預制裝配式建筑設計要點分析

鄭冬

摘 要：預制裝配式建筑又稱組裝建筑，作為目前國內外流行的一種新型建筑形式，具有精細化的設計流程、質量可靠、安裝便捷、結實耐用等優勢。由于預制裝配式建筑設計的應用越來越多，為持續提升其質量，建筑設計人員要掌握預制裝配式建筑的設計要點，確保各環節設計合理化和科學化，促進預制裝配式建筑的發展。文章對預制裝配式建筑的設計特點和流程進行分析，希望通過要點分析提升建筑質量和安全性。

關鍵詞：預制裝配式建筑;設計要點;設計特點

中圖分類號：F287.8文獻標識碼：A文章編號：1674-1064（2021）07-123-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.07.060

在城市化發展進程的推動下，我國建筑行業得到了快速發展。建筑工程采用粗放式設計結構和施工，不僅影響環境質量，造成大量資源的消耗，而且不利于建筑行業的發展。基于此，預制裝配式建筑逐漸凸顯其優勢，可以節約大量人力和成本投入，從而提升施工效率，為建筑企業創造經濟效益。相較于傳統的建筑項目，預制裝配式建筑具有較大的空間利用率，可以對各個空間進行功能劃分，使空間更具靈活性和個性化特征，實用價值愈加明顯。

1 預制裝配式建筑設計的主要內容

預制裝配式建筑設計是運用現代化設計技術，對建筑物地面、吊頂、內墻等內裝部分，幕墻系統、圍護系統等外裝部分以及剪力墻結構、框架結構等主體構造部分進行預制裝配式的設計，通過這種方式對裝配式構件進行施工裝配和系統性加工制造及技術優化，保證建筑的高效化建設水平。

從建筑學層面來說，預制裝配式建筑并不是最好的組織架構和建筑結構，但是在實用性和價值方面卻具有獨特優勢。預制裝配建筑又稱組裝建筑，能夠通過科學化的設計有效降低成本投入，節約施工時間，保障施工質量[1]。同時，我國不斷加大對預制裝配式建筑的實踐研究，認為提升預制裝配式建筑質量的關鍵在于設計，且它的設計是更具科學化的系統布局，并不是片面、單一的流程。

2 預制裝配式建筑的設計特點和流程

2.1 設計特點

預制裝配式建筑是一項復雜的工程，在施工期間，由于受到施工技術、施工環境、原材料、管理方式等各種因素的影響，相關的施工單位、設計單位、建設單位要做好前期溝通工作，加強建設過程中的協同。

預制裝配式建筑是一項復雜的工程，預制裝配式建筑設計具有五方面特征。第一，設計流程精細化，在原來的基礎上增加了圖紙加工設計、前期技術策劃等環節。第二，設計更加模塊化，其模塊特征主要包括模塊組織架構、模塊種類、模塊數量等，模塊特征使其更具務實性、立體性，能夠降低對自然生態環境的破壞，還能使建筑設計更加標準化。第三，成本精確化，生產加工構件要在設計成果的基礎上進行，預制構件不同拆分方案的裝配率相同，所需要的成本投入卻存在較大的差異。建筑設計方案越科學合理，成本就越具有較高的精準度。第四，顯著輕量化。預制裝配式建筑設計的過程較為簡單，不用進行繁雜的考慮。例如，預制裝配式建筑設計簡化了人力、資金、物力投入、材料類型考量、施工技術工藝等。第五，技術信息化。隨著信息化的不斷發展，建筑設計的精準度也需要應用BIM信息化技術來完成[2]。此技術能夠利用數字化方式將功能信息、物理信息和幾何信息有效呈現出來，為建筑管理、施工和運輸提供大力支持。

2.2 設計流程

方案設計就是整體規劃，在進行裝配式建筑設計時，要按照預定的建設目標、施工方案等為裝配式建筑設計制定最佳設計方案。設計方案時，設計單位要綜合考慮施工成本、施工技術、施工規模等影響建筑工程進展的各項因素，并在此基礎上為裝配式建筑制定最佳設計方案。設計方案要明確此建筑應采用的施工技術，尤其要明確提出預制件在生產和安裝環節采用的具體技術。從施工現場來說，要結合施工現場的具體情況，在實際測量的基礎上，對立面設計和平面設計做好協調，最大限度地降低預制件的生產標準，在保證實現建筑功能和建設質量的條件下，對預制過程進行統一化和規范化的管理，最終實現預制件生產和安裝的規模化及標準化。

設計人員一定要保證施工圖紙的科學性和合理性，在設計圖紙的過程中把控好預制裝配式建筑的整體性，并關注各個施工細節，制定預備方案，在遇到突發狀況時能夠采用相應的技術措施進行處理。例如，不同項目的施工技術和條件各不相同，要采用相應的方式做好防噪、防水等工作。

3 預制裝配式建筑技術要點分析

3.1 立面設計方面

立面設計要求在保證基本功能的基礎上突出審美特征，還要以立面結構凸顯裝配式建筑設計的優勢。為了提高人們的審美，立面設計方面的優化方案應從以下幾方面入手。

組合方式的多樣化。例如，將多種預制模塊按照組合、排列方式的不同對建筑形體進行優化，帶來三維立體的視覺沖擊，彰顯裝配式建筑的優勢。

打造建筑的層次感。建筑立面一般包括陽臺、屋頂、空調板、女兒墻、外墻等結構，這些元素都對立面設計產生不同程度的影響。因此，要使各種結構元素在形態和尺寸上協調搭配，突出立面層次感，推動預制構件的標準化、規模化生產[3]。

提升立面的審美感。需要在紋理、色彩、質感等元素的幫助下增加立面的審美。例如，涂料、瓷板、裝飾性混凝土、混凝土等材料都具有較大的質感差異，根據其使用功能和范圍選擇質感效果最好的立面材料，凸顯立面風格。對于體積較小的結構來說，例如空調板和陽臺等可以改變其顏色和尺寸，將其作為裝飾性元素對立面進行設計。對于非結構預制構件，例如掛板和百葉等靈活設計，其裝飾性元素更便于立面設計。

3.2 平面設計方面

預制裝配式建筑設計中，平面設計是最基礎的設計內容，它與立面設計均屬于結構設計，設計人員應按照模式協調原則，做好套型模塊設計工作，并對其進行優化處理，保證套型模塊尺寸統一，為預制件的統一化、規模化生產提供便利條件。

設計人員要做好建筑內部空間方面的設計，內部空間時應按照大空間布局進行設計，同時要注意管徑尺寸和承重墻等環節的設計，保證其統一性，由此提升建筑施工質量。要對建筑物內部的功能區域進行劃分，突出每個部門的功能特性，使空間布局顯得更加科學合理。

3.3 預制設計方面

預制設計是裝配式建筑設計過程中最為重要的環節之一，在進行預制設計時，要保證設計的模塊化、統一化和規范化。科學選擇預制構件的性能、外觀、尺寸等，增強預制構件的使用功能，使預制構件的安裝更加簡單，降低建設成本投入。

根據裝配式建筑設計的實際情況，對于具有重要作用且結構復雜的構件要采用混凝土澆筑的方式，提升其穩定性和安全性[4]。在設計過程中不僅要考慮構件性能、外觀、尺寸等各種因素的影響，而且要考慮后期安裝，為整個建筑工程提供便利條件。

預制設計能夠提高構件的防火性能、抗震、使用壽命、強度，有效提升裝配式建筑的整體質量。要選擇一些保溫性能和隔音效果較好而且拆裝方便、具有低密度的材料應用于非承重類結構中，使之能夠與主體結構產生較好的連接，延長建筑的使用壽命。在選擇廚房、衛生間等區域的預制構件時，一定要選擇防水、防潮性能較好的材料，這樣在使用時才能保證建筑區域的使用功能。

建筑樓板設計過程中，為使其與墻體的聯系更加緊密，通常采用疊合或現澆的方式進行設計。例如，空調和陽臺緊密結合，設計這兩部分時要注意它們的配合度，保證預留孔洞的位置和大小正好夠用。另外，在制作扶手、樓梯等結構時，一定要選擇合理的參數，確保這些結構在制作時一次成型。

4 結語

預制裝配式建筑之所以受到廣泛認可，主要是由于其獨特的設計提升了建筑的實用性。在開展設計工作時，設計人員要從經濟性、合理性、科學性和實用性出發，還要從建筑的整體結構出發，做好預制構件、立面設計、平面設計等環節的設計，并注意各個細節，保證結構之間的相互結合，提升設計水平，提升建筑質量。

參考文獻

[1] 王琴.預制裝配式建筑結構設計研究[J].建筑與文化，2021（4）：26-29.

[2] 姚成.裝配式建筑設計要點及相關問題研究[J].住宅與房地產，2021（3）：109-110.

[3] 劉波.預制裝配式建筑施工工藝要點分析[J].中國建筑金屬結構，2020（11）：104-105.

[4] 馮靜.裝配式建筑設計要點及相關應用研究[J].內蒙古科技與經濟，2020（18）：97，99.