淺談裝配式建筑設(shè)計(jì)與施工

左穎

摘要：隨著社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)也帶動(dòng)著社會(huì)的發(fā)展，逐漸向技術(shù)化、節(jié)能化和環(huán)保化的方向發(fā)展，特別是裝配式設(shè)計(jì)模式對(duì)建筑行業(yè)至關(guān)重要。為此，有必要深入探索裝配式建筑模式，充分發(fā)揮裝配式建筑模式的最大價(jià)值， ?推動(dòng)建筑業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。裝配式建筑模式雖然具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際工程應(yīng)用過(guò)程中還存在諸多問(wèn)題。本文以裝配式建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)為切入點(diǎn)，對(duì)當(dāng)前裝配式建筑設(shè)計(jì)以及存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;設(shè)計(jì)要點(diǎn);問(wèn)題研究

一、裝配式建筑施工概述

近年來(lái)，隨著我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，新的建筑技術(shù)開(kāi)始逐漸出現(xiàn)，其中，裝配式建筑就是其中的一種技術(shù)。眾所周知，行業(yè)的發(fā)展需要新技術(shù)。因?yàn)槿绻麤](méi)有新技術(shù)，就很難推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。傳統(tǒng)的建筑技術(shù)成本高，損耗大，人工費(fèi)高，需要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)建造。因此，既不適應(yīng)當(dāng)前建筑業(yè)的發(fā)展，也有悖于建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的倡議。

可以看到，傳統(tǒng)的建筑技術(shù)，已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展需求，將來(lái)會(huì)是傳統(tǒng)的建筑技術(shù)被淘汰，組裝式的建筑成為主流。目前，裝配式技術(shù)開(kāi)始普及的國(guó)家，傳統(tǒng)建筑技術(shù)已被取代其位置。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，可以解決很多建筑工程問(wèn)題，減少各種建筑材料的浪費(fèi)。同時(shí)，還可以提高建筑工程在建設(shè)過(guò)程中所引起的各種生產(chǎn)問(wèn)題和工程難題，可以大幅削減建設(shè)工程等的成本。

無(wú)論是理論角度還是實(shí)際工程的中，采用裝配式建筑工程可以解決材料能源節(jié)約的問(wèn)題，但還能解決的是建設(shè)工程中各種施工技術(shù)的問(wèn)題，以及企業(yè)的各種建設(shè)和管理的問(wèn)題。在建設(shè)工程中還要許多其他優(yōu)點(diǎn)，比如可以提高效率和質(zhì)量，對(duì)于建筑企業(yè)提高自己的質(zhì)量安全有著不可忽視的作用。現(xiàn)在的裝配式施工可以充分利用各種技術(shù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行施工，給決策者更多的選擇權(quán)。與此同時(shí)，采用裝配式建筑施工技術(shù)可以最大限度地降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)所需成本，減輕企業(yè)建造壓力，提高企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益。另外，還可以大大降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理負(fù)擔(dān)。

傳統(tǒng)的建筑施工方法，由于作業(yè)方式單一，很難保證每次施工都不出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。由于根本上是粗放型建筑，很難做到精耕細(xì)作，特別是在傳統(tǒng)建筑中，需要大量使用混凝土和磚塊。如果采用裝配式建筑，就可以減少這種損失。因?yàn)樵谑┕み^(guò)程中可以按照科學(xué)的管理體系來(lái)安排施工。這樣可以使施工工作更有序、更精細(xì)，同時(shí)提高施工的安全質(zhì)量。

二、意義

總的裝配式建筑工程技術(shù)，利用具有重要的意義，從環(huán)境保護(hù)方面來(lái)說(shuō)，巨大的工程現(xiàn)場(chǎng)施工方式的變化對(duì)環(huán)境改善有幫助，產(chǎn)業(yè)的升級(jí)方面來(lái)說(shuō)，根據(jù)現(xiàn)有分散工程集成化生產(chǎn)的實(shí)施，另外公司通過(guò)裝配式施工技術(shù)的應(yīng)用，如BIM技術(shù)等的使用，改變了傳統(tǒng)粗放式的施工方式，滿足了非線性的比較特色的建筑施工要求。通過(guò)輕量化、模塊化、集約化設(shè)計(jì)，同時(shí)也避免了建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的材料浪費(fèi)和環(huán)境污染問(wèn)題。

1、提高建筑工程的施工質(zhì)量

工程施工采用組合式，建筑構(gòu)件是工程中被制造的部件，在生產(chǎn)過(guò)程中工作場(chǎng)所的濕度、溫度及施工人員的操作技術(shù)對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此，工程施工單位在科學(xué)原理的基礎(chǔ)施工質(zhì)量必須確保全面提高。

2、有利于節(jié)能環(huán)保

建筑業(yè)的消費(fèi)量很大，占全國(guó)能源消費(fèi)量的三分之一，施工過(guò)程中會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成污染。在這種情況下，預(yù)制裝配式施工的應(yīng)用不僅可以使材料使用量降到最低，而且可以節(jié)約模板和腳手架作業(yè)，為我國(guó)森林資源提供有效的保護(hù)。建筑施工采用預(yù)制裝配式施工方法，噪聲污染少，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)少，實(shí)現(xiàn)了建筑保溫和節(jié)能，為中國(guó)的環(huán)境保護(hù)事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。

3、實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)生產(chǎn)方式的有效轉(zhuǎn)變

裝配式建筑采用組裝式施工，是節(jié)約能源，環(huán)境指標(biāo)、施工質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益高的生產(chǎn)方式，適用于建筑工程中，構(gòu)件生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化的水平，可以提高建筑行業(yè)的生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)換起到有效的作用，對(duì)中國(guó)的建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有所幫助。

4、使用性能好

裝配式建筑與傳統(tǒng)的混凝土建筑相比，不僅強(qiáng)度高、安全性高，而且由于施工人員使用保溫材料，保溫效果和密封效果都很好。此外，鋼筋混凝土作為裝配式建筑的主構(gòu)件，具有較強(qiáng)的韌性、硬度、強(qiáng)度以及較強(qiáng)的熱脹冷縮適應(yīng)性，大大增加了工程使用壽命。

三、裝配式建筑要點(diǎn)

1、懸掛設(shè)備配置的要點(diǎn)

在裝配式建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，所有預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)符合建筑工程的相關(guān)要求，如房屋的采光性、通風(fēng)性以及建筑物之間的間距等。目前比較常用的方法是模塊拼裝，設(shè)計(jì)師在拼裝過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵守拼裝工藝，以保證房屋建筑的安全性，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。為此，施工單位應(yīng)注意優(yōu)化施工組織流程，有序開(kāi)展各環(huán)節(jié)施工作業(yè)，從而提高整體施工效率。

2、構(gòu)筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

組裝式建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)要點(diǎn)原則。在預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)中，施工中需要下架或異形板時(shí)，對(duì)于這些復(fù)雜的板，應(yīng)采用現(xiàn)澆工藝。此外，工程設(shè)計(jì)者明確了所有預(yù)制構(gòu)件的尺寸，并考慮了工廠的加工能力和運(yùn)輸車輛等諸多因素。為保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全不受侵犯，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)構(gòu)件時(shí)應(yīng)充分考慮耐火耐久性，建筑工程質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。一般建筑工程的非承重墻主要選擇高強(qiáng)度隔板，其主要原因是這種隔板的安裝和拆卸都比較方便，并且各種應(yīng)用性能比較良好。此外，應(yīng)該注意裝配式建筑要在方案設(shè)計(jì)階段考慮建筑與結(jié)構(gòu)尺寸的密切配合，運(yùn)用產(chǎn)業(yè)化思維對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)，形成戶型的標(biāo)準(zhǔn)化，保證各功能房間具有相同開(kāi)間、相同進(jìn)深，從而提升預(yù)制樓板重復(fù)利用率，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

3、配置節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

除了上述的兩個(gè)點(diǎn)以外，在組裝式建筑的墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，還要保證施工材料符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。另外，施工設(shè)計(jì)師還要考慮力學(xué)、耐久性等有關(guān)方面。根據(jù)施工方案設(shè)計(jì)需求綜合考慮各接縫部位，確保所有節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)符合相關(guān)要求。對(duì)外墻板的垂直縫合，施工人員應(yīng)使用結(jié)構(gòu)防水與防水相結(jié)合的方法。用于承重的剪力墻需要預(yù)留連續(xù)水平鋼筋作為邊緣構(gòu)件，并通過(guò)釘接接縫法進(jìn)行最優(yōu)化處理。非承重垂直接縫采用平口接縫的方法，施工人員在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮地震等外部因素的影響。

4、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的要點(diǎn)

只有完整的裝配式設(shè)計(jì)圖紙，才能保障工程的順利進(jìn)行。施工圖紙是其中的重要內(nèi)容，科學(xué)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的主要形式，內(nèi)部裝飾和材料設(shè)備能夠?yàn)榻ㄖこ痰倪M(jìn)行提供相應(yīng)的依據(jù)。且施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的優(yōu)與劣，還會(huì)對(duì)于施工工藝，工序，施工質(zhì)量等方面產(chǎn)生決定性的作用，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，務(wù)必要針對(duì)裝配式建筑施工的實(shí)際要求，來(lái)有效開(kāi)展隔漏、隔聲及防火等諸多層面的工作，以保障裝配式建筑工程的相應(yīng)功能均可獲得有效保障，從而總體性地提高裝配式建筑工程的設(shè)計(jì)水平。

5.、立面與平面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

立面與平面設(shè)計(jì)為裝配式建筑設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)內(nèi)容，在進(jìn)行平面設(shè)計(jì)時(shí)，則更為強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的尺寸和造型模塊，針對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的主要形式，對(duì)于裝配式建筑內(nèi)部空間實(shí)施合理性布局以及有效地選擇，確保管井和承重墻的良好布置，盡可能滿足于人們對(duì)此的需求，同時(shí)也利于凸顯出裝配式建筑內(nèi)部相應(yīng)功能的作用，強(qiáng)化立面和平面設(shè)計(jì)間的有效配合，使得裝配式建筑工程不但能夠具備美觀性，還能夠具備實(shí)用性。

四、裝配式建筑設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中，許多裝配式建工廠在技術(shù)崗位上仍然存在諸多問(wèn)題，并且存在較大的局限性。尤其裝配式建筑設(shè)計(jì)、預(yù)制構(gòu)件材料使用情況以及質(zhì)量等方面都無(wú)法達(dá)到相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致在施工工程中嚴(yán)重影響整體施工效率。另外，裝配式建筑要想得到良好發(fā)展，就要降低資金成本。然而，我國(guó)裝配式建筑成本較高，在應(yīng)用過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，沒(méi)有一套較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在產(chǎn)品研發(fā)初期階段，材料選購(gòu)以及培訓(xùn)等方面成本消耗較多，導(dǎo)致后期施工階段無(wú)法從中獲取利潤(rùn)，無(wú)形中提升整體生產(chǎn)成本。裝配式建筑一般是用工廠化的模式，在運(yùn)輸構(gòu)件時(shí)也存在著諸多風(fēng)險(xiǎn)性因素，易于受到外界環(huán)境的干擾與影響而出現(xiàn)構(gòu)件質(zhì)量較差等方面的問(wèn)題，因運(yùn)輸構(gòu)件的工作量相對(duì)較大，所以在運(yùn)輸期間構(gòu)件受損情況是難以避免的，這也會(huì)致使裝配式建筑難以符合相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而也會(huì)影響到工程的有效性開(kāi)展。再者，構(gòu)件吊裝也為一項(xiàng)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，若未能夠確保吊裝設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，那么則易于產(chǎn)生柱傾斜或是梁傾斜等情況，進(jìn)而導(dǎo)致構(gòu)件受損。相較于以往的建筑設(shè)計(jì)，對(duì)于裝配式建筑設(shè)計(jì)則更具要求，因裝配式構(gòu)件均是在工廠之中生產(chǎn)，所以對(duì)于構(gòu)件的尺寸具有極高的要求，而在開(kāi)展裝配式建筑設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，不但要綜合分析生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生的影響，也應(yīng)充分了解各項(xiàng)施工技術(shù)。對(duì)此，一方面以尺寸來(lái)分析，該尺寸過(guò)小或是過(guò)大，均會(huì)消極影響到裝配施工的效果，而相較于以往的建筑施工而言，此方面的問(wèn)題也更為棘手。另一方面在現(xiàn)場(chǎng)中也應(yīng)融合剪力墻和疊合板，就算縫隙較小，也會(huì)致使施工結(jié)構(gòu)產(chǎn)生質(zhì)量層面的問(wèn)題。

五、裝配式建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

1、完善設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)質(zhì)量規(guī)范

目前我國(guó)還沒(méi)有比較完善的裝配式建筑設(shè)計(jì)管理標(biāo)準(zhǔn)體系，使得設(shè)計(jì)人員在工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)過(guò)于隨意，存在很多安全隱患。針對(duì)這些情況，我國(guó)可以借鑒國(guó)外的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)我國(guó)建設(shè)的實(shí)際情況，建立和完善裝配式建筑的規(guī)章制度，確保整個(gè)過(guò)程能夠得到優(yōu)化控制。在裝配式建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了保證建設(shè)項(xiàng)目的順利實(shí)施，設(shè)計(jì)單位應(yīng)完善標(biāo)準(zhǔn)體系，并在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，進(jìn)而促進(jìn)裝配式建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的良好穩(wěn)定發(fā)展，確保裝配式建筑的質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.培養(yǎng)專業(yè)人才，整合建筑發(fā)展

在模塊化設(shè)計(jì)發(fā)展的行業(yè)中，設(shè)計(jì)單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)師的技術(shù)培訓(xùn)，并與高校相結(jié)合，通過(guò)高校之間的合作模式，控制裝配式建筑設(shè)計(jì)專業(yè)人員，為了提高裝配式建筑設(shè)計(jì)的專業(yè)素質(zhì)，使裝配式建筑設(shè)計(jì)的專業(yè)人才在發(fā)展的驅(qū)動(dòng)下得到進(jìn)一步的優(yōu)化。此外，裝配式建筑設(shè)計(jì)需要在很多方面加以控制，施工單位從最初的設(shè)計(jì)到后來(lái)的設(shè)計(jì)完成都要形成一個(gè)整體。施工單位的管理人員應(yīng)根據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)建筑設(shè)計(jì)師的指揮作出科學(xué)合理的安排，從而提高整體施工速度。因此，施工單位可以利用BIM技術(shù)，從設(shè)計(jì)、加工、吊裝、維護(hù)等方面建立一體化的管理措施，從而促進(jìn)裝配式建筑施工的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。

3、完善裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作

對(duì)于裝配式建筑的設(shè)計(jì)，首先要遵循裝配式建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化。簡(jiǎn)單地說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)化是指制定規(guī)則，在一定范圍內(nèi)可重復(fù)使用潛在的或存在的問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)遵循模塊化、通用化、系列化、簡(jiǎn)潔化和統(tǒng)一化的原則。例如，對(duì)于風(fēng)口的簡(jiǎn)化來(lái)說(shuō)，應(yīng)該按照不同的結(jié)構(gòu)、尺寸和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，并按照一定的規(guī)則進(jìn)行簡(jiǎn)化，作為最合適的選項(xiàng)。對(duì)于其長(zhǎng)度和寬度，應(yīng)采用優(yōu)先級(jí)數(shù)的比例，其級(jí)數(shù)通常為1.00、1.60、4.00、11.00;所說(shuō)的統(tǒng)一化與通用化是相似的。它是指在裝配式建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了達(dá)到節(jié)約成本和裝配式構(gòu)件可以共用模具的目的，構(gòu)件的形式應(yīng)該是統(tǒng)一的，包括旋轉(zhuǎn)和復(fù)制。但對(duì)于鏡像來(lái)說(shuō)，使用了不同的組件。在傳統(tǒng)的項(xiàng)目規(guī)劃過(guò)程中，鏡像建筑相互協(xié)調(diào)是常見(jiàn)的現(xiàn)象，而在預(yù)制建筑中，應(yīng)注意采用平移關(guān)系。

4.發(fā)揮政府部門(mén)作用。

在中國(guó)建筑領(lǐng)域，裝配式建筑是建筑的一種創(chuàng)新體現(xiàn)。由于裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)，裝配式建筑受到了建筑界人士的高度重視和重視。對(duì)于中國(guó)政府部門(mén)來(lái)說(shuō)，他們也應(yīng)該發(fā)揮自己的作用，對(duì)這項(xiàng)工作的發(fā)展給予良好的支持，從而促進(jìn)中國(guó)裝配建筑領(lǐng)域更好的發(fā)展。在具體的方式上，可以按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)裝配式建筑的主要特點(diǎn)。

5.裝配式建筑設(shè)計(jì)規(guī)范化發(fā)展

要想保證裝配式建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，就必須保證構(gòu)件的精度和可實(shí)施性，從而保證裝配式施工的有效開(kāi)展。裝配式施工具有節(jié)能減排、便捷性高、工期短等諸多優(yōu)點(diǎn)，且對(duì)技術(shù)水平的要求不高，要想提升裝配式施工的整體效果，還需要將重點(diǎn)內(nèi)容放在建筑設(shè)計(jì)上，對(duì)于發(fā)展裝配式建筑施工安裝指導(dǎo)，保證裝配式建筑設(shè)計(jì)效果，以及保證施工質(zhì)量等方面都具有重要的價(jià)值。

結(jié)論

綜上所述，裝配式建筑構(gòu)件的出現(xiàn)為未來(lái)建筑的發(fā)展指明了方向，也為建筑整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了新的思路。在實(shí)際施工中應(yīng)用拼裝式建筑構(gòu)件可以縮短施工周期，保證施工質(zhì)量，還能有效減少施工環(huán)境所造成的污染和破壞，節(jié)約施工成本和材料成本，提高建筑的整體穩(wěn)定性和抗震性能，起到促進(jìn)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]王立彪.預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)[J].江西建材，2019（3）：167–168.

[2]高培.預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)研究[J].綠色環(huán)保建材，2019（3）：176，178.

[3]張雷.預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)研究[J].建材與裝飾，2019（8）：20–21.

[4]顏超藝.預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)研究[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2018（24）：19–20，23.

[5]劉少輝.預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)探討[J].居舍，2018（36）：57.

[6]張永在.預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)研究[J].建材與裝飾，2018（47）：6–7.

[7]沈慶邦.預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)的研究[J].建材與裝飾，2018（46）：ConstructionTechnology2020年1月15–16.2017

[8]劉瑤.裝配式建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)及相關(guān)問(wèn)題研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（21）：59.

[9]栗晗.裝配式建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)及相關(guān)問(wèn)題研究[J].居舍，2019（9）：94-95.

[10]張媛媛.裝配式建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)及相關(guān)問(wèn)題研究[J].居業(yè)，2019（1）：52+54.

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