裝配式建筑的設計方法概述

張慶亮

（天津城建大學建筑設計研究院）

近年來，各地推進裝配式建筑的政策陸續發布，極大的促進各地裝配式建筑的發展。盡管近年來國家的規范、圖集陸續發布實施，但在項目實施過程中，因項目參與單位長期以來設計實施傳統混凝土建筑形成的思維慣性，裝配式建筑設計方法跟不上裝配式建筑的發展，裝配式建筑設計方法并沒有得到很好的實施，甚至最終設計結果不利于裝配式建筑的生產與實施，以下本文將介紹裝配式建筑的設計方法。裝配式建筑設計是在模塊化、系列化、標準化及模數化的原則上完成建筑設計的，但是實際情況中，一些項目實施時往往無法盡善盡美的還原裝配式建筑設計中的理論，正可謂是“理論”與“實踐”大相徑庭，在標準的裝配式建筑設計方法中需要結合經濟效益和材料實際情況進行建筑設計。

1 裝配式建筑設計特點

裝配式建筑與傳統混凝土建筑不同，無論是裝配式建筑的工廠內生產預制墻板、預制樓板、預制樓梯、預制陽臺等構件，還是之后運到項目現場拼裝，澆搗混凝土，使預制構件與現澆部分形成整體建筑。因為裝配式建筑設計有個明顯的特征“技術前置”，相對于傳統混凝土建筑的建造方式而言，約束條件更多、更復雜，對設計也提出了更高的要求，建筑設計需從策劃階段介入，必須考慮項目的造價和經濟效益、預制構件廠的技術和生產規模、運輸道路情況、項目施工組織和施工總平面布置情況。裝配式建筑設計力求功能布局方便合理、結構規整受力簡明，在適應預制構件的技術水平的基礎上，應采用“一體化”、“標準化”、“模塊化”、“通用化”、的設計方法，應遵循少規格、多組合的原則，在標準化設計的基礎上實現系列化和多樣化。減少預制構件種類，提高相對應模具的重復利用率，為構件工廠與項目現場的降耗提效提供便利。想要摒棄傳統建筑設計的不同，首先要理解傳統混凝土的建筑特點，廣義混凝土是由凝膠材料、粗細骨料，水及其他外加劑按照適量的比例配置而成的人工石材，傳統混凝土的優點其實顯而易見，多種原材料、而且價格實惠。不僅有非凡的可塑性和耐久性，而且可以用作鋼筋增強。但是傳統混凝土的缺點也不容忽視，那就是它自重大，是一種脆性材料。

2 總圖設計階段

總圖設計階段考慮的是設計過程中的整體概述。不僅要考慮建筑設計空間、保證構件在一定時間內有充足的存放空間，并且吊裝能一次完成起落工作。要提前設想到，在項目實施過程中，所有吊裝機械的使用和運轉，在一定空間內有合理的高效率的工作，而保證項目實施過程中，不管是吊裝機械還是起重機哪怕是覆蓋物都要確保這些物件的完整性和安全性。而其他構件也不可以隨處可見，需要有序地放置好，保持地面的平整，堅實，不可以有不需要的過多垃圾，定期安排施工人員對整個工程場地進行清掃、對施工人員的安全要有措施相對應，可以每天在施工之前進行短暫的開會，將一周需要保證的進度明確交代出來，甚至是在一天之內需要完成的任務也要有所表現，保證工程的進度順利整個工程實施場地不可雜亂無章，需保持秩序性，視工作環境而定不可以阻礙交通，不可以在非工作時間工作妨礙周圍居民的生活作息，在有效時間內提高工作效率，合理安排項目實施周期。

3 建筑單體設計階段

如果說面對總體設計階段還有一定的不足和想法上的缺陷，比如說只是關注工作進度和工作效率，而對具體的建筑設計步驟并沒有明確指出。那么建筑單體設計階段可謂是“面面俱到”。建筑單體設計階段則直接關系到具體建筑設計實施而且關系到生產效率、裝配式建筑設計的經濟成本是否入不敷出，以及是否能繼續使用裝配式建筑設計的建造方式，而裝配式建筑的單體設計階段除了應滿足使用設計功能、外觀審美的各項要求以外，還應采用“一體化”、“標準化”、“模塊化”、“通用化”的設計方法，應該遵循少規格、多組合的原則，提高建筑建設效率及控制裝配式建筑建造的經濟成本。

“一體化”設計的理念是在平面布局中應保留有足夠的靈活性和轉換性，讓平面布置設計能適應建筑長壽命周期的運用需求，滿足不同的使用者不同的時期不同的需求，同時滿足裝配式建筑設計經營業態的調整；“一體化”設計，應要求建筑設計師要有結構組織設計，藝術設計的理念，要充分考慮到結構布局和構件的生產。“標準化”、“模塊化”的設計，需要讓建筑人員意識到空間是被一個個空間單元所組成，標準化的空間單元則是由有限的幾個構件拼接組合的。這樣做將極大降低藝術設計的工作量及設計管理難度，降低工廠生產、管理的難度，減少模具種類，降低模具攤銷，提升工作生產效率，降低經濟成本，同時也極大地減少了各項環節出錯的概率。

如果“標準化”、“模塊化”的空間單元，“標準化”的構件，能在不同的時間，不同項目的中運用，實現“通用化”，那些原來規模小不適宜采用裝配式建造方式的建筑就能選用裝配式建造方式了。一些建筑設計如果能完成這一步實際運用“標準化”、雖然“通用化”的設計有些年頭，因為戶型平面布局功能合理的前提，結構設計布置簡明，當同樣的平面在用裝配式技術建造時，也相當適宜才行。裝配式建筑的立面造型設計是裝配式建筑功能、建筑構造和建筑美學的統一體，同樣需要“標準化”、“模塊化”的設計方法，立面造型設計通常可以從“色彩、材質”、“平面形式構成”、“體塊組合”三方面入手。“色彩、材質”可選用的做法就數之不盡了，常見的有外墻涂料做法，瓷磚反打，石材反打，清水混凝土，塑性混凝土、硅膠摸反打仿石材等藝術混凝土做法。

“平面形式構成”，通過不同色彩，不同材質，不同質感的材料拼接組合，配合GRC線腳或玻璃、鋼構件材料等實現豐富的立面。“體塊組合”則是通過建筑的體塊穿插組合，實現粗獷有力的造型及豐富的光影效果。

4 結束語

裝配式建筑的設計帶來的好處顯而易見，作為一種極具特點的建筑設計方法，如何將裝配式建筑設計合理的運用到實際項目工程中還需結合實際情況，在確保項目正常進行的情況下不要“墨守成規”，開拓創新，積極提高工作效率的同時帶來建筑行業內的新想法，提高人民生活水平，將裝配式建筑設計發展的更好。