季波

摘? ? 要：當下預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系正處于高速發(fā)展階段，符合生態(tài)文明城市的建設(shè)需求，是建筑行業(yè)相應國家可持續(xù)發(fā)展號召的重要體現(xiàn)。各地區(qū)的工程建設(shè)過程中，要不斷深入推廣預制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系，提高工程項目的建設(shè)質(zhì)量，促進建筑行業(yè)取得更加穩(wěn)定、長足的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：預制裝配式;建筑結(jié)構(gòu);體系;設(shè)計

1? ?前言

預制裝配式建筑作為一種新型建筑手段，全球很多發(fā)達國家都是采用預制裝配式建筑施工方案，應用較為廣泛。從我國現(xiàn)階段發(fā)展來看，預制裝配式建筑在處于發(fā)展初期，還有很大的發(fā)展空間。近些年，預制裝配式建筑使用比例有了明顯上升，也取得了優(yōu)異的成績，但也存在著些許不足，如構(gòu)件成本高、缺乏關(guān)鍵技術(shù)、缺乏統(tǒng)一標準等。當然，相比傳統(tǒng)施工方案，預制裝配式建筑具有施工效率高、風險低等優(yōu)勢，可以提升工程效益?？傊?，想要避免預制裝配式建筑的問題，就必須要做好設(shè)計工作，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)最終建設(shè)目標。

2? 預制裝配式建筑的優(yōu)勢與不足

2.1? 優(yōu)勢

（1）生產(chǎn)率高。由于是車間統(tǒng)一生產(chǎn)構(gòu)件，效率有所提升，在現(xiàn)場進行組裝施工，減少了澆筑等環(huán)節(jié)，幾乎不需要腳手架、抹灰工程。再加上管線、插座等都是生產(chǎn)中預留，可以大大提高建筑生產(chǎn)率。

（2）精度高。流水線生產(chǎn)中要求統(tǒng)一標準，因此預埋件、門窗洞口預留等定位非常精準，可以保證建筑的整體質(zhì)量，保證生產(chǎn)精度。

（3）質(zhì)量高。將構(gòu)件運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行機械吊裝、組裝，減少了混凝土澆筑與養(yǎng)護環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)施工方案會因為多種因素影響出現(xiàn)混凝土裂縫，而預制構(gòu)件不會出現(xiàn)此類問題。

2.2? 不足

（1）成本高。不同建筑工程的使用功能、建設(shè)標準，建筑平面形狀千差萬別，如果根據(jù)建筑特有平面生產(chǎn)模具，則會大大提高生產(chǎn)成本，導致很多建筑因為成本過高而更改設(shè)計方案。

（2）技術(shù)要求高。裝配式建筑在拆分組裝之后，接縫與節(jié)點作為結(jié)構(gòu)受力、建筑防水的薄弱環(huán)節(jié)。再施工中，接縫、節(jié)點連接都是通過預留鋼筋焊接完成，之后再采用高等級混凝土加入膨脹劑澆筑搗實澆筑密封。雖然建筑最終的耐久性、抗震性可以滿足要求，但是技術(shù)難度較大，設(shè)計中還需要考慮構(gòu)件拆分組裝的離散性，要適當加大拆分構(gòu)件預留鋼筋。

（3）開裂預防。在構(gòu)建運輸、吊裝中需要預防構(gòu)件開裂問題，通常構(gòu)件上都會設(shè)置4個吊點模擬運輸和吊裝受力情況，如果實際施工受力情況和模擬受力情況相近，則在實際生產(chǎn)當中開裂概率很小。但實際運輸、吊裝中往往與模擬情況相差甚遠，因此很難做到不開裂。正是考慮到運輸、吊裝中存在著不確定因素，因此最常見的方法就是加強被拆分構(gòu)件構(gòu)造配筋。

3? 預制裝配式建筑設(shè)計要點

3.1? 立面設(shè)計要點

（1）采用多樣化的組合方式。例如，通過多種標準化預制模塊依照不同方式的排列、組合，優(yōu)化建筑形體，帶來三維立體的視覺效果，彰顯裝配式建筑特色。（2）注重層次的打造。建筑立面通常包括外墻、女兒墻、空調(diào)板、屋頂、陽臺等結(jié)構(gòu)，以上結(jié)構(gòu)元素的存在形態(tài)均會影響整個立面的設(shè)計效果。要求不同元素之間在尺寸、形態(tài)上相互搭配，豐富立面層次，并為預制構(gòu)件的標準化生產(chǎn)提供便利。（3）借用質(zhì)感、色彩、紋理等藝術(shù)元素，提高立面審美。

例如，混凝土、裝飾性混凝土、瓷板、涂料等材料，在質(zhì)感上的表現(xiàn)差異明顯，結(jié)合建筑所在區(qū)域及其使用功能，選取適當質(zhì)感的立面材料，能夠使立面更為風格化。陽臺、空調(diào)板等體型較小的結(jié)構(gòu)，改變其尺寸比例或顏色，將其設(shè)計為立面的裝飾性元素，而百葉、掛板等非結(jié)構(gòu)預制構(gòu)件，其設(shè)計更為靈活，更適合發(fā)展成為立面裝飾元素。

3.2? 平面設(shè)計要點

平面設(shè)計的首要原則為協(xié)調(diào)性，通過反復的測量、評估和對比，找出最佳尺寸及類型設(shè)計方案，進而達到彰顯裝配式建筑優(yōu)勢、提高工程質(zhì)量、降低建設(shè)成本的目的。例如在設(shè)計之前，依照建筑各區(qū)域功能分布，劃分整個空間，確定模塊類型并設(shè)計對應的組合方法。依照先標準化功能模塊、后套型模塊、套型模塊組成單元模塊、單元模塊打造整體構(gòu)造的順序進行平面設(shè)計，該原則與工業(yè)化生產(chǎn)的要求相適應。以裝配式建筑中相對常用的大空間布局設(shè)計為例，此種布局設(shè)計形式能夠為承重墻、管線系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)找到最佳的存在位置，整個空間的靈活利用率更高，在實現(xiàn)建筑工程的基礎(chǔ)上，能夠盡量減少對承重墻結(jié)構(gòu)的需求，為隔板拆卸作業(yè)提供方便。

3.3? 連接設(shè)計要點

裝配式建筑中連接點的位置、連接方式、連接技術(shù)的選擇都要以建筑功能需求作為基礎(chǔ)，確保連接設(shè)計標準、可靠。連接構(gòu)造設(shè)計要依照裝配式建筑的連接技術(shù)水平進行。在設(shè)計過程中，相關(guān)人員就要依照連接形式的技術(shù)標準及操作要求進行技術(shù)方案制定。對于鋼筋混凝土裝配式建筑來說，結(jié)構(gòu)受力情況也是開展設(shè)計工作一項參考要素，保證每一節(jié)點位置都足以承受對應荷載及傳遞應力，提升結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性。

3.4? 管線設(shè)計要點

管線系統(tǒng)施工過程相對復雜，需要得到其他各部門施工作業(yè)的有效配合。在設(shè)計階段項目，應結(jié)合管線系統(tǒng)位置、走向規(guī)劃，預留管線排布空間。例如，電氣工程中的系統(tǒng)接地、電線電纜的敷設(shè)、排水管道系統(tǒng)排布等。管線預留設(shè)計要點總結(jié)如下：對各類管線所在的區(qū)域及具體位置進行確認，設(shè)計管線預留施工方案;依照裝配式建筑要求，檢驗管線預留工作的合理性，避免其影響其他建筑功能的實現(xiàn);借助BIM技術(shù)，驗證系統(tǒng)中是否存在碰撞點或遺漏部分;避免管線間相互交叉;預留管線的位置選擇不能影響其他施工作業(yè)的正常開展。

3.5? 預制設(shè)計要點

預制設(shè)計是整個裝配式建筑設(shè)計工作的重中之重，在預制設(shè)計過程中，盡可能滿足對規(guī)范化、統(tǒng)一化、模塊化的要求。合理選擇各預制構(gòu)件的尺寸、外觀、性能，提高預制構(gòu)件適用程度，降低后期安裝復雜性，合理節(jié)約建設(shè)成本。首先，對結(jié)構(gòu)復雜、重要程度較高的構(gòu)件，結(jié)合實際情況，選擇混凝土澆筑的方式對其安全穩(wěn)定性進行強化。適當降低單個構(gòu)件的外觀及自重大小，其原因是若構(gòu)件體積及重量較大，在后期運輸及安裝過程中容易導致構(gòu)件損壞。在設(shè)計過程中，應予以充分考慮，為后期裝配式建筑建設(shè)工作創(chuàng)造更多便利。其次，提高構(gòu)件的強度、使用壽命、抗震、防火性能，提升裝配式建筑的整體質(zhì)量。再次，對于非承重類結(jié)構(gòu)，盡量選用密度低、拆裝方便且具備優(yōu)良隔音、保溫性能的材料。做好非承重結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)之間的連接方式設(shè)計，延長建筑服務壽命。用于廚衛(wèi)等區(qū)域的預制結(jié)構(gòu)，在選材還還要同時具備一定的防潮、防水功能，以免在后期使用過程中，因空間使用特殊性導致構(gòu)件質(zhì)量下降。最后，建筑樓板的設(shè)計應盡量選用現(xiàn)澆或疊合的形式，使其與墻體之間連接緊密、穩(wěn)固。以疊合樓板為例，要求做好吊頂、燈具、管線系統(tǒng)的位置設(shè)計工作，在適當位置設(shè)置預留孔洞，提高后期安裝效果?？照{(diào)系統(tǒng)與陽臺結(jié)構(gòu)相結(jié)合，因此這兩部分的設(shè)計工作應配合進行，確保預留孔洞的位置符合空調(diào)安裝要求。樓梯、扶手等結(jié)構(gòu)在制作過程中需一次成型，合理選取相關(guān)參數(shù)非常關(guān)鍵。

4? 結(jié)束語

設(shè)計工作是預制裝配式建筑優(yōu)越性實現(xiàn)的基礎(chǔ)，做好方案設(shè)計、初步設(shè)計工作，并對立面設(shè)計、平面設(shè)計、連接構(gòu)造、管線預留預制設(shè)計等工作進行嚴格的把控。確保各設(shè)計模塊之間充分協(xié)調(diào)，合理選取預制構(gòu)件的外觀尺寸及性能參數(shù)，為后期施工作業(yè)提供科學、可靠的理論依據(jù)，促使建筑行業(yè)實現(xiàn)模塊化、節(jié)能化、健康化發(fā)展。

參考文獻：

[1] 張斌翔.預制裝配式建筑的設(shè)計要點研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（15）：62.

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