淺談高層住宅建筑的裝配式專項設計

徐振生 郭慧娟

摘 要：城市化建設的不斷推進，使得我國建筑用地規模逐漸縮小，高層住宅建筑成為緩解當前用地緊張局面的重要建筑形式。由于高層住宅建筑的施工具有一定的復雜性，因此對于施工工藝的要求較高。裝配式建筑的出現，不僅有效提升了施工的效率，而且降低了施工過程中外界環境因素的影響，屬于綠色建筑行業發展中的重要形式。在高層住宅建筑中進行裝配式專項設計，能夠滿足當前對于高層住宅建筑的施工質量與施工進度要求。本文將通過分析裝配式高層住宅建筑的特點，探索高層住宅建筑的裝配式專項設計策略。

關鍵詞：高層住宅建筑；裝配式；專項設計

1 引言

住宅產業的標準化生產，有利于解決粗放型發展模式中造成的各類問題，比如高能耗與環境污染問題等等，同時也是構建集約型經濟發展模式的重要途徑。在傳統高層住宅建筑的設計與施工中，往往存在施工質量差、施工進度慢和影響因素繁雜等問題，難以滿足當下城市化建設的要求。而且在建筑工程施工中造成的環境污染問題，也是限制建筑行業可持續發展的重要因素。將裝配式專項設計應用于高層住宅建筑中，符合我國低碳經濟的發展理念，也是踐行綠色建筑發展模式的重要途徑。在設計工作中，應該綜合考量裝配式高層住宅建筑的基本特點，控制設計工作的影響因素，為后續施工奠定良好的基礎。尤其是在當前建筑規模逐漸擴增的趨勢下，裝配式專項設計的重要性日益突出。

2 裝配式高層住宅建筑的特點

2.1 部品化生產

為了實現部品間通用性與互換性的增強，高層住宅建筑采用采用部品化生產模式，保障設計工藝的標準化、模數化和通用化【1】。在部品化生產的過程中，應該在滿足連接技術規定的前提下，實現參數組合的不斷優化，滿足施工裝配要求。在高層住宅建筑的工業化發展過程中，部品化生產起到了關鍵的推動作用，不僅有效提升了生產效率，而且促進了產品配套體系的建設。

2.2 標準化設計

在一定模數基礎上，建筑構件尺寸和建筑體量由模數數列控制，實現裝配式高層住宅建筑的標準化設計。這種設計方式能夠促進模數間協調性的增強，使得模塊化組合更加自由靈活。

2.3 工業化建造

與傳統高層住宅建筑不同的是，裝配式高層住宅建筑的構件在工廠加工完成，將構件運輸至施工現場后完成吊裝。這種方式不僅降低了氣候條件對施工工作的影響，而且有助于保護周圍環境，實現綠色化建設。

3 高層住宅建筑的裝配式專項設計流程

3.1 方案概念設計

在明確高層住宅建筑的裝配式專項設計要求的基礎上，由專業設計單位開展設計工作。加強技術人員、設計人員和業主之間的交流與溝通，商定方案設計的細節。高層住宅建筑的立面與平面設計，需要以前期技術策劃線路為依據進行確定。根據高層住宅建筑所在區域的氣候環境設計平立面，滿足人們的居住需求。保障立面設計個性化的同時，應該提升套型設計的標準化與模數化。在預制構件的設計當中，應該嚴格遵循“少規則、多組合”的設計原則【2】。

3.2 方案報建設計

在方案報建設計當中，應該對預制構件的設計標準進行明確和細化處理，以項目要求為基礎，實現構件形式的確定。初步拆分平面構件及立面構件，針對其中不合理的地方進行調整與修改，促進設計方案的不斷優化。明確裝配結構的裝配體系比例上限，防止建筑容積率受到裝配體系過多的影響。

3.3 總體設計

嚴格計算高層住宅建筑的外墻面積與預制率，加強對各個部門之間的協同管理，促進機電、建筑等相關專業的相互配合。在優化設計預制構件的過程中，應該以設備的預設預埋實際情況為依據，綜合考量預制構件設計的成本影響因素，對于總體設計方案進行經濟性評估【3】。此外，還要在此基礎上進行技術評估，確定裝配式高層住宅建筑施工中的施工工藝與施工技術，并由政府相關部門進行審批。

3.4 施工圖設計

技術實施方案的制定，應該以總體設計思路為參照，在深化設計中拆分建筑構件，合理控制建筑部品的預制裝配率。設計高層住宅建筑的施工圖時，不同專業預留預埋的要求可能會存在差異，這就需要對預制部分的設計參數進行充分了解與分析，比如設備設施設計參數、預制構件設計參數和內裝部品設計參數等等。預制部品與預制構件連接部位的隔聲、防水、保溫和防火等，應該由建筑專業符合設計，確保高層住宅建筑在投入運營后具備優越的實用性。

3.5 構件深化設計

構件加工材料的選擇，應該以裝配式高層住宅建筑的設計要求為依據，并考量項目建設區域的環境與氣候因素。構件設計圖紙的繪制，應該由構件設計單位和預制構件加工企業合作完成，防止設計與加工環節的脫節，造成實際圖紙不符合實際需求的狀況，切實提升裝配式高層住宅建筑的施工可行性。以構件設計要求為基礎，建筑專業應該對預制構件的出圖尺寸進行合理控制，滿足工程項目的建設要求【4】。

4 高層住宅建筑的裝配式專項設計要點

4.1 平面設計標準

以工程建設區域的氣候特點為依據，確定預制裝配式高層住宅建筑的平面設計方案，對戶型內模塊的尺寸標準進行統一處理。此外，平面設計應該綜合考量經濟性與技術性因素，確保在保障建筑工程質量的基礎上，降低企業的成本投入。

4.2 平面戶型模塊及組合形式

若要促進標準化功能模塊的形成，必須對符合裝配式結構特性的模數系列進行深入研究，并對建筑工程的定位要求進行綜合考量，保障戶型模塊符合工業化建造要求【5】。最終的單元模塊，則由戶型模塊的靈活組合形成。

4.3 功能模塊布局

功能模塊的空間位置設計，包括了餐廳、客廳、衛生間、臥室和廚房等等，選擇大開間建筑平面布局模式，在保障空間設置舒適性的同時，提升空間布局的靈活性，充分發揮室內空間功能。應用隔墻構建對裝配式高層住宅建筑的功能模塊進行合理劃分，能夠提升組裝的效率。

5 結束語

高層住宅建筑的裝配式專項設計，是工程施工環節的基礎與前提。其主要流程包括了方案概念設計、方案報建設計、總體設計、施工圖設計和構件深化設計。每一個設計環節具備一定的關聯性，是提升裝配式高層住宅建筑質量的保證。在實際設計工作中，加強對設計要點及其影響因素的控制，逐步提升設計水平。

參考文獻：

[1] 申志強，孔素平.華北地區預制裝配式高層住宅設計研究[J].建材與裝飾，2018（34）：86～87.

[2] 程欣.裝配式建筑在高層住宅建筑中的應用[J].居舍，2018（20）：6～7.

[3] 萬鵬.關于裝配式建筑在高層住宅中的應用與思考[J/OL].中國戰略新興產業：1～3.

[4] 皇甫艷麗，韓笑.預制裝配式高層住宅設計與綠色施工初探[J].綠色環保建材，2018（6）：158.

[5] 黃高松.裝配式高層住宅立面設計研究[J].建材與裝飾，2017（48）：74～75.

作者簡介：

徐振生（1980—）性別：男，職稱：工程師，籍貫：山東昌邑，研究方向：建筑設計，工作單位：山東同創建筑設計有限公司。

郭慧娟（1982—）性別：女，職稱：工程師，籍貫：山東利津，研究方向：建筑設計，工作單位：山東同創建筑設計有限公司。