劉嫣然

（北京天正中廣置業(yè)有限公司 北京 100029）

1 裝配式建筑概述

裝配式建筑就是打破傳統(tǒng)建筑方式的模式，將建筑的各部分進(jìn)行預(yù)制件的組合及裝配。預(yù)制件就是在工廠進(jìn)行預(yù)先加工出來(lái)的建筑結(jié)構(gòu)［1］。在工程的實(shí)際建設(shè)中，將預(yù)制件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，然后借助各類的技術(shù)手段及連接方法，將預(yù)制件現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的建設(shè)。建筑行業(yè)正在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的發(fā)展和改革。很多的先進(jìn)技術(shù)開(kāi)始被運(yùn)用到實(shí)際的建筑建設(shè)中，持續(xù)化發(fā)展與綠色環(huán)保，實(shí)際目前建筑行業(yè)發(fā)展重要趨勢(shì)，因此很多節(jié)能環(huán)保的理念被運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)中。國(guó)內(nèi)的建筑行業(yè)正處在非常關(guān)鍵的轉(zhuǎn)型時(shí)期，一些建筑項(xiàng)目的施工設(shè)計(jì)也是逐漸趨于合理化及科學(xué)化。與傳統(tǒng)建筑截然不同，裝配式建筑具備非常多的現(xiàn)代化特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，首先是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，施工操作進(jìn)行了簡(jiǎn)化，作業(yè)強(qiáng)度也得到了很大程度上的減輕。這樣就可以減少建筑現(xiàn)場(chǎng)的垃圾產(chǎn)生，并避免在建筑施工中出現(xiàn)各類的污染及浪費(fèi)資源的情況，讓建筑的成本得到很大程度上的減輕，也便于進(jìn)行工程的維護(hù)［1］。

2 裝配式建筑的主要特點(diǎn)

2.1 成本比較低

傳統(tǒng)建筑的設(shè)計(jì)及施工首先要完成設(shè)計(jì)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)圖將各部分建造出來(lái)，一切的建造過(guò)程都需要在建筑現(xiàn)場(chǎng)完成，施工現(xiàn)場(chǎng)需要非常多的人力、物力才能滿足要求，這也會(huì)帶來(lái)非常多的資金投入。因此，傳統(tǒng)建筑的建設(shè)其實(shí)是非常消耗成本的，在建筑中企業(yè)需要做到對(duì)資金的最大化利用，才能對(duì)工程的成本進(jìn)行管控。然而裝配式建筑是既然不同的，裝配式建筑所用到的各部分建筑結(jié)構(gòu)模塊，都是經(jīng)過(guò)工廠提前加工的，預(yù)制件都是進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)及加工，所以在工程建設(shè)中，企業(yè)的投入成本會(huì)得到很大程度上的降低。建筑過(guò)程的安全性及建筑本身的穩(wěn)定性，也會(huì)得到保障［2］。

2.2 更加環(huán)保

建筑工程需要大量的材料和資源，這是不可避免的情況。國(guó)內(nèi)的建筑行業(yè)發(fā)展是十分迅速的，但其中的代價(jià)就是對(duì)各類的施工材料及能源大量消耗，并不符合環(huán)保理念。建筑行業(yè)內(nèi)的材料及資源消耗，會(huì)對(duì)工程的效益造成諸多的影響，只是在傳統(tǒng)的項(xiàng)目模式中，這些問(wèn)題都是不可避免的，其中建筑材料占據(jù)著建筑項(xiàng)目成本的大部分。裝配式建筑則是改變了這種情況，在裝配式建筑的實(shí)際建設(shè)中，要預(yù)先考慮效益問(wèn)題，裝配式建筑還要符合節(jié)能減排的要求。例如，在裝配式建筑中，混凝土模塊是在提前在工廠進(jìn)行預(yù)制的，因此可以避免在施工現(xiàn)場(chǎng)，造成對(duì)混凝土資源的浪費(fèi)，節(jié)省了混凝土資源的用量。而這種施工方式對(duì)環(huán)保也是非常有利的，不會(huì)在施工現(xiàn)場(chǎng)造成非常嚴(yán)重的污染，減少了垃圾的生成，從而提升了裝配式建筑施工的環(huán)保性［3］。

2.3 高效率

以往在建筑工程的實(shí)際建設(shè)中，施工是非常消耗時(shí)間的，即便施工程序完成，也需要花費(fèi)兩個(gè)月的時(shí)間來(lái)對(duì)建筑進(jìn)行最后裝飾的過(guò)程。裝配式建筑則是改善了這方面的情況，在裝配式建筑中，各類的先進(jìn)技術(shù)提供保障，裝配式建筑的墻面安裝及封頂這些步驟，都采用了現(xiàn)場(chǎng)組裝的方式，讓裝配式建筑的工期得到了縮短，提升了工程建設(shè)的整體質(zhì)量及效率［4］。

2.4 材料的穩(wěn)定性強(qiáng)

在裝配式建筑的現(xiàn)場(chǎng)施工中，主要的步驟都是通過(guò)大型機(jī)械來(lái)完成的，其中需要的裝配技術(shù)及吊裝技術(shù)等，都是非常先進(jìn)的理念，對(duì)預(yù)制件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，而預(yù)制件的生產(chǎn)是在工廠提前完成，采用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量有足夠的保障，這樣也讓建筑的性能有了基本的保證，裝配式建筑所用到的材料更加穩(wěn)定，也可以滿足人們對(duì)現(xiàn)代化建筑的實(shí)際要求。另外，在裝配式建筑預(yù)制件的生產(chǎn)過(guò)程中，可以在一些預(yù)制件中加入適當(dāng)?shù)母粢舨牧霞氨夭牧系?，讓建筑?gòu)件具備更多的性能，這也是裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)［5］。

3 裝配式建筑的設(shè)計(jì)原則

裝配式建筑一般情況下采用的是輕鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼筋砼和輕鋼結(jié)合的結(jié)構(gòu)等不同的設(shè)計(jì)方案。國(guó)內(nèi)的裝配式建筑與西方國(guó)家還是不同的，國(guó)內(nèi)的裝配式建筑運(yùn)用混凝土結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)還不是十分充足，因此還是要從工程建設(shè)中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)裝配式建筑中的各類問(wèn)題，也可以參考其他國(guó)家在裝配式建筑方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提升裝配式建筑的整體設(shè)計(jì)及建設(shè)水平。采用裝配式的設(shè)計(jì)方案，有利于減少工程建設(shè)的工期，降低工程材料的消耗，進(jìn)而減少工程的成本，不過(guò)因?yàn)檠b配式建筑的特殊形式，需要考慮到運(yùn)輸管理與現(xiàn)場(chǎng)管理等方面的變化。在建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合裝配式建筑的情況，與施工單位及建設(shè)單位保持良好的溝通，對(duì)建筑設(shè)計(jì)的流程進(jìn)行合理優(yōu)化［6］。

3.1 精細(xì)化設(shè)計(jì)

在建筑設(shè)計(jì)的實(shí)際開(kāi)展中，精細(xì)化設(shè)計(jì)及全面化設(shè)計(jì)，是非常重要的設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合裝配式建筑的設(shè)計(jì)圖紙及技術(shù)工藝，展開(kāi)對(duì)裝配式建筑的精細(xì)化設(shè)計(jì)，從而滿足實(shí)際的設(shè)計(jì)需求。

3.2 模數(shù)化設(shè)計(jì)

運(yùn)用這一原則時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要注重裝配式建筑的各部分構(gòu)件、部位及整體建筑之間的協(xié)調(diào)性，要結(jié)合國(guó)家關(guān)于建筑施工及裝配式建筑的相關(guān)規(guī)定，遵循建筑施工的各方面要求。對(duì)模塊組合進(jìn)行不斷優(yōu)化，從而提升裝配式建筑的整體建設(shè)效率［7］。

3.3 一體化設(shè)計(jì)

一體化設(shè)計(jì)也是裝配式建筑的重要設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)人員需要與裝配式建筑的各個(gè)部門及供應(yīng)商加強(qiáng)協(xié)調(diào)溝通，對(duì)裝配式建筑的施工流程、各部分預(yù)制構(gòu)件、建筑裝飾裝修及管線敷設(shè)等方面，展開(kāi)一體化設(shè)計(jì)，讓裝配式建筑整體保持良好的協(xié)調(diào)性。

3.4 成本化設(shè)計(jì)

成本化設(shè)計(jì)就是在裝配式建筑的實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)預(yù)制件的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，在最大限度上降低裝配式建筑的項(xiàng)目成本，在符合相關(guān)要求的情況下，為項(xiàng)目提升各方面的效益。

3.5 信息化設(shè)計(jì)

在裝配式建筑的實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合項(xiàng)目的特點(diǎn)，對(duì)信息技術(shù)展開(kāi)合理應(yīng)用，如其中涉及的物理科學(xué)及數(shù)學(xué)科學(xué)等方面的知識(shí)，對(duì)裝配式建筑的設(shè)計(jì)方案展開(kāi)合理制定，并選擇合適的技術(shù)和工藝，保證整體的施工方案是科學(xué)合理的。

4 裝配式建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用

某建筑工程包括10棟高層建筑，其中建筑的主體結(jié)構(gòu)是剪力墻，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了探討，決定采用裝配式建筑的形式開(kāi)展施工。在工程建設(shè)中，模板采用預(yù)知疊合樓板，建筑剪力墻才是采用裝配式剪力墻，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝。

4.1 平面設(shè)計(jì)策略

在裝配式建筑的實(shí)際設(shè)計(jì)中，平面設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，其實(shí)就是對(duì)模數(shù)的合理協(xié)調(diào)。在建筑平面設(shè)計(jì)的實(shí)際開(kāi)展中，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)各個(gè)模塊的尺寸及種類數(shù)據(jù)進(jìn)行充分了解，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化。建筑內(nèi)的一些裝飾品，也要與預(yù)制件通用化及標(biāo)準(zhǔn)化，便于施工的順利開(kāi)展與減少建筑的成本。另外，還需結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際需求，對(duì)住宅建筑的配套技術(shù)進(jìn)行充分強(qiáng)化，在盡量降低工程成本的情況下，提高裝配式建筑的建設(shè)效率與質(zhì)量。

4.2 立面設(shè)計(jì)策略

裝配式建筑的理念設(shè)計(jì)，對(duì)套型組合采取標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，同時(shí)采用模塊化以及系列化的設(shè)計(jì)理念。在裝配式建筑的實(shí)際設(shè)計(jì)中，預(yù)制外墻板方面，設(shè)計(jì)人員用不同類型的外墻裝飾面材料，在紋理和色彩方面進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)。另外，裝配式建筑具備空間靈活性，很多空間其實(shí)是可變的，因此設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)對(duì)墻體組件的靈活搭配，基于項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需求，對(duì)建筑的立面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，體現(xiàn)出良好的立面效果。

4.3 建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)策略

在裝配式建筑中，預(yù)制構(gòu)件是非常重要的部分，也是裝配式建筑的獨(dú)特之處。預(yù)制構(gòu)件也是非常重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要遵循的主要設(shè)計(jì)原則，就是標(biāo)準(zhǔn)化。在裝配式建筑的實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要盡量讓建筑構(gòu)件提升標(biāo)準(zhǔn)化水平，減少其中的類型，從而讓建筑的成本可以得到最大限度上的減少。在現(xiàn)代化建筑中，建筑構(gòu)件要具備足夠的耐久性及耐火性，因此在建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)中，要對(duì)材料的性能有足夠的考慮。另外具體設(shè)計(jì)中，要對(duì)成本保護(hù)的問(wèn)題進(jìn)行充分考慮，建筑構(gòu)件生產(chǎn)及使用的便利性也是需要考慮的設(shè)計(jì)內(nèi)容（如圖1）。疊合樓板作為建筑樓蓋，而一些平面相對(duì)復(fù)雜一些的樓層，或者是一些開(kāi)間較大的樓層，可以結(jié)合現(xiàn)澆樓蓋的應(yīng)用，滿足實(shí)際的需求，樓板和墻體之間要保證結(jié)構(gòu)足夠完整。陽(yáng)臺(tái)地漏、立管孔這些細(xì)節(jié)部分的設(shè)計(jì)，要保證各部分的定位精準(zhǔn)，預(yù)制樓梯需要注意設(shè)計(jì)好手扶位置等。

圖1 建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)

4.4 協(xié)同作業(yè)的設(shè)計(jì)策略

裝配式建筑要注意達(dá)到相關(guān)的抗震要求，結(jié)合建筑規(guī)模及建設(shè)的實(shí)際需要，采取抗震設(shè)計(jì)。預(yù)制件設(shè)計(jì)中，需要設(shè)計(jì)人員盡量按照多類型組合及施工便捷的需求。另外，裝配式建筑的承重墻、墻柱等垂直構(gòu)件，一定要確保垂直度。在裝配式建筑中，要注意公共區(qū)域內(nèi)管井的位置及大小，考慮到建筑的實(shí)際需求，以及日后建筑的維修便捷性。

4.5 吊裝設(shè)備方面的設(shè)計(jì)

裝配式建筑的實(shí)際建設(shè)中，吊裝設(shè)備起到非常關(guān)鍵的作用。在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，要保證裝配式建筑的間距、采光等方面條件滿足業(yè)主的要求，另外要考慮到裝配式建筑的經(jīng)濟(jì)性及安全性問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的步驟進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，各部分的施工要做到有序銜接，盡量提升裝配式建筑的建設(shè)效率。而吊裝設(shè)備則是影響施工效率的重要因素。設(shè)計(jì)人員需要注意建筑構(gòu)件運(yùn)輸通道的通暢性及合理性，對(duì)預(yù)制件進(jìn)行堆放也需要符合相關(guān)要求。另外，現(xiàn)場(chǎng)吊裝設(shè)備的位置，需要按照現(xiàn)場(chǎng)方案來(lái)進(jìn)行確定，保證可以將預(yù)制構(gòu)件準(zhǔn)確地運(yùn)輸?shù)桨惭b位置，讓施工過(guò)程井然有序。

4.6 構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

在裝配式建筑中，構(gòu)造節(jié)點(diǎn)是非常重要的方面。例如，外墻板接縫、建筑門窗的洞口，這些都是非常重要的細(xì)節(jié)。因此，裝配式建筑的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)及材料的選擇，需要考慮到材料的性能及裝飾情況，以及是否能滿足建筑的長(zhǎng)期使用要求。在裝配式建筑中，所有的接縫都要考慮到現(xiàn)場(chǎng)的情況及氣候條件，尤其是節(jié)能及防水兩個(gè)方面，是需要重點(diǎn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。另外，要注意一些建筑構(gòu)件的接縫寬度，需要考慮到風(fēng)力及熱脹冷縮這些方面，墻面板可以用密封膠來(lái)處理節(jié)點(diǎn)，但是要保證和混凝土結(jié)構(gòu)之間避免不相容性的問(wèn)題（見(jiàn)圖2）。

圖2 構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

5 結(jié)語(yǔ)

目前來(lái)看，國(guó)內(nèi)的建筑行業(yè)正在不斷改革，裝配式建筑已經(jīng)成為一種行業(yè)趨勢(shì)，人們開(kāi)始對(duì)裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)以便捷性加強(qiáng)認(rèn)知。在目前裝配式建筑的實(shí)際應(yīng)用中，建筑設(shè)計(jì)是非常重要的環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)裝配式建筑有足夠的認(rèn)知，并采用先進(jìn)的技術(shù)和理念，不斷對(duì)裝配式建筑改革設(shè)計(jì)方案，提升裝配式建筑的整體建設(shè)水平。