裝配式住宅建筑設(shè)計要點探討

丁 峰

(深圳市寶安人才安居有限公司,廣東 深圳 518000)

1 裝配式住宅的概念及特點

1.1 裝配式住宅概念

裝配式住宅又稱“拼裝房”，其全稱為“預制裝配式住宅”，歐美和日本對其的稱呼比較通俗：“工業(yè)化住宅”“產(chǎn)業(yè)化住宅”。裝配式住宅，簡而言之，就是采用工業(yè)化生產(chǎn)的方式建造的住宅，是通過整體預制和部分預制的方法，將部分關(guān)鍵性構(gòu)建進行工廠構(gòu)筑，再運送到施工現(xiàn)場進行拼接。該模式非常有利于實現(xiàn)住宅建設(shè)的工業(yè)化發(fā)展，因此普及該模式具有很強的現(xiàn)實意義。裝配式住宅在歐美和日本使用較多，例如積水房屋株式會社在裝配式住宅設(shè)計建造上具有很高的市場地位。在國內(nèi)市場，萬科的裝配式住宅設(shè)計得較為出色，主要以輕鋼結(jié)構(gòu)為主，輔以木結(jié)構(gòu)、輕鋼-木結(jié)構(gòu)、輕鋼-鋼結(jié)構(gòu)等裝配式住宅體系。

1.2 裝配式住宅特點分析

1.2.1 形式多樣的外觀設(shè)計

一般來說，傳統(tǒng)的住房設(shè)計已經(jīng)出現(xiàn)了脫節(jié)的問題，不僅有很多的承重墻占用室內(nèi)面積，更大的弊端就是開間小，沒辦法直接做靈活的分割設(shè)計，導致傳統(tǒng)的住房設(shè)計模式很難在裝修上突破常規(guī)。但是裝配式住宅的核心就是采用靈活大開間，只需要裝配靈活的輕質(zhì)隔墻即可，一般采用輕鋼龍骨和石膏板配合設(shè)計的方式。這種靈活的室內(nèi)空間切割，非常容易形成形式多樣的外觀設(shè)計，尤其是對裝修風格有很高要求的業(yè)主，裝配式住宅無疑能滿足其對個性化的需求。

1.2.2 現(xiàn)代化的功能配置

裝配式住宅起源于20世紀70年代，發(fā)展時間較短，技術(shù)也較為先進。裝配式住宅的主要裝配材料是冷壓輕鋼材料、合成板結(jié)構(gòu)等，新材料的使用也令其具有非常強的現(xiàn)代化功能。一般來講裝配式住宅都在外墻設(shè)計保溫層，實現(xiàn)建筑的節(jié)能化；門窗和墻體的密封性也會更高，保溫層也能讓室內(nèi)具有更加安靜的環(huán)境。此外，裝配式住宅在防火和防震功能上也更強，多采用難燃的輕質(zhì)材料設(shè)計，能有效阻斷火源，即使發(fā)生重大的災情也會降低建筑的破壞程度。

1.2.3 統(tǒng)一的建筑標準

裝配式住宅能在工廠中統(tǒng)一對建筑材料的性能進行調(diào)整，并且實現(xiàn)其高質(zhì)量性能體現(xiàn)，比如傳統(tǒng)的建筑模式采用粉刷彩色涂料的方式，這種施工模式很難保證涂料經(jīng)久不褪色。同時，因為配比不同、涂料的生產(chǎn)批次不同，很可能在色彩上存在偏差，但是裝配式住宅就不會出現(xiàn)這種問題，彩色外墻板色彩無色差、性能上也比傳統(tǒng)的住宅材料更優(yōu)越，而這就可以很輕松容易地實現(xiàn)統(tǒng)一化的建筑施工，也能符合現(xiàn)代年輕人挑剔的建筑要求。

2 裝配式住宅設(shè)計要點

2.1 裝配式住宅設(shè)計的設(shè)施方案編制要點

為了能實現(xiàn)精準化控制，就需要對建筑施工的設(shè)計方案進行精準化編制，文件齊全、符合建筑需要，并根據(jù)設(shè)計要點制定裝配式住宅評分表。

2.1.1 完備的實施方案編制

建筑施工設(shè)計人員需要編制齊全的施工實施方案，包括裝配式住宅的施工手冊、裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)實施方案、BIM技術(shù)在裝配式住宅中的應用細則及規(guī)范、裝配式住宅驗收制度。

2.1.2 嚴格的評價機制

建筑設(shè)計人員應當根據(jù)《裝配式建筑評價標準》(GB/T 51129-2017)的規(guī)定，建立嚴格的建筑施工評價機制，因為裝配式住宅設(shè)計在中國仍然處于起步階段，因此更要重視住宅評價，保證裝配式住宅的連接技術(shù)是安全可靠的。裝配式住宅完工后應當根據(jù)裝配式住宅的建筑評分方案進行客觀評價，重點對建筑的主體結(jié)構(gòu)(分值50分)、圍墻和內(nèi)隔墻(分值20分)、裝修(分值6分)和設(shè)備管線(分值24分)進行評分，重點對住房的豎向構(gòu)件、非承重圍墻、裝修一體化、全裝修、管線分離等方面進行評分。主體結(jié)構(gòu)最低得分20分、圍墻和內(nèi)隔墻最低得分為10分，設(shè)備和管線不設(shè)最低評分標準。

2.2 裝配式住宅的加工圖設(shè)計要點

施工設(shè)計人員需要明確每一個構(gòu)件的具體用處，并明確每一個構(gòu)件的基本要求，對構(gòu)件的具體使用規(guī)范在設(shè)計加工圖上做出明確的標注。還要對構(gòu)件的具體尺寸、誤差允許范圍進行明確標注。設(shè)計人員應當輔助工廠建筑人員對裝配式住宅的所有構(gòu)件進行標準化控制，并且在出現(xiàn)問題的時候及時溝通，解決加工過程中出現(xiàn)的問題。

2.3 裝配式住宅的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計

裝配式住宅的構(gòu)件需要運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，因此在運輸?shù)倪^程中，需要保證運輸?shù)囊?guī)范性和安全性。建筑體系設(shè)計安裝構(gòu)成中，需要對以下內(nèi)容持續(xù)關(guān)注：

(1) 橫向和縱向梁框構(gòu)建應當確保其質(zhì)量標準。為保證達到此標準，做出如下規(guī)定：① 框架柱底和基礎(chǔ)接梁的強度需在C30以上；② 框架結(jié)構(gòu)的平面保持規(guī)則，且梁柱的中心線處于一個豎向平面，并且保證是對齊的；③ 保證梁柱接頭的焊接質(zhì)量。

(2) 預埋件中，有的用作傳輸部件，在設(shè)計的時候需要保證彎矩設(shè)計。① 充分發(fā)揮預埋件的優(yōu)勢，做好預埋件的連接；② 剪力墻的應用中需要進行箍筋工藝設(shè)計，保證剪力墻箍筋工藝的厚度；③ 梁面的粗糙化設(shè)計，保證結(jié)構(gòu)槽之間有良好的適應性狀態(tài)；④ 剪力墻頂部需要混合澆筑混凝土。

剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要設(shè)計人員著重強調(diào)，因為其是房屋承重能力的基礎(chǔ)，因此更要嚴格把關(guān)，剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計應當滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 3-2010)，在地震多發(fā)地帶也需要滿足抗震設(shè)計規(guī)范。一般來說,結(jié)構(gòu)性橫墻需要在山墻上設(shè)計承重墻板，結(jié)構(gòu)縱墻要按照內(nèi)力的計算情況設(shè)計內(nèi)外縱墻。在進行構(gòu)件連接的時候，需要保證構(gòu)件的連續(xù)鋼筋強度是符合設(shè)計需要的，如此一來才能保證施工的安全穩(wěn)定。

2.4 裝配式住宅的整體美感設(shè)計

裝配式住宅的設(shè)計需要重視整體性，做到平面設(shè)計和立面設(shè)計相結(jié)合。從平面設(shè)計的角度出發(fā)，需要選擇建筑正確的內(nèi)部布局，保證結(jié)構(gòu)施工、內(nèi)部空間施工的平整規(guī)則。在內(nèi)部空間沒有外凸線條。此外，從立面設(shè)計的角度出發(fā)，應當具有合理的布局設(shè)計，對重點區(qū)域分區(qū)，標準構(gòu)建精細化，提升外部美感，體型系數(shù)減小。目前很多建筑行業(yè)的規(guī)范模數(shù)都是300，在進行裝配式住宅綜合設(shè)計的時候，也需要采取相同的模數(shù)，以保證施工的整齊劃一。另外，還要配置好設(shè)備開口、插座等要素，方便后期的施工。

3 裝配式住宅的綜合設(shè)計策略

3.1 做好前期的施工考察，核實建筑文件

為了能滿足住宅設(shè)計的需要，在進行裝配式住宅的設(shè)計施工之前應當對建筑圖紙進行精準核實，在滿足國家規(guī)定的建筑標準的基礎(chǔ)上，盡量拔高建筑施工標準。施工設(shè)計人員應當根據(jù)建筑的需要預留出孔洞、管道線路位置、預埋位置，針對建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計裝配式住宅配件。為了解決精確性不高的問題，目前我國很多裝配式住宅建設(shè)都是采用現(xiàn)場施工而不是工廠作業(yè)的模式，以避免因為太大的誤差導致資源的浪費，但根據(jù)裝配式住宅的國際發(fā)展趨勢，要想實現(xiàn)住宅的現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展，就必須要實現(xiàn)工廠化作業(yè)，因此前期的考察和文件的核實，是精準設(shè)計裝配式住宅構(gòu)件的基礎(chǔ)，也是設(shè)計施工人員的必要舉措。

3.2 做好裝配式住宅的成本控制，提升經(jīng)濟效益

根據(jù)目前裝配式住宅的發(fā)展現(xiàn)狀分析得知，為何很多消費者對裝配式住宅望而卻步，關(guān)鍵的原因還是在成本管控上沒有做到位。因此在實際操作過程中，不僅要做好構(gòu)件設(shè)計和基礎(chǔ)設(shè)計，更要將成本控制理念融入設(shè)計中，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上提升經(jīng)濟效益。一方面設(shè)計單位需要對設(shè)計、構(gòu)筑、運輸、安裝等環(huán)節(jié)進行風險評估且做到科學準確，在施工之前需要根據(jù)本地區(qū)的工廠施工技術(shù)、運輸?shù)姆奖愠潭取⒌跹b設(shè)備的工藝領(lǐng)先程度進行有效分析，做好成本預算工作；另一方面也要對施工過程的投入成本進行支出控制，保證各個構(gòu)件的成本在可控范圍內(nèi)，如此一來才能做好裝配式住宅的成本控制，從而提升建筑單位的經(jīng)濟效益。

4 裝配式住宅設(shè)計的前景和未來展望

在建筑工業(yè)化的趨勢下，實現(xiàn)裝配式住宅在國內(nèi)的推廣是大勢所趨，因為在未來的建筑市場，很有可能達到這樣一種效果：一位具有買房意愿的顧客，在對房地產(chǎn)人員說出對裝修建筑的想法以后，房地產(chǎn)公司能根據(jù)顧客的要求裝配出住宅。這樣能提升房地產(chǎn)的成交率，實現(xiàn)企業(yè)的長遠發(fā)展，但是不可否認的是，現(xiàn)在的裝配式住宅價格普遍偏貴，未來該模式如果要長遠發(fā)展，就必須實現(xiàn)裝配式住宅的成本管控。中國的鋼材產(chǎn)量很大，完全可以滿足裝配式住宅的發(fā)展需要，因此在未來,裝配式住宅也需要充分利用國內(nèi)的資源優(yōu)勢，不斷改革創(chuàng)新。

5 結(jié)束語

總而言之，裝配式住宅將成為未來的發(fā)展趨勢，并且在成本管控和企業(yè)效益中間尋求一個制衡點，在質(zhì)量保證的基礎(chǔ)上提升裝配式住宅的經(jīng)濟效益。當然，目前中國的裝配式住宅市場仍然具有很大的技術(shù)限制，因此在進行實際發(fā)展的時候，需要不斷借鑒日本、德國等國家的裝配式住宅發(fā)展經(jīng)驗，取長補短實現(xiàn)裝配式住宅的可持續(xù)發(fā)展，提升住宅的功能性，提升消費者的居住舒適性。