建筑工業化設計要點及方案探究

劉浪東

廣東省華城建筑設計有限公司梅州分公司（514600）

傳統的建筑工業生產時往往借助人工作業模式來實現，建筑集群分散，資源利用效益低下，嚴重影響了建筑施工質量。建筑工業化設計能夠從標準化方案、工業化生產、機械化作業、科學化管理等方面出發，形成以工業技術為核心的智能生產系統，將分散的建筑連結成整體，大幅改善了現代建筑的經濟效益。將建筑設計與工業化設計深度融合已經成為新時期我國建筑行業發展的必然選擇。

1 建筑工業化設計的發展歷程

工業化設計理念起源于19 世紀中后期。隨著西方建筑業的不斷發展，工業化設計理念逐漸被運用到建筑裝配過程中，開始在剪力墻結構、框架結構中起到關鍵作用。21 世紀以來，我國對建筑工業化的重視力度不斷加大，以工業化設計為核心方向，深化建筑設計改革，對建筑設計中的關鍵內容進行調整。

以鋼筋混凝土結構體系為例，在建筑工業化設計過程中，我國按照建筑結構形式，先后調整關鍵技術和構造形式，形成了符合我國建筑特色的技術體系，見表1。

2 建筑工業化設計案例

2.1 項目概況

廣東省某鋼結構宿舍樓層共為2 層，總面積為1000 m2，樓體采用裝配式混凝土框架結構。

建筑設計采用工業化設計理念，將框架結構中的預制構件進行整合，以“少規格、多組件”為原則進行結構中預制板、柱網、墻板等的配置，形成系統框架結構。同時，應用BIM 技術分析裝配式混凝土框架結構的安全性、穩定性和有效性，在可視化處理的基礎上開展三維碰撞檢查并優化設計方案，以達到最佳設計效果。

表1 建筑工業化設計中裝配式混凝土技術體系

2.2 設計方案

2.2.1 框架結構

按照適宜裝配式整體混凝土結構的各項指標，該鋼結構宿舍樓框架結構設計選用預制混凝土柱和現澆混凝土墻，鋼筋節點按照立面標準預制做法，形成完整的結構方案，如圖1 所示。

圖1 預制方案

1）混凝土柱。設計中，應對預制混凝土柱的柱體參數、性能指標等進行全面把握，明確連接構造和施工要點，避免在框架施工過程中出現參數不符問題。

2）剪力墻。設計的剪力墻內部結構強度高于外部結構強度，立面受力情況與水平受力情況均符合國家標準，且剪力墻的寬度、高度值均符合整體性指標。為進一步改善建筑的抗震性能，工業化設計時還對現澆技術進行了調整，將預制構件與后澆混凝土交界區域設置為粗糙面，并在梁端增加抗剪鍵槽，以提升建筑工業化設計的可靠性。

3）鋼結構。框架結構采用了鋼管混凝土柱，支撐區域使用普通鋼支撐，內外墻配合輕質砌塊砌筑，梁體部分為防止開裂設置了鋼結構支撐保護。而在樓板框架中，采用型鋼預制成組合樓板，根據現場狀況合理選用不同壓型鋼板，如開口型、縮口型等。

2.2.2 功能優化

在功能設計過程中，對該建筑按照功能需求進行了分區，如就餐、洗浴、臥室等的設置，使其能夠便于員工使用；通過現場考察和實際測量，保證水電暖管線的安裝、敷設和連接均滿足標準化、模數化、系統化設計需求。利用BIM 技術實施綜合管線模擬，及時調整不合理線路。

對室內裝修設計進行優化，充分考慮了空間布置、家具擺放、裝修裝飾等，體現了人性化、個性化設計理念，在不影響結構性能的基礎上提升現澆混凝土結構的美觀效果。

3 結語

建筑工業化已經成為現代建筑發展的必然趨勢。在工業化設計過程中，必須把握好用戶需求和建設需求，做好預制鋼筋混凝土框架結構的分析和結構性能優化，并以此為基礎，利用BIM 模型形成準確的設計評估結果。與此同時，還要利用工業化優勢，將建筑、裝修等設計同步完成，實現系列研發、規模生產、配套供應，從根本上推動建筑行業發展。