預制裝配式建筑的設計要點分析

張鵬飛 大同市華青建筑設計有限責任公司

1 前言

裝配式建筑具有質量可靠、安裝簡便、堅固耐用等優點，現已在建筑業得到廣泛應用，要想獲得優質的裝配式建筑，設計者必須把握好設計要點，才能推動裝配式建筑的快速發展。該文在簡單介紹裝配式建筑概況的基礎上，分析了其主要設計內容、設計特點及設計過程，探討了其設計要點。

2 簡述裝配式建筑

裝配式建筑實際上就是由工廠對建筑部件進行生產，然后再將生產完成的建筑部件運輸到施工場地，并根據建筑要求組裝部件，最后開展建筑施工。現在裝配式建筑類型包括以下幾種：大板型建筑、模塊型建筑、框架輕板型建筑、砌磚型建筑與升板形建筑等。每一種類型的建筑都有屬于自己的優勢，同時也存在一些不足之處，需要設計人員在了解實際情況的基礎上，對其進行選擇以及運用。如，砌磚型建筑的施工程序比較簡單，框架輕板型建筑能夠使建筑空間更加靈活，大板型建筑不會受布局局限性的影響，模塊型建筑的立面空間更加豐富，升板形建筑能夠加快施工速度。

3 關于預制裝配式建筑發展現狀分析

預制技術中使用的大多數配件都非常標準和精確。通過這種建筑模式的運用，可以產生一種集聚效應，將大量預先確定的建筑配件運到施工現場直接安裝。而且還可以節省更多的施工程序和時間，可以在最短的時間內完成各種建設項目的施工。隨著建筑市場各項機制的不斷完善，中國政府也出臺了許多有利于建筑業發展的優惠政策，才能夠整體提升建筑行業發展水平。絕大多數裝配式建筑用于價值產業的發展，在建筑業的發展中取得了巨大的成就。由于各種經濟條件和技術的限制，這種建筑模式并沒有得到廣泛的推廣和應用。目前，澆注法在建筑行業中得到了廣泛的應用。許多建筑設計師會首先在整個建筑的設計中采用澆注法。然而，裝配式建筑尚處于發展的早期階段，其本身也存在許多理論問題。因此，這種建設模式不能得到市場的認可，其綜合發展也有一定的形勢局限性。從實際應用來看，它具有很高的堅固性和安全性。從長遠來看，這種建筑模式更適合工業發展，在日常使用和維護過程中使用壽命最長。這種施工方式比現澆建筑整體施工時間短得多，勞動力需求量也很小，可以在一定程度上有效節約建筑材料，降低施工企業在建筑工程中的投資成本，同時，也能有效地提高建筑的整體經濟效益。

4 裝配式建筑的主要設計特點、設計內容以及設計步驟

4.1 對設計特點進行介紹

裝配式建筑與傳統建筑的設計不同之處有很多，其主要設計特點以如下：有效結合了施工環節與裝修環節；有效結合了建筑設計的整體化與模塊化；有效結合了控制成本的精準化與設計步驟的精準化；有效結合了智能可視化與技術信息化；有效結合了建筑自身運營綠色節能化與建筑設計和施工綠色節能化。

4.2 對設計內容進行介紹

裝配式施工設計就是運用現代化的設計技術，對幕墻系統和維護系統等外飾；剪力墻結構和框架結構等主要結構；地面、內墻、管線集成、吊頂等內飾這些構件進行設計。進而系統地對裝配式構件進行加工和制造，這樣才能夠獲得高質量的裝配式建筑。

4.3 對設計步驟進行介紹

根據裝配式建筑的實際施工情況，其設計過程包括以下幾種：施工圖紙的設計、策劃方案的設計、構件加工圖的設計、建筑方案的設計、構造節點的設計和預制構件的設計等，具體設計步驟。與此同時，在實際設計過程中，需要根據管理能力、生產制造能力以及技術手段等，強化裝配設計的手段、步驟、工藝與方式，進而使新時代背景下智能化以及綠色化等建筑要求得到滿足。

5 裝配式建筑的設計要點

5.1 掌握平面設計要點

裝配式建筑平面設計環節，設計師必須掌握模數協調原則，并嚴格遵守。換句話說，就是確保結構模塊的尺寸在合理的范圍內，使預制構件的標準得到保證，進而使最終的設計方案發揮最大價值，節約人工量，降低施工成本，提升施工質量。此外，設計是在規劃建筑布局時，應該對統籌考量的方式進行運用，合理設計承重墻以及管井等，在這些條件都滿足的情況下，還應該盡量提升空間布局的靈活性，進而明確空間布局的具體規劃。

5.2 掌握立面設計要點

裝配式建筑除了平面這種結構設計以外，還包括了立面設計，立面設計與平面設計進行比較，其更加具體以及形象。因此設計師在進行設計的時候，一定要重視細節設計，進而設計出更加合理以及科學的立面效果。與此同時，還應該充分展示立面設計所具有的標準化特點，假如建筑要求體現個性化特征，那么一定要對構件與外墻飾面進行標準化統一，如在設計時可以將飾面紋理與飾面材料提供給設計師看，這樣設計師才能夠設計出更好的立面效果。除此之外，在對門窗等內外墻構件進行搭配設計時，設計師一定要對建筑立面進行更多裝飾設計，并利用剪力墻對內外墻構件進行適當調整，進而設計出實用美觀的建筑立面。

5.3 掌握協同設計要點

（1）設計師在對建筑給排水進行設計時，應該重視豎向管線的設置，這樣可以防止出現水平交叉問題，同時預留位置供橫豎向管線安裝。

（2）假如疊合板以及預制墻體內要求暗敷設，那么可以對線管保護方式進行應用，同時在墻體內預留一些位置安裝電器開關、接線盒、連接線管等。這樣可以保證錨固區以及門窗過梁處不需要對設備管線進行埋設。

（3）在對豎向風管井進行設計時，想要使風管以及設備按照正常走向安裝，那么應該對預制構件被穿過情況進行防控。

5.4 掌握住宅設計要點

（1）在設計裝配式住宅的時候，必須重視采光要素以及通風要素等的設計，進而保證室內空氣流通與陽光充足，與此同時，在實際施工過程中，可以根據施工情況恰當地進行調整，進而使設計方案既科學又合理，并使建筑的作用以及價值充分發揮出來。

（2）對運輸構件的線路進行科學規劃，并把構件運送到指定的區域內，進而促使后續工作順利開展。

（3）對于構件的臨時堆放而言，一定要提前對堆放場地進行科學規劃，同時還要根據實際情況明確噸位以及吊塔的具體位置，這樣構件運輸效果將會大大提升，進而使構件施工更加安全。

5.5 掌握構件設計要點

為了有效降低裝配式建筑的成本，就必須適當減少構件的種類，同時，也要高度重視構件的重量和尺寸，除此之外，還要衡量構件的生產能力和運輸能力。事實上，預制構件的耐火性和耐久性都很強，用科學、合理的方法設計預制構件對裝配式建筑非常重要。在進行預制構造設計時，首先要了解相關的要求，然后才能進行設計，例如，預制外墻板時要做好保溫隔熱工作，并在確定構造形式的同時，要掌握當地情況。對非承重墻，隔墻板的選擇要注意隔音效果，后期的安裝、拆除是否方便等問題。并有效地區分了室內功能與室內空間，從而使其更安全、更可靠，同時使其滿足全部使用功能，從而保證其抗震性能。就墻面而言，一定要做好防滲設計，例如，陽臺、廚房和衛生間都極易發生滲水問題，所以做好防水十分必要，同時也要考慮是否方便清洗。浴室、管道及空調設備等應與預制件有效連接，從而提高其可靠性。

5.6 使用材料設計要點

確保建筑的質量和使用的舒適度，在設計的過程中，必須對各種影響因素進行統一規劃。預成型件的設計也應考慮到其不同的用途。對于部分沒有承載能力的墻體，可選用隔音強、質量輕的材料，同時還可設計出變形方便、可拆卸的功能。可根據室內空間的功能和用途，將主體結構與承重墻在設計上連接起來，以提高建筑的抗震能力。設計新穎的廚房和衛生間，使其材質易于清洗，防水性能好。管路設計、空調設備安裝及打孔施工應保證各部件的連接不受影響。在選型時可選用樓面疊合層，對于樓面較大或平面布置復雜的樓面現澆樓面，應保證樓面與墻體的連接完整、合理。

5.7 專業協調的設計要點

裝配式建筑的規模、布局和建設應符合抗震設防要求。預制構件設計時，應嚴格遵循多種組合方式、方便施工、簡化連接、簡化規格等原則，進行建筑工業的工業化生產。柱子和建筑物承重構件的連接設計應保證垂直。門、窗的設計應由上向下排列。不要使用轉角窗。預制裝配式建筑在設計時應考慮到對于公共區域垂直管井的空間位置、大小和共享實際性的思考。橫管的設計可以減少交叉現象，在公用區域的管徑內設計加熱系統的控制閥和其它控制部件，根據每個區域的不同功能設計不同的預留安裝位置，如廚房的通風系統和衛生間的給水系統等預埋件。另外空調器的機位、配電箱的位置、電氣設備的布置等，都要考慮到前置設計，此外，各種用電設備的接口以及網絡的接口都要合理設計，以確保建筑物在使用中的安全可靠。

5.8 預制構件綜合設計分析

預制構件設計對整個裝配式建筑的完成有著重要的影響，也對建筑的整體發展水平起著重要的作用。在建筑構件的設計過程中，為了避免使用更多類型的建筑構件，在建筑模型數字化和標準化的基礎上，對建筑構件的精度提出了更高的要求，從而有效地降低了工程造價。在一些關鍵部位的設計過程中，要綜合考慮板的下板、變形和開孔現象，充分結合澆筑和預制的施工方式進行施工。但在施工過程中，應綜合考慮和分析構件的吊裝、運輸及不同的加工能力，以最大限度地保證構件的耐火性能。此外，預制構件的設計應嚴格遵循安全性、可行性和使用性的原則。在設計過程中，設計者應根據不同的設計要求對嵌入式構件進行設計。對于建筑工程中的非承重附屬墻，應采用隔聲、耗能的建筑材料，保證建筑整體結構與承重墻之間的空間劃分科學，安全有效地連接。

6 結束語

總之，在建筑行業健康發展的過程中，裝配式技術的應用越來越普遍，受到了社會的廣泛關注。這是建筑設計的一個很重要的環節，在實際的設計過程中，需要綜合考慮多方面的因素，把握設計的要點，例如，把握平面設計的要點；把握立面設計的要點；把握組合設計的要點；把握構件設計的要點等等，從而在提高裝配式建筑設計和施工水平的基礎上，推動全國建筑業的快速發展。