淺析裝配式建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)及存在問(wèn)題

王傳捷

【摘要】當(dāng)前，裝配式建筑施工受到工程行業(yè)的廣泛關(guān)注。裝配式施工過(guò)程工業(yè)化水平較高，施工作業(yè)難度較低，整體施工質(zhì)控效果較好，因此在未來(lái)有較廣闊的推廣前景。裝配式建筑設(shè)計(jì)工作是裝配式建筑建設(shè)的基礎(chǔ)，故文章就其設(shè)計(jì)特點(diǎn)及要點(diǎn)進(jìn)行了分析，而后探討了提升裝配式建筑設(shè)計(jì)效果的策略。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;設(shè)計(jì)要點(diǎn);問(wèn)題

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU208

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

1、裝配式建筑的概念

裝配式建筑是指結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備與管線(xiàn)系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)的主要部分采用預(yù)制部品部件集成的建筑。從材料類(lèi)別上來(lái)說(shuō)分為三大類(lèi)：裝配式木結(jié)構(gòu)建筑、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑、裝配式混凝土建筑。目前我國(guó)建造的建筑類(lèi)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(jié)構(gòu)系統(tǒng)由混凝土部件（預(yù)制構(gòu)件）通過(guò)可靠的連接方式裝配而成的建筑。與國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土建筑相比較而言，裝配式混凝土建筑的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件均采用工廠預(yù)制而成，具有以下幾方面的特點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)精細(xì)化程度要求比較高，專(zhuān)業(yè)協(xié)同要求比較高，嚴(yán)禁后鑿后開(kāi)孔現(xiàn)象，構(gòu)件一旦生產(chǎn)出來(lái)就難以再修改;（2）工廠化生產(chǎn)能夠提高混凝土產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo);（3）施工人員的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)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(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，裝配式混凝土建筑的后期隨意裝修造成的結(jié)構(gòu)破壞更容易引起重大質(zhì)量事故;（5）信息化程度較高，結(jié)合BIM技術(shù)，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?qū)⒃O(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修、管理等建造環(huán)節(jié)全部打通，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)整合。

2、裝配式建筑設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

2.1 設(shè)計(jì)施工中的問(wèn)題

在實(shí)際的施工過(guò)程中，往往也會(huì)因?yàn)橐恍┎环€(wěn)定的外在因素產(chǎn)生各類(lèi)問(wèn)題，首先是裝配式建筑最關(guān)鍵的接縫和節(jié)點(diǎn)問(wèn)題，這兩個(gè)問(wèn)題不僅會(huì)帶來(lái)建筑的安全性、可靠性降低，還有可能會(huì)出現(xiàn)不防水、耐久性與抗震不足等安全問(wèn)題。另一方面就是建筑構(gòu)件方面所產(chǎn)生的問(wèn)題，建筑構(gòu)件如果在運(yùn)輸過(guò)程中遭到損壞就會(huì)使得裝配式建筑的設(shè)計(jì)質(zhì)量嚴(yán)重不達(dá)標(biāo)。

2.2 較高的經(jīng)濟(jì)成本

我國(guó)多用于傳統(tǒng)的建筑，裝配式建筑的規(guī)模尚處于一個(gè)還在發(fā)展的初始階段，裝配式建筑材料的不普遍應(yīng)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(jié)點(diǎn)不但需要設(shè)計(jì)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(jìn)行拆解設(shè)計(jì)，這在一方面限制了設(shè)計(jì)和施工人員的專(zhuān)業(yè)上限。

2.3 專(zhuān)業(yè)人才方面的缺乏

提到專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)，就不得不說(shuō)我國(guó)目前由于傳統(tǒng)建筑行業(yè)的沖擊，裝配式建筑面臨著專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人才、專(zhuān)業(yè)施工人才以及專(zhuān)業(yè)管理人才極其缺乏的瓶頸。在大多數(shù)的高校建筑類(lèi)課程中，關(guān)于裝配式建筑介紹寥寥無(wú)幾，在已開(kāi)設(shè)的高校課程中，也僅僅是做個(gè)簡(jiǎn)單的介紹一筆帶過(guò)，關(guān)于實(shí)際問(wèn)題如何解決并未有任何涉及。并且在實(shí)際施工上，由于要把許多人工環(huán)節(jié)去除，這就進(jìn)一步減少了對(duì)人員的需求量，但是在對(duì)施工人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)上卻并沒(méi)有因此而降低，反而大大的提升了對(duì)施工人員的素質(zhì)要求。

3、提升裝配式建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的管控策略

3.1 防雷在預(yù)制裝配式建筑中的設(shè)計(jì)

根據(jù)《民用建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50352-2019中規(guī)定，防雷接閃器在住宅屋面上的設(shè)置，應(yīng)滿(mǎn)足明敷設(shè)的要求。大部分住宅裝配式建筑中，女兒墻為預(yù)制構(gòu)件。沿女兒墻明敷設(shè)熱鍍鋅圓鋼時(shí)，應(yīng)提前在其外墻垂直面上預(yù)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(xiàn)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(nèi)兩根Φ≥16鋼筋焊接做防雷引下線(xiàn)時(shí)，優(yōu)先選用現(xiàn)澆柱內(nèi)鋼筋或預(yù)制墻板之間后澆帶內(nèi)鋼筋做引下線(xiàn)。但由于在建筑構(gòu)造中，轉(zhuǎn)角處存在為預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)的情況，該部位也為電氣防雷的關(guān)鍵點(diǎn)，應(yīng)利用預(yù)制墻內(nèi)鋼筋做防雷引下線(xiàn)，但由于預(yù)制墻上下連接安裝，鋼筋并不處于連通狀態(tài)，鋼筋之間的連接通過(guò)套筒灌漿縱向連接，此時(shí)需要在預(yù)制墻柱內(nèi)額外增設(shè)附加導(dǎo)體，附加導(dǎo)體與預(yù)制板內(nèi)利用作為防雷引下線(xiàn)的鋼筋焊接聯(lián)通，并引出與其他預(yù)制板內(nèi)附加導(dǎo)體焊接聯(lián)通，附加導(dǎo)體之間的電氣聯(lián)通可通過(guò)設(shè)置連接板實(shí)現(xiàn)。

3.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)制設(shè)計(jì)要點(diǎn)

預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)于裝配式建筑施工來(lái)說(shuō)是比較重要的，所以需要正確地設(shè)計(jì)預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件。但在設(shè)計(jì)預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的時(shí)候，需要先完成對(duì)構(gòu)件加工圖紙的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)構(gòu)件加工圖時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合工廠的實(shí)際工藝情況，設(shè)計(jì)出構(gòu)件的具體尺寸，這樣可以使構(gòu)件的精度得到保障，防止由于構(gòu)件加工尺寸存在問(wèn)題，影響到建筑施工的整體質(zhì)量。在開(kāi)展預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要參考基本的構(gòu)件設(shè)計(jì)原則，充分研究施工現(xiàn)場(chǎng)和構(gòu)件加工廠的吊裝水平、生產(chǎn)能力和運(yùn)輸能力等內(nèi)容，使構(gòu)件設(shè)計(jì)變得更加全面。

3.3 用信息化技術(shù)提升設(shè)計(jì)科學(xué)性

在當(dāng)前數(shù)據(jù)信息化時(shí)代的潮流下，建筑設(shè)計(jì)的工作也脫離不了信息化的需求，因此在裝配式建筑設(shè)計(jì)中，我們可以有效的通過(guò)信息化軟件提升設(shè)計(jì)工作參數(shù)檢驗(yàn)的效果。要更全方面的保證裝配式建筑在設(shè)計(jì)上的科學(xué)與可靠性，這就需要設(shè)計(jì)工作者對(duì)于信息化軟件有著熟練的操作，通過(guò)可視化手段對(duì)于設(shè)計(jì)中不科學(xué)的問(wèn)題展示出來(lái)，進(jìn)而為問(wèn)題的解決找到更具有科學(xué)性的方法。所以，信息化軟件的操作能力也是設(shè)計(jì)管控團(tuán)隊(duì)和設(shè)計(jì)工作者們不得不重視的一點(diǎn)。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

（1）初步設(shè)計(jì)階段，將標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)延伸，針對(duì)建筑單元內(nèi)功能、尺度相同或相似的用房進(jìn)行通用型模塊化設(shè)計(jì)，如住宅廚房和儲(chǔ)物間，酒店衛(wèi)生間，公共管道豎井等。同時(shí)，細(xì)化模數(shù)協(xié)調(diào)工作，建立能夠傳遞功能、集結(jié)系統(tǒng)的通用性接口，使得建筑單元內(nèi)的功能性模塊可以更替擴(kuò)充，又能夠結(jié)合成有機(jī)系統(tǒng)。（2）施工圖及深化設(shè)計(jì)階段要將建筑功能模塊構(gòu)造進(jìn)一步拆分和細(xì)化，對(duì)構(gòu)成建筑模塊的部品構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，如住宅衛(wèi)生間內(nèi)部的整體淋浴間、架空地板、復(fù)合型隔墻板、管線(xiàn)綜合吊架、預(yù)制疊合外墻板和疊合樓板等。其間，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)、施工和使用運(yùn)維等實(shí)際情況，持續(xù)優(yōu)化部品構(gòu)件設(shè)計(jì)品質(zhì)，提升標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的裝配集成度，降低建造成本，保證標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)產(chǎn)品的通用性、經(jīng)濟(jì)性和易建造性。

結(jié)語(yǔ)：

裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)思想和方法要貫穿于設(shè)計(jì)全過(guò)程，堅(jiān)持“少規(guī)格、多組合”的基本原則，以模數(shù)化為基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)化為核心，集成化設(shè)計(jì)為方向，精準(zhǔn)高效地實(shí)現(xiàn)完備的建筑功能和系統(tǒng)性建造指標(biāo)，為裝配式建筑建造工業(yè)化發(fā)展提供可靠保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]張軍.預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐及相關(guān)問(wèn)題的探討[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2018（22）：55-56.

[2]張昭.裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（33）：67-68.