簡析裝配式建筑工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其應(yīng)用

劉必成

摘要：裝配式建筑是指用預(yù)制構(gòu)件在工地裝配而成的建筑，這種建筑優(yōu)勢是建造速度快，受氣候條件制約小，節(jié)約勞動力并可提高建筑質(zhì)量。為了充分發(fā)揮其作用，本文闡述了裝配式建筑工程的主要特征，對裝配式建筑工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其應(yīng)用進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑工程；特征；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；應(yīng)用；

隨著城市建設(shè)節(jié)能減排以及可持續(xù)發(fā)展等環(huán)保政策的提出，裝配式建筑工程建設(shè)已成為建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展趨勢。以下就裝配式建筑工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其應(yīng)用進(jìn)行了探討分析。

一、裝配式建筑工程的主要特征

裝配式建筑工程建設(shè)具有工期與造價(jià)的優(yōu)勢作用、節(jié)能環(huán)保作用以及節(jié)約資源作用。而且裝配式建筑是現(xiàn)代建筑發(fā)展的具體體現(xiàn)，其特征主要表現(xiàn)為：（1）制造標(biāo)準(zhǔn)化特征。以標(biāo)準(zhǔn)層每層、每戶為單元，根據(jù)結(jié)構(gòu)特征和便于構(gòu)件制作和安裝的原則將結(jié)構(gòu)拆分成不同種類的構(gòu)件（如墻、梁、板、樓梯等）并繪制結(jié)構(gòu)拆分圖。相同類型的構(gòu)件盡量將截面尺寸和配筋等統(tǒng)一成一個或少數(shù)幾個種類，同時(shí)對鋼筋都進(jìn)行逐根的定位，并繪制構(gòu)件圖，這樣便于標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)、安裝和質(zhì)量控制。（2）設(shè)計(jì)多樣化特征。過去的建筑承重墻多、開間小、分隔死、房間的空間無法靈活分割。而裝配式建筑則采用大開間，用戶根據(jù)需要可靈活地利用組合式墻體分割成“隨心所欲”的空間環(huán)境。（3）質(zhì)量可靠性特征。構(gòu)件圖繪制詳細(xì)，構(gòu)件工廠加工，都使構(gòu)件質(zhì)量充分得到保障。構(gòu)件類型相對較少，形式統(tǒng)一使現(xiàn)場施工標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。外墻采用混凝土外墻，外墻的窗框、涂料或瓷磚均在構(gòu)件廠與外墻同步完成，很大程度上解決了窗框漏水和墻面深水的質(zhì)量通病。（4）環(huán)保節(jié)能特征。大部分材料在構(gòu)件廠加工，標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一化的加工減少了材料的浪費(fèi)；現(xiàn)場基本取消濕作業(yè)，初裝修均采用裝配施工大大減少了建筑垃圾的產(chǎn)生；模板除在梁柱交接的核心區(qū)使用外，基本不再使用，大大降低了木材的利用率。

二、裝配式建筑工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)的分析

裝配式建筑工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要表現(xiàn)為：（1）裝配式建筑立面設(shè)計(jì)要點(diǎn)。第一、拆分設(shè)計(jì)。裝配式建筑立面設(shè)計(jì)要根據(jù)平面功能的布局，采用單元式拆分設(shè)計(jì)對外墻板和陽臺等構(gòu)件進(jìn)行拆分。但是要注意的是，對工廠制作工藝難度較大的構(gòu)件預(yù)制，最好不要強(qiáng)行拆分。第二、預(yù)制外墻單元的拆分設(shè)計(jì)。預(yù)制外墻單元拆分要根據(jù)住宅建筑形式，墻板依據(jù)結(jié)構(gòu)柱和剪力墻的邊界來進(jìn)行拆分。為了運(yùn)輸方便，可以以每一間預(yù)制墻板拆分，有時(shí)也可以將外墻和其他部位劃為一個整體，對構(gòu)件加以編號。第三、預(yù)制陽臺拆分設(shè)計(jì)。預(yù)制陽臺可以根據(jù)平面內(nèi)樓板進(jìn)行劃分，與相鄰開間的樓板劃為一個整體。第四、標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的應(yīng)用。隨著建筑工業(yè)化水平的不斷發(fā)展，非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件開始越來越多的使用。對標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件進(jìn)行造型處理和精細(xì)化設(shè)計(jì)，可以使立面效果更加美觀。需要注意的是，在立面設(shè)計(jì)時(shí)，一般將同一元素規(guī)律性地重復(fù)布置，再對標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件預(yù)制的造型和色彩處理，可以增強(qiáng)韻律美。第五、非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的應(yīng)用。在裝配式建筑中，比如梁柱、剪力墻、樓板等構(gòu)件預(yù)制，一般固定常用，適合大批量生產(chǎn)。立面構(gòu)件和內(nèi)部裝修一般采用非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，需要小批量定制。（2）專業(yè)配合設(shè)計(jì)要點(diǎn)。由于裝配式建筑需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝，為了確保其組裝的質(zhì)量及組裝過程的順利，需要在進(jìn)行裝配式建筑工程設(shè)計(jì)過程中，各專業(yè)的人員進(jìn)行有效配合與合作，這樣能夠保證對于裝配式建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)受力更加合理、規(guī)格尺寸更加符合以及整個連接施工更加方便快捷。

三、裝配式建筑工程設(shè)計(jì)應(yīng)用的分析

本文結(jié)合某裝配式住宅建筑工程為例，對裝配式建筑工程設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行了分析，具體體現(xiàn)在：

1、某裝配式住宅建筑概況。某裝配式住宅建筑總面積約9700㎡，共13層，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，其采用SP疊合板預(yù)制剪力墻體系，實(shí)施戶型組合設(shè)計(jì)，并且其外形設(shè)計(jì)采用水平和垂直相結(jié)合的構(gòu)圖方式，以下就其具體應(yīng)用進(jìn)行分析。

2、嚴(yán)格裝配式建筑形式的合理選擇。某裝配式建筑選擇SP疊合板預(yù)制剪力墻體系，其連接構(gòu)造較為簡單、墻體可快速拼裝到位、節(jié)省現(xiàn)場支撐、施工便捷；樓板具有較大跨度，可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)大空間，便于空間靈活分隔等優(yōu)勢。外墻采用預(yù)制反打面磚夾芯保溫墻或彩色混凝土，內(nèi)墻采用預(yù)制混凝土，樓蓋為預(yù)制預(yù)應(yīng)力SP疊合板，樓梯、陽臺、雨篷采用預(yù)制混凝土。集外墻裝飾、保溫、門窗、結(jié)構(gòu)于一體的預(yù)制混凝土夾心保溫墻板作為外墻板，解決了門窗、墻體滲水，外保溫、外飾面磚脫離等建筑質(zhì)量通病，充分體現(xiàn)了較高的體系集成度。

3、裝配式建筑工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用分析。結(jié)合某裝配式建筑，對其具體的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，主要表現(xiàn)為：（1）戶型組合設(shè)計(jì)分析。戶型組合設(shè)計(jì)就是靈活多樣的組合成各種建筑，是裝配式住宅設(shè)計(jì)中最典型的設(shè)計(jì)手法。某裝配式建筑的戶型組合設(shè)計(jì)主要采用以下兩種組合方式。單元定型組合通常采用固定結(jié)構(gòu)單元模塊組合或分解成一種或兩種戶型。將兩個獨(dú)立的單元戶型組合成一個超大戶型，分別打通中間的儲藏空間使得其變成室內(nèi)過道，減少一個廚房將其變?yōu)榕P室，組合成一個可三代同居的大居室。以戶為單位靈活劃分空間的組合方式通常借用輕質(zhì)隔墻二次劃分空間，其承重墻體往往與分戶墻的隔聲、防火等功能相一致，因而大都采用與結(jié)構(gòu)單元相一致的以“戶”為組合單位進(jìn)行組合，其局限性是戶型面積變化的靈活性較小。衛(wèi)生間、廚房等因樓板留洞等因素在結(jié)構(gòu)單元內(nèi)保持原位置，去掉原書房與客廳間的隔墻，將書房改為餐廳，中間用可移動電視機(jī)柜來隔斷。實(shí)現(xiàn)真正意義上的大開間、可自由分隔的住宅理念，具有良好的降噪隔震效果，住宅舒適度大大提高。（2）某裝配式建筑立面設(shè)計(jì)的分析。某裝配式建筑的外形設(shè)計(jì)采用水平和垂直相結(jié)合的構(gòu)圖方式。住宅在水平構(gòu)圖上有預(yù)制外墻劃分，窗戶、陽臺、女兒墻的劃分，運(yùn)用分隔縫做層間劃分等。在垂直構(gòu)圖上運(yùn)用外凸的預(yù)制構(gòu)件作有規(guī)律的垂直重復(fù)，在平直的外立面上突出陽臺組成一個小體部突出于外墻，使外立面變成一個一個由陽臺構(gòu)成的豎向體部劃分成豎向段落。住宅細(xì)部是外形的重要組成部分，每個細(xì)部幾乎都是住戶要經(jīng)常使用的構(gòu)件，裝配式住宅的外觀受生產(chǎn)方式的制約更要注意細(xì)部處理的變化。某裝配式建筑在細(xì)部處理上采用預(yù)制陽臺、樓梯、雨篷、女兒墻等等。

四、結(jié)束語

綜上所述，裝配式建筑是綠色建筑的具體體現(xiàn)，并且裝配式建筑發(fā)展有利于提升建筑業(yè)的科技水平和管理水平，同時(shí)有利于建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，是建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢，因此必須對裝配式建筑工程設(shè)計(jì)及其應(yīng)用進(jìn)行分析具有重要意義。

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（作者單位：中科院建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司江蘇分公司）