預(yù)制裝配式住宅的設(shè)計要點分析郭志紅

郭志紅

摘 要：預(yù)制裝配式建筑作為一種新型的建造形式，極少受到氣候環(huán)境因素的影響和限制，總體來說施工效率高，有效節(jié)省勞動力，與一般的建筑形式作對比，預(yù)制裝配式建筑的應(yīng)用優(yōu)勢特別明顯，其具有靈活的劃分空間，使房間能夠自由分割，有利于完善與優(yōu)化整體建筑設(shè)計，并結(jié)合現(xiàn)實的施工環(huán)境，確保建筑的安全性與結(jié)構(gòu)質(zhì)量。目前預(yù)制裝配式建筑大量運用于居住建筑的建設(shè)中，針對這一特點文章簡要分析預(yù)制裝配式住宅的施工現(xiàn)狀，并闡述了其設(shè)計要點，提出合理化建議與創(chuàng)新思路，希望可以促進(jìn)建筑行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：預(yù)制裝配式；建筑設(shè)計；要點分析

中圖分類號：TD229 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）26-0096-02

在建筑生產(chǎn)過程中，建筑工業(yè)化的主要應(yīng)用特點即為預(yù)制化與裝配性，保證了可以接近并實現(xiàn)聯(lián)合國對于工業(yè)化的六條標(biāo)準(zhǔn)定義：生產(chǎn)的連續(xù)性、產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的集成化、管理的規(guī)范性、生產(chǎn)工具的機(jī)械化與科研技術(shù)生產(chǎn)一體化。這也為我國建筑行業(yè)內(nèi)部廣泛認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、工廠化施工、裝配化管理、一體化裝修與信息化設(shè)計的新型工業(yè)化建構(gòu)模式，創(chuàng)造了可行的途徑與手段。其中，核心是圍繞怎樣實現(xiàn)生產(chǎn)過程的標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、集成化、信息化與自動化的施工方法，同樣也應(yīng)探索怎樣確保建筑構(gòu)件在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的連續(xù)性問題。

1 預(yù)制裝配式建筑設(shè)計的特點

預(yù)制裝配式建筑的誕生和發(fā)展，逐漸轉(zhuǎn)變與替代了傳統(tǒng)意義上的建筑建造方式和構(gòu)造模式。在預(yù)制裝配式建筑的具體實施環(huán)節(jié)中，會受到眾多因素的影響，例如建筑施工的管理技術(shù)水準(zhǔn)、工地的運輸條件以及生產(chǎn)周期和施工的工藝等。所以預(yù)制裝配式建筑施工作為一項自成體系的繁復(fù)工程，在現(xiàn)實施工環(huán)節(jié)中需要有關(guān)的建筑工程部門予以全力配合及通力協(xié)作，目前預(yù)制裝配式建筑大量運用于居住建筑的建設(shè)。預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計任務(wù)相較于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計，具有下面幾個方面的特點：

1.1 流程更加精細(xì)化

全面化的預(yù)制裝配式建筑擁有精細(xì)的施工流程，針對建筑設(shè)計過程也更為細(xì)致入微。相較于傳統(tǒng)的設(shè)計流程，預(yù)制裝配式建筑中增添了兩項設(shè)計任務(wù)，即預(yù)制構(gòu)件加工圖與前期技術(shù)策劃設(shè)計。

1.2 模式化的設(shè)計方式

預(yù)制裝配式建筑設(shè)計統(tǒng)一了部品、建筑和構(gòu)件三者之間的關(guān)系，借助對建筑模塊的控制，實現(xiàn)模塊化組合的模式化協(xié)調(diào)發(fā)展，進(jìn)而實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的建筑設(shè)計。

1.3 一體化的配合協(xié)作

預(yù)制裝配式建筑若要優(yōu)化設(shè)計成果，必須與各構(gòu)配件廠家充分配合，才能有效達(dá)到裝修部品和施工組織任務(wù)、設(shè)備管線、預(yù)制構(gòu)件與主體構(gòu)件協(xié)作的一體化。

1.4 成本更加精確化

裝配構(gòu)件的生產(chǎn)加工，直接參照預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計成果，在相同的裝配率前提下，不同預(yù)制裝配構(gòu)件施工方案的投入成本差距很大。合理的建筑設(shè)計方案，能夠使預(yù)制裝配式建筑工程完成精確的成本控制。

2 預(yù)制裝配式建筑設(shè)計的流程要素構(gòu)成

在預(yù)制裝配式建筑的初步設(shè)計流程中，需要強(qiáng)調(diào)協(xié)同合作，在設(shè)計中必須結(jié)合不同專業(yè)方向的技術(shù)要點予以全面綜合考慮。如優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件的品種類型，需要充分參照設(shè)備專業(yè)管線的預(yù)埋和預(yù)留情況。應(yīng)當(dāng)專項評估項目的經(jīng)濟(jì)狀況，并深入分析影響成本投入的各種因素，合理科學(xué)地制定技術(shù)策略。

2.1 技術(shù)策劃環(huán)節(jié)

在建筑設(shè)計流程的技術(shù)策劃階段，設(shè)計需要充分考察與了解建筑項目的規(guī)模和定位、成本投入數(shù)量、部品生產(chǎn)目標(biāo)和外部施工條件，進(jìn)而保障技術(shù)路線制定的合理化程度和預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)性。同時具體的技術(shù)實施方案，應(yīng)當(dāng)由設(shè)計各專業(yè)和施工方共同來探討決定，并基于該技術(shù)方案來完成后續(xù)的設(shè)計任務(wù)。

2.2 方案設(shè)計環(huán)節(jié)

平面和立面設(shè)計方案應(yīng)當(dāng)參照前期的技術(shù)策劃階段來進(jìn)行。立面設(shè)計方案需要考慮構(gòu)件的生產(chǎn)加工方案可能性，其個性化和多樣性的設(shè)計需求應(yīng)當(dāng)滿足裝配式建筑的結(jié)構(gòu)特征；平面的設(shè)計方案則應(yīng)首先滿足建筑的使用功能，然后根據(jù)少規(guī)格多組合的構(gòu)件設(shè)計原則，盡量完善標(biāo)準(zhǔn)化與系統(tǒng)化的住宅套型設(shè)計。

2.3 施工圖設(shè)計環(huán)節(jié)

這一階段應(yīng)當(dāng)根據(jù)前一環(huán)節(jié)制定的技術(shù)策略為前提，由生產(chǎn)企業(yè)提供的內(nèi)裝部品、設(shè)備構(gòu)件和預(yù)制設(shè)施等設(shè)計參數(shù)，各施工單位需要依照此參數(shù)，在施工圖設(shè)計環(huán)節(jié)中綜合評定不同專業(yè)設(shè)定的預(yù)埋預(yù)留方案，另外建筑專業(yè)應(yīng)當(dāng)思考并完成建筑連接處的隔音、防水與防火的設(shè)計事項。

2.4 構(gòu)件加工圖設(shè)計環(huán)節(jié)

預(yù)制構(gòu)件加工廠家可以配合設(shè)計部門共同完成構(gòu)件加工圖紙的設(shè)計任務(wù)，如果需要預(yù)制部品的尺寸控制圖，可請建筑設(shè)計部門單獨提供。除了預(yù)先設(shè)置臨時特定的設(shè)施安裝配件，并考慮現(xiàn)場生產(chǎn)、安裝與運輸時的損失之外，還需要準(zhǔn)確對預(yù)制部品中的門窗陽臺和機(jī)電管線進(jìn)行定位。

3 預(yù)制裝配式建筑設(shè)計的要點分析

3.1 規(guī)劃設(shè)計要點分析

預(yù)制裝配式建筑設(shè)計的規(guī)劃要在符合采光通風(fēng)、間距和退線等規(guī)劃條件下進(jìn)行，適宜優(yōu)先選擇規(guī)劃和設(shè)計由套型模塊組成的住宅單元樓。規(guī)劃原則為安全、合理、經(jīng)濟(jì)，并充分考慮施工組織流程，確保每道施工工序可以有效銜接，從而提高效率。因為在施工過程中，預(yù)制構(gòu)件需要運輸?shù)剿醺采w的區(qū)域中完成吊裝，所以在總平面設(shè)計當(dāng)中需要綜合考慮運輸通道的設(shè)計，合理設(shè)置預(yù)制構(gòu)件臨時堆場的面積和方位，并選取適宜的塔吊位置與噸位，其最終確定需要依照現(xiàn)場施工的方案予以調(diào)整，從而實現(xiàn)精確控制構(gòu)件運輸流程，提高場地使用效率，以及保障安全便捷的施工組織規(guī)劃。

3.2 總圖規(guī)劃和建筑組合設(shè)計要點

預(yù)制裝配式建筑設(shè)計的所有規(guī)劃與協(xié)同，都需要借助這一階段來實現(xiàn)，所以該要點所涵蓋的內(nèi)容特別廣泛。

（1）大空間的平面控制。平面設(shè)計不但需要考慮建筑各個功能空間的利用尺寸，以及建筑全壽命周期的空間適應(yīng)程度，使建筑空間能夠適應(yīng)住戶不同時期的各種需求，因而大空間的結(jié)構(gòu)形式有利于此目標(biāo)的實現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)盡量依據(jù)同一個結(jié)構(gòu)空間進(jìn)行設(shè)計，采用結(jié)構(gòu)主體、設(shè)備與內(nèi)裝相互分離的建筑系統(tǒng)，靈活布置空間格局，以便于改造檢修及更新。endprint

（2）空間組合的多樣性。總圖規(guī)劃與組合設(shè)計要求在預(yù)制裝配式建筑設(shè)計時，不但應(yīng)控制構(gòu)件與部品的規(guī)格，而且還應(yīng)保持較高的標(biāo)準(zhǔn)化程度。同時還需全面考量城市的發(fā)展環(huán)境與歷史文脈等要素，建筑周圍的環(huán)境條件和交通人流等要素，以及住宅使用住戶的居住習(xí)慣與情感要素等，因此建筑設(shè)計的永恒命題就是多樣性與個性化。但這兩者并非對立關(guān)系，而是應(yīng)當(dāng)使兩者進(jìn)行巧妙配合，就可以有助于實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上的個性化與多樣性。比如住宅可以用標(biāo)準(zhǔn)化的套型模塊，組合出相異的平面格局與建筑形態(tài)，建構(gòu)出板樓、塔樓或通廊式的建筑樣式等諸多平面組合種類，以滿足多樣化的規(guī)劃設(shè)計要求。

3.3 立面設(shè)計要點

利用模塊化與系列化的套型整合特征，預(yù)制裝配式建筑的立面設(shè)計可以采用不同的飾面材質(zhì)，來呈現(xiàn)出各種紋理與豐富變化的色彩。這種住宅的空間靈活可變，可以借助不同外墻組件的整合裝配，體現(xiàn)出工業(yè)化建筑立面效果的特性。預(yù)制裝配式建筑的外墻構(gòu)件主要包含陽臺、門窗、外裝飾組件和混凝土預(yù)制構(gòu)件、空調(diào)板等，能夠充分發(fā)揮預(yù)制混泥土住宅墻面組裝的外層部件裝飾功能，令其外觀設(shè)計呈現(xiàn)出立面多樣化的特質(zhì)。外界門窗基于需要滿足采光通風(fēng)的要求，調(diào)整和變換了窗口大小、比例和窗框樣式，并靈活運用設(shè)計手段。通過轉(zhuǎn)換陽臺和空調(diào)的位置與朝向，豐富了立面的多樣性，并能借助裝飾組件來達(dá)到自由多變的立面設(shè)計理念。

3.4 預(yù)制構(gòu)件設(shè)計要點

預(yù)制裝配式建筑設(shè)計，在設(shè)計預(yù)制構(gòu)件時需要遵循標(biāo)準(zhǔn)化和模數(shù)化的原則，控制構(gòu)件使用的類型，保證構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化與精確性，降低工程造價。針對預(yù)制裝配式建筑當(dāng)中開洞、降板和異形等問題，可以選用局部現(xiàn)澆的施工方法，充分考慮到當(dāng)?shù)貥?gòu)件吊裝、加工與運輸?shù)纳a(chǎn)能力，而且預(yù)制構(gòu)件需要具備良好的耐火性與耐久度，設(shè)計預(yù)制構(gòu)件必須重視成品的便利性、生產(chǎn)的可行性與安全性。如果預(yù)制構(gòu)件的尺寸較大，可以適當(dāng)增加構(gòu)件脫模的數(shù)量與預(yù)埋吊點，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐母魺岜匦枨螅O(shè)計適宜構(gòu)造的預(yù)制外墻板，以滿足設(shè)備安裝的基本標(biāo)準(zhǔn)和要求。針對建筑結(jié)構(gòu)中的非承重內(nèi)墻，可以盡量選用隔音性能好、容易安裝和自重較輕的隔墻板，聯(lián)系使用功能靈活劃分室內(nèi)空間，保證非承重隔板聯(lián)結(jié)的安全性與可靠度。

4 結(jié)束語

我國建筑行業(yè)已經(jīng)高速發(fā)展了近三十年，已經(jīng)逐步在房地產(chǎn)過度開發(fā)的熱潮下慢慢冷卻下來，并開始對建筑和人們生活、城市居住環(huán)境的未來關(guān)系進(jìn)行深入反思。現(xiàn)在借鑒先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，對本土經(jīng)驗予以沉淀，并深刻探究著產(chǎn)業(yè)化的構(gòu)筑模式。設(shè)計者和企業(yè)面臨澎湃洶涌的工業(yè)化建筑浪潮，必須迅速擴(kuò)展產(chǎn)業(yè)鏈的整體視野，并建構(gòu)產(chǎn)業(yè)化的思維方式，組織專業(yè)化的設(shè)計隊伍以提高研發(fā)創(chuàng)新能力，積累工業(yè)化建筑設(shè)計經(jīng)驗，對上下游的技術(shù)資源進(jìn)行整合，從而能從容迎接建筑產(chǎn)業(yè)化賦予的時代挑戰(zhàn)，促進(jìn)建筑行業(yè)領(lǐng)域健康順利的發(fā)展。

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