裝配式建筑設(shè)計(jì)各階段要點(diǎn)探討

王聰

（中煤科工重慶設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司，重慶 400016）

0 引言

在我國(guó)城市化快速發(fā)展的道路上，城市化水平大幅提升、步伐不斷加快，建筑工程項(xiàng)目也在不斷擴(kuò)大。因此需要一種高效率、高質(zhì)量、性價(jià)比高的新型建筑方式——裝配式建筑。裝配式建筑在當(dāng)今是非常流行的，給居住者帶來了更舒適的家居生活，而且整體效果也是挺不錯(cuò)的，受到大多數(shù)消費(fèi)者的歡迎。

1 裝配式建筑概述

1.1 什么是裝配式建筑（見圖1）

圖1 裝配式建筑

裝配式建筑通過在項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行大量的裝配作業(yè)，替換了現(xiàn)場(chǎng)的澆筑作業(yè)，顯著提高生產(chǎn)的效率。裝配式建筑具有墻體自帶保溫功能使居住者環(huán)境冬暖夏涼。以往傳統(tǒng)的建筑方式是現(xiàn)場(chǎng)施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑，由此施工現(xiàn)場(chǎng)具有雜亂性，使施工的各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量參差不齊，影響施工效率和施工質(zhì)量[1]。在裝配式建筑中，它將裝配環(huán)節(jié)與澆筑環(huán)節(jié)分離。裝配式建筑所使用的大量的構(gòu)件都是由專用澆筑工廠來完成，設(shè)計(jì)、裝修等一系列的施工都可隨主體施工在工廠完成，既保證了裝修質(zhì)量，又能加快工程整體進(jìn)度。裝配式建筑更加符合綠色建筑的要求，依賴其高度的信息化和工業(yè)化，配合筑件工廠的現(xiàn)代化管理，使裝配式建筑質(zhì)量、性價(jià)比有了很大的提升。傳統(tǒng)的建筑往往是采用死板、固定的格局，對(duì)于裝配式建筑，可以根據(jù)客戶的需求靈活的配置、布局，以滿足客戶的需求。

1.2 優(yōu)點(diǎn)

裝配式建筑與以往傳統(tǒng)的建筑方式有很大的區(qū)別，它能夠靈活控制生產(chǎn)周期，因?yàn)槠浔苊獾拇罅康默F(xiàn)場(chǎng)澆筑（對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境要求較為嚴(yán)格，在惡劣天氣下無法施工，阻滯生產(chǎn)），即使在惡劣的環(huán)境中也能進(jìn)行正常施工，大大提高生產(chǎn)的效率。裝配式建筑將生產(chǎn)與裝配環(huán)節(jié)分離各司其職，這樣一來相對(duì)于混亂的施工，降低生產(chǎn)筑件的誤差，在工廠化生產(chǎn)的大環(huán)境下，能夠大幅提高施工建筑的質(zhì)量。

近些年來，綠色低碳、節(jié)能環(huán)保、健康生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展等現(xiàn)代新理念涌現(xiàn)，對(duì)于建筑行業(yè)，自然是得順應(yīng)大趨勢(shì)，走綠色環(huán)保生產(chǎn)建筑之路。由此以來，就對(duì)建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了至關(guān)重要、急待解決的問題，這將對(duì)將來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式和發(fā)展方向產(chǎn)生重大的影響。對(duì)于建筑的設(shè)計(jì)、施工、使用方式都提出了更高、更科學(xué)的新要求。新型建筑行業(yè)發(fā)展逐漸走向工業(yè)化的生產(chǎn)方式，建筑施工的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了分離，打破了以往雜亂、分工不明確的落后施工方式。在這種工業(yè)化生產(chǎn)模式下，建筑的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配以及后期的修繕都有了一定的規(guī)范性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)新式建筑施工的信息化管理。在此基礎(chǔ)之上，打破了傳統(tǒng)模式下各個(gè)環(huán)節(jié)各自為戰(zhàn)的局限性。打通了建筑行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈之間的互聯(lián)通道。致力于新式建筑模式的發(fā)展，向著綠色環(huán)保、高質(zhì)量、高品質(zhì)的良好道路發(fā)展。

1.3 缺點(diǎn)

在裝配式建筑的組裝連接環(huán)節(jié)中有著大量的二次澆筑工作，在澆筑之后還需要做到很好的保護(hù)，才能保證項(xiàng)目生產(chǎn)的質(zhì)量。在進(jìn)行第二次現(xiàn)澆的過程中，產(chǎn)生的工程量是非常大的，而且所需要的成本也會(huì)大幅增加。裝配式建筑的配送范圍并不是很遠(yuǎn)，一般都是限定在半徑為200km的范圍之內(nèi)，但是由于部分不可拆分的筑件較為龐大，給運(yùn)輸帶來了很大的困難。同時(shí)在設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收的過程中，是沒有相關(guān)的依據(jù)。

2 如何做好各階段的裝配式建筑設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)流程方案制定

裝配式建筑項(xiàng)目施工要制定施工對(duì)象的施工流程方案，確保項(xiàng)目能夠明確、高效的展開作業(yè)。通過實(shí)地勘察對(duì)建筑項(xiàng)目的信息了解和特點(diǎn)分析進(jìn)行全面的考慮，因地制宜的制定施工方案。不同的行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的施工項(xiàng)目有著不同的需求和特點(diǎn)，它們之間的差異是巨大的，施工前要將需求和特點(diǎn)融入到其中，提升建筑項(xiàng)目的完成率和實(shí)用性。

預(yù)制件[2]是從工廠中生產(chǎn)完成后運(yùn)輸?shù)绞┕?chǎng)地的，預(yù)制件的運(yùn)輸成為裝配式建筑項(xiàng)目中的一大難題，為最大程度地節(jié)約運(yùn)輸成本、避免運(yùn)輸途中預(yù)制件的意外損壞，必須將選擇構(gòu)件廠作為項(xiàng)目中的一大要點(diǎn)。首先要考慮生產(chǎn)廠家的地理位置，生產(chǎn)廠家與項(xiàng)目施工地之間的距離對(duì)于預(yù)制件的運(yùn)輸有著最直接的影響，必須加大對(duì)運(yùn)輸成本的控制以確保預(yù)制件能夠如期的送達(dá)，否則極可能會(huì)拖延施工周期，影響施工效率。其次，要嚴(yán)格把關(guān)構(gòu)件廠的生產(chǎn)技術(shù)，構(gòu)件廠包含的產(chǎn)品和生產(chǎn)線之間有著密切的聯(lián)系性，其中，無論是構(gòu)件類型、尺寸還是復(fù)雜程度等，均影響著建筑方案設(shè)計(jì)的合理性。此外，信譽(yù)度良好的構(gòu)件生產(chǎn)廠家能夠?qū)Ψ桨冈O(shè)計(jì)提供良好的幫助，如圖2所示。

圖2 預(yù)制件

2.2 框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

框架結(jié)構(gòu)是目前裝配式建筑應(yīng)用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)體系，這類結(jié)構(gòu)體系的整體質(zhì)量相對(duì)于傳統(tǒng)的墻體結(jié)構(gòu)要小，這無疑對(duì)配件的制作、運(yùn)輸以及安裝都提供了極大的便捷。隨著框架結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展成熟，已經(jīng)逐步被應(yīng)用到高層建筑設(shè)計(jì)中去。框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)可以分為以下幾個(gè)方面：①預(yù)制件的結(jié)構(gòu)合理質(zhì)量達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)，以此來保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安裝之后的平面規(guī)則，并且在平面布置上，應(yīng)當(dāng)避免收窄和突出，規(guī)避大開洞，使各構(gòu)件承擔(dān)負(fù)荷面面積均勻；②由于框架和結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)全部是剛性節(jié)點(diǎn)，所以預(yù)制成的鋼筋混凝土主體構(gòu)件的強(qiáng)度一般需大于C30。為了保證其承載力，強(qiáng)柱若梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)加設(shè)了一道強(qiáng)錨固；③每個(gè)焊縫連接的部位一般都是采用不同的焊接工藝，合理準(zhǔn)確地分析兩個(gè)連接部位的材料，合理地選擇焊條以及所使用的焊接溫度，保證了焊接的質(zhì)量。

2.3 平面整體布局

預(yù)制裝配式建筑平面整體布局時(shí)，要嚴(yán)格遵守協(xié)調(diào)性原則，通過實(shí)地的勘測(cè)，反復(fù)測(cè)量、評(píng)估和對(duì)比，確保每一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件都恰到好處，達(dá)到平面布局的最佳效果，降低工程的成本、提高工程質(zhì)量和生產(chǎn)的效率。在平面設(shè)計(jì)階段，要依據(jù)施工場(chǎng)地的實(shí)際情況劃分各個(gè)功能能區(qū)域，盡可能做到有效劃分，以此避免成本的浪費(fèi)。以裝配式建筑中相對(duì)常用的大空間布局設(shè)計(jì)為例，此種布局設(shè)計(jì)形式能夠?yàn)槌兄貕Α⒐芫€系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)找到最佳的存在位置，整個(gè)空間的靈活利用率更高，在實(shí)現(xiàn)建筑工程的基礎(chǔ)上，能夠盡量減少對(duì)承重墻結(jié)構(gòu)的需求，為隔板拆卸作業(yè)提供方便。

2.4 管線設(shè)計(jì)

在進(jìn)行裝配式建筑的施工中，預(yù)留管線埋藏在固定的位置也是非常必要的，可以有效避免后期以管線方式進(jìn)行施工而致使預(yù)制件在設(shè)計(jì)上出現(xiàn)了設(shè)計(jì)不合理的情況導(dǎo)致復(fù)工，如此一來會(huì)造成整個(gè)施工周期的增長(zhǎng)、成本提高。設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)及時(shí)提前與管線的施工方和客戶進(jìn)行溝通協(xié)商，落實(shí)到管線施工的每個(gè)細(xì)節(jié)，并且還應(yīng)該做好對(duì)于接地線路、排水管道、電力管線等所有安裝部件位置預(yù)留的準(zhǔn)備工作，避免由于管線所有人員預(yù)留的位置不合理而直接影響所有人員對(duì)于預(yù)制的裝配式建筑物所有人施工的準(zhǔn)備和進(jìn)度。為了避免施工期延長(zhǎng)，在進(jìn)行管線施工之前一定要認(rèn)真檢查預(yù)留的管線位置在施工中是否合理可行。在進(jìn)行質(zhì)量檢查的過程中，必須確保各個(gè)預(yù)留管線之間沒有出現(xiàn)交叉平行或者垂直碰撞的現(xiàn)象，確保預(yù)留位置設(shè)計(jì)合理性，為預(yù)制裝配式建筑施工的順利進(jìn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著裝配式建筑的不斷推廣發(fā)展，對(duì)我國(guó)的建筑安全性和穩(wěn)定性將有著深遠(yuǎn)的影響，為實(shí)現(xiàn)更好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益而做出重大貢獻(xiàn)。裝配式建筑的應(yīng)用大大減少資源的浪費(fèi)，節(jié)約了成本，提高了施工的效率。與此同時(shí)，這樣就要摒棄傳統(tǒng)建筑方式中隨意的建筑形式，有了很強(qiáng)的邏輯性和原則性，這對(duì)設(shè)計(jì)者而言是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)邏輯，以確保預(yù)制裝配式建筑能夠達(dá)到預(yù)想中的效果，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、效率雙提升。