當代裝配式建筑設計策略研究

鄒琳琳

摘 要：將數字工業化方式應用于全過程的裝配式建筑技術，必將帶來新的設計美學、建造理念和建筑價值觀。基于此，研究BIM協同平臺下的各方協同設計的基本流程，深入探討標準化設計、整體設計、協同設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理和智能化等在裝配式建筑中的應用。

關鍵詞：標準化設計；整體設計；協同設計；信息化管理；智能化應用

中圖分類號：TU758.12? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2024）02-0122-03

1研究背景

在的各方協同設計的基本流程，可以解決裝配式建筑施工中構件設計不合理等問題，實現構件的空間優化，減少構件的生產差錯，降低施工階段時設計變更對施工計劃的影響[1]。裝配式建筑中每個板塊均有自成體系的設計，各板塊的整體設計、協同設計，容易造成孤立與割裂，從而造成設計無效或設計多次變更。

將整體設計、協同設計貫穿于裝配式建筑項目建設的全過程，可以使項目建設工程各時期的工作內容有效銜接，充分協調溝通，有效減少成本，提高效率，縮短工期，保證質量，實現建筑業綠色、可持續、智慧化、高質量發展。

2研究目的

分析裝配式建筑的優勢契合新時代背景下對建筑業的新要求，裝配式建筑運用新管理理念，將設計標準、整體設計、協同設計運用到建筑項目建設和管理中，認識到BIM和EPC一體化管理的重要性。標準化設計、整體設計、協同設計是裝配式建筑要統一推進、協調推進，要盡量避免單個板塊的設計，將設計有效融合，使設計更優質高效。

3裝配式建筑設計概述

工業化設計理念和集成一體化設計思維是工業化建筑的起點，以標準化、信息化、工業化、部品化生產和減少現場作業、減少現場人工和工作量、減少建筑垃圾為要求。裝配式建筑是實現建筑工業化的重要方式，也是提高效率、降低成本、減少污染、節約能源，促進建筑業產業轉型升級與技術提升的關鍵力量[2]。

建造方式變革是裝配式建筑的切入點，實現了由“設計-施工現場”模式向“設計-構件-安裝”模式的轉變，是集合標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智慧化應用的“六化一體”的系統工程。裝配式建筑標準化設計、協同設計和整體設計，關乎建筑項目的全專業與全過程協同和統一，是提高建筑技術水平和工程質量的關鍵。

3.1 標準化設計的應用要點

設計是所有建筑工作的源頭、建造活動的起點，也是后續工作的依據和信息數據的來源。為了提高建造活動的效率，提升建筑產品和建筑物的質量，提高建筑項目的經濟效益，滿足工業化生產的要求，裝配式建筑必須進行標準化設計，即以少量規格的部品部件，通過排列組合，以模數化、集成化、模塊化的方式，形成多樣化、適應性強的建筑功能和建筑形態，以滿足成本、功能和審美的需求[3]。

3.1.1 堅持“少規格、多組合”的原則

“少規格”能夠減少工程的復雜程度，減少模具數量和成本，降低管理難度，最大限度地提高生產效率，為各企業之間的協作提供較好的基礎。“多組合”是指組合多樣化，由少量的部品部件組合而成，能夠滿足不同的使用需求。

3.1.2 全產業鏈、全專業一體化協同設計

方案設計工作常常被切割成多個不同的任務，由各專業單位自行分別負責，往往造成各專業設計工作的脫節。此時如果建設項目管理者的組織和協調能力足夠強，則能夠對建筑項目進行很好的把控和推進。實際上很多建設項目的管理團隊，并不具備足夠的項目建設和管理能力，在項目推進的過程中，各種“碎片化”的專業和工作會產生大量的障礙，重復工作、設計變更的情況比比皆是，導致項目超支、質量低下達不到預期等問題時常出現。因此，做好裝配式建筑，必須采用全產業鏈、全專業一體化協同設計的方式[4]。

3.1.3 在協同平臺進行一體化集成設計

裝配式建筑的建設過程是個系統工程，在設計工作開始之前應進行技術策劃，根據項目需要，確定技術路線、明確建設標準，確定實施路徑。在設計的過程中，除了需要協調建筑、結構、給排水、暖通、電氣等專業外，還要延伸至部品部件的深化設計，與內裝設計、幕墻設計，在協同平臺進行一體化集成設計。

3.2 整體設計的應用理念

裝配式建筑在工業化建造的基礎上，整合4大系統，并采用BIM和EPC一體化管理，加強策劃、設計、生產和施工安裝協同推進。裝配式建筑實際是全專業全過程的系統集成，解決了各大系統之間和各系統內部的協同問題。裝配式建筑整體性能和可持續性的實現[5]，在于其整體設計理念貫穿于標準設計的始終，體現在如下3方面。

3.2.1 “全壽命”理念

裝配式建筑將主體結構與設備管線合理分離，分項布置，注重全面提升建筑質量和品質，延長建筑使用壽命，以減少建筑后期維修維護，滿足建筑全生命期的使用維護要求。

3.2.2 “全建筑”理念

新時代，對建筑產品提出更高的標準和要求，需要其品質持續而長久地保持，因此，結構設計、全屋裝修、內外裝飾裝修、設施設備、水暖管線等系統進行整體設計、協同設計，施工安裝和裝飾裝修成為必然。

3.2.3 “全環節”理念

按照標準化、模塊化的原則，將少規格的與構件進行多組合的排列，可最大限度實現部品部件的系列化和多樣化，實現裝配式建筑全過程，如設計、生產、運輸、施工安裝的智能化。

3.3 協同設計的應用策略

為確保裝配式建筑行業從粗放走向精細化管理，加強產業協同協作是關鍵。在策劃、設計、生產、施工過程中需要各參建單位協調配合、協同推進。

結構專業可以前置介入項目策劃階段，以確定各專業的線路和建設項目的個性要求。應對在方案設計階段進行的設計變更或深化，以避免工作銜接不合理造成設計失誤，避免因設計的不合理造成后期的不經濟。

建筑項目的策劃、方案設計、初步設計、施工圖設計、構件詳圖設計、預制件制作、施工現場、運營等各階段信息容易斷層。BIM技術可以有效整合了諸多環節，避免因各專業的孤立而出現的諸多矛盾，防止因信息傳遞不暢導致的各專業不協調，降低項目建設的成本，提高建設效率和工程質量，實現工程信息在建筑的全生命周期內的有效利用和管理[6]。

3.3.1技術策劃階段（立項階段）

有資質的設計單位與施工單位溝通了解項目情況，對生產企業采購預制件的管理水平、生產能力、生產工藝、運輸情況等進行深入調查，根據項目特點和要求，提供有針對性的解決方案，提高預制件的標準化、模塊化水平。與施工單位確定預制構件的類型，預制率、裝配率等關鍵參數范圍，以及初步設計方案，并在整個設計過程中進行協作，以促進后續深化設計的推進[7]。

3.3.2設計前期設計階段（前期階段）

前期階段各專業根據技術要求開展立面設計和平面設計。應根據前期項目調研當地預制構件生產加工能力，裝配式建造方式的特點，實現立面的個性化、多樣化設計。平面設計除應滿足使用功能外，還應遵循規格少、組合多的原則，以達到戶型設計標準化和系列化。

3.3.3 初步設計階段

根據設計方案的技術要求，開展協同設計，優化預制構件種類，對預制構件進行經濟評價，制定合理的技術方案和措施。如結構專業單位應用盈建科、PKPM-PC等軟件進行設計，確定預制構件的類型、連接形式和做法。

3.3.4構件詳圖階段

設計單位要深入預制件加工廠，與預制構件生產廠家深入溝通、緊密配合，完成預制構件的鋼筋圖、模板圖、規格圖、配件信息表等內容，確定各個規格的預制構件的尺寸和定位。

3.3.5施工圖設計

各專業根據初設階段制定的設計方案，開展各自專業設計，與生產企業協調，根據生產單位提供項目所需的預制構件參數和設備設施參數，充分考慮各專業預留的預埋件，并將其體現在施工圖中。結構專業人員需提前對預制構件進行預留預埋設計；建筑專業人員則對建筑項目的防水、防火、隔聲等開展專業設計。

4裝配式建筑的應用場景

4.1 裝配式裝修在住宅中的應用

裝配式裝修既可以提升住宅品質，形成差異化競爭，還可以提高銷房水平及周轉率。二三線城市的地產公司對于精裝房的管理能力、售房能力、交房能力稍弱。裝配式裝修在提升品質與質量、彌補短板、加快周轉、提升資金循環效率、形成差異化競爭等方面都有很大優勢。各戶型統一裝修方式、統一采購裝飾裝修材料和零部件，能夠更好地協調建筑、結構、強弱電、水暖及室內裝飾裝修各專業，還能實現各專業間的有序、合理、協同作業，減少無用施工，達到節約成本、節約時間和綠色環保目的。此外，裝配式裝修可以全面解決家居設計方案，合理利用室內面積，提高空間利用效率，實現戶型與造型完美統一，最大限度提高家居舒適度[8]。

裝配式裝修在保障性安居房建設中已得到了廣泛認可，各地對保障性租賃住房的需求，為裝配式建筑帶來了新的增量空間。實施城市更新行動，完成城鎮老舊小區改造，應用裝配式裝修技術，可以有效幫助城市更新項目實現功能轉型和內外環境綜合改善。

4.2 裝配式裝修在公共建筑中的應用

裝配式裝修技術在醫療康養方面具有顯著優勢，能夠減少噪聲、粉塵和建筑垃圾的產生，減少改造翻新過程中對醫療康養建筑正常營業功能的影響，方便施工，便于后期維護管理和檢修更換，降低了運營維護難度和成本。

裝配式裝修應用于酒店行業，具備可批量復制的同質化裝修特點。裝配式裝修便于快速安裝，即裝即住，實現快速營收。此外，能夠有效減少酒店運營期間的維護成本，給旅客帶來極高的居住體驗，提升酒店品牌效益，為酒店行業的快速發展賦能。

裝配式裝修不受任何工作環境的限制，外形結構輕便，顏色搭配合理，施工時間快速，并且可大大節省施工成本。適合旅游景點、車站、商場、寫字樓、人口密集的公共場所及繁華商業街等。

5結束語

BIM協同全過程設計為建筑項目的造價、利潤、工藝、工期、提供可靠的引導、支撐、保障，并從源頭上樹立安全、經濟、美觀的理念，貫穿EPC項目管理的始終。建筑設計集中體現了標準化、一體化、信息化，通過將標準化設計、整體化設計、協同設計3大策略，與工業化制造、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理相結合，有機協調裝配式建筑全產業鏈，實現建筑工程建造精細化、過程化和系統化，以及技術創新集成化和成本最低化，提高建筑管理的效率和質量，高效地營造綠色、環保、經濟、美觀、高質的裝配式建筑。

裝配式建筑通過數字化技術驅動、整合工程全產業鏈、價值鏈和創新鏈，以工程全壽命周期系統化集成設計、綠色化、精益化生產施工為主要手段，實現工程建設高效益、高質量、低消耗、低排放。推動建筑業科技創新能力大幅提升，與信息技術深度融合，產業整體優勢明顯增強，實現建筑業綠色和高質量發展轉型。

參考文獻

[1] 顧勇新，王志剛.裝配式建筑設計[M].北京：中國建筑工業出版社，2019.

[2] 新時代中國建筑文化品牌叢書編委會.紅色基因藍色力量綠色發展文集[M].北京：經濟管理出版社，2019.

[3] 中國建筑學會室內設計分會，北京建筑大學.綠色營造卷：建筑室內裝配化設計[M].北京：中國水利水電出版社，2019.

[4] 陳振基.我國建筑工業化實踐與經驗文集[M].北京：中國建筑工業出版社，2016.

[5] 葉連松.推進供給側結構性改革振興實體經濟[M].北京：中國經濟出版社，2017.

[6] 樊則森.從設計到建成：裝配式建筑20講[M].北京：機械工業出版社，2018.

[7] 《既有建筑改造年鑒》編委會.既有建筑改造年鑒（2018）[M].北京：中國建筑工業出版社，2019.

[8] 高棟，逄俊杰，田嬌.裝配式建筑各設計階段協同設計要點及BIM技術應用[J].中國科技縱橫，2018（10）：141+143.