結合BIM技術，集成了建筑全壽命周期的重要信息。裝配式建筑的特殊性使其能夠將設計、生產、施工、裝修、管理等建造環節全部打通，從而實現對建筑全產業鏈的協調整合。

2、裝配式建筑設計存在的問題

2.1 設計施工中的問題

在實際的施工過程中，往往也會因為一些不穩定的外在因素產生各類問題，首先是裝配式建筑最關鍵的接縫和節點問題，這兩個問題不僅會帶來建筑的安全性、可靠性降低，還有可能會出現不防水、耐久性與抗震不足等安全問題。另一方面就是建筑構件方面所產生的問題，建筑構件如果在運輸過程中遭到損壞就會使得裝配式建筑的設計質量嚴重不達標。

2.2 較高的經濟成本

我國多用于傳統的建筑，裝配式建筑的規模尚處于一個還在發展的初始階段，裝配式建筑材料的不普遍應用大大提高了在材料方面的成本，其次就是人工方面的成本。裝配式建筑中一些特殊的節點不但需要設計以及施工人員做到充分的了解，還需要在一些裝備的使用上進行拆解設計，這在一方面限制了設計和施工人員的專業上限。

2.3 專業人才方面的缺乏

提到專業設計，就不得不說我國目前由于傳統建筑行業的沖擊，裝配式建筑面臨著專業設計人才、專業施工人才以及專業管理人才極其缺乏的瓶頸。在大多數的高校建筑類課程中，關于裝配式建筑介紹寥寥無幾，在已開設的高校課程中，也僅僅是做個簡單的介紹一筆帶過，關于實際問題如何解決并未有任何涉及。并且在實際施工上，由于要把許多人工環節去除，這就進一步減少了對人員的需求量，但是在對施工人員的專業素質上卻并沒有因此而降低，反而大大的提升了對施工人員的素質要求。

3、提升裝配式建筑設計質量的管控策略

3.1 防雷在預制裝配式建筑中的設計

根據《民用建筑設計統一標準》GB50352-2019中規定，防雷接閃器在住宅屋面上的設置，應滿足明敷設的要求。大部分住宅裝配式建筑中，女兒墻為預制構件。沿女兒墻明敷設熱鍍鋅圓鋼時，應提前在其外墻垂直面上預留好接閃帶支撐鋼板。在屋面疊合板上明敷的接閃帶，可直接在疊合板現澆層上做好接閃帶支撐柱墩，與普通建筑做法相同。通常利用柱內兩根Φ≥16鋼筋焊接做防雷引下線時，優先選用現澆柱內鋼筋或預制墻板之間后澆帶內鋼筋做引下線。但由于在建筑構造中，轉角處存在為預制剪力墻結構的情況，該部位也為電氣防雷的關鍵點，應利用預制墻內鋼筋做防雷引下線，但由于預制墻上下連接安裝，鋼筋并不處于連通狀態，鋼筋之間的連接通過套筒灌漿縱向連接，此時需要在預制墻柱內額外增設附加導體，附加導體與預制板內利用作為防雷引下線的鋼筋焊接聯通，并引出與其他預制板內附加導體焊接聯通，附加導體之間的電氣聯通可通過設置連接板實現。

3.2 結構構件預制設計要點

預制結構構件對于裝配式建筑施工來說是比較重要的，所以需要正確地設計預制結構構件。但在設計預制結構構件的時候，需要先完成對構件加工圖紙的設計。在設計構件加工圖時，應充分結合工廠的實際工藝情況，設計出構件的具體尺寸，這樣可以使構件的精度得到保障，防止由于構件加工尺寸存在問題，影響到建筑施工的整體質量。在開展預制結構構件設計工作時，需要參考基本的構件設計原則，充分研究施工現場和構件加工廠的吊裝水平、生產能力和運輸能力等內容，使構件設計變得更加全面。

3.3 用信息化技術提升設計科學性

在當前數據信息化時代的潮流下，建筑設計的工作也脫離不了信息化的需求，因此在裝配式建筑設計中，我們可以有效的通過信息化軟件提升設計工作參數檢驗的效果。要更全方面的保證裝配式建筑在設計上的科學與可靠性，這就需要設計工作者對于信息化軟件有著熟練的操作，通過可視化手段對于設計中不科學的問題展示出來，進而為問題的解決找到更具有科學性的方法。所以，信息化軟件的操作能力也是設計管控團隊和設計工作者們不得不重視的一點。

3.4 標準化設計

（1）初步設計階段，將標準化設計延伸，針對建筑單元內功能、尺度相同或相似的用房進行通用型模塊化設計，如住宅廚房和儲物間，酒店衛生間，公共管道豎井等。同時，細化模數協調工作，建立能夠傳遞功能、集結系統的通用性接口，使得建筑單元內的功能性模塊可以更替擴充，又能夠結合成有機系統。（2）施工圖及深化設計階段要將建筑功能模塊構造進一步拆分和細化，對構成建筑模塊的部品構件進行標準化設計，如住宅衛生間內部的整體淋浴間、架空地板、復合型隔墻板、管線綜合吊架、預制疊合外墻板和疊合樓板等。其間，應結合生產、施工和使用運維等實際情況，持續優化部品構件設計品質，提升標準構件的裝配集成度，降低建造成本，保證標準化設計產品的通用性、經濟性和易建造性。

結語：

裝配式建筑標準化設計思想和方法要貫穿于設計全過程，堅持“少規格、多組合”的基本原則，以模數化為基礎，標準化為核心，集成化設計為方向，精準高效地實現完備的建筑功能和系統性建造指標，為裝配式建筑建造工業化發展提供可靠保證。

參考文獻：

[1]張軍.預制裝配式建筑設計實踐及相關問題的探討[J].中國標準化，2018（22）：55-56.

[2]張昭.裝配式建筑結構設計要點分析[J].住宅與房地產，2018（33）：67-68.