装配式建筑设计要点分析与优化策略_1

装配式建筑设计要点分析与优化策略
发布时间：2022-04-25T08:36:02.802Z 来源：《工程建设标准化》2022年37卷1月1期作者：薛馥东[导读] 近年来，在国家大力发展建筑工业现代化背景下，装配式建筑成为实现建筑产业现代化的重要手段和基础。

装配
薛馥东
陕西建工新型建材有限公司陕西省西安市 712000摘要：近年来，在国家大力发展建筑工业现代化背景下，装配式建筑成为实现建筑产业现代化的重要手段和基础。

装配式建筑作为住宅、公建等工业与民用建筑中在建筑产业化领域将得到广泛应用，未来社会对于装配式建筑领域技术、管理人员的需求量将很大。

基于此现状，本文主要围绕装配式建筑的设计要点与优化策略进行分析，希望能够对相关装配式设计从业者提出相关参考建议。

关键词：装配式建筑；设计；要点；优化
引言：近年来，随着我国城市化进程的加快，社会生产力和人民生活水平不断提高，社会经济发展上对于工业与民用建筑的需求显著提升。

近年来，为提升工程质量，提升建造速度，降低建造成本，节约社会资源并符合绿色建筑要求。

2016年9月国办发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，从政策上直接推进产业改革升级，伴随着大批产业基地落地，相关技术标准不断改进成熟，很多施工单位逐渐掌握装配式相关的施工技术后，装配式建筑比例得到很大提升。

逐步形成：设计单位通过标准化设计，预制工厂实行工业化生产，施工单位通过装配化施工，并通过应用BIM等现代化技术，实现建造全过程跟踪这样一个分工。

目前可以实现装配式施工与传统施工方式相结合的施工方式。

结合当前行业现状，本文主要围绕装配式建筑各专业设计要点进行分析，提出相关优化策略，给相关装配式设计从业者提出相关参考建议。

1 装配式建筑概述
装配式建筑通常是指传统建造方式中的部分现场作业转移到构件工厂进行，在工厂提前制作好建筑用构配件，满足一定的要求后，运输到建筑施工现场后通过可靠的连接方式在现场装配安装而成。

常见的预制构件有预制叠合楼板、楼梯、内外墙、ALC内隔墙、飘窗、阳台等。

目前全装配建筑一般为低层或抗震设防要求较低的多层建筑，多层或高层建筑通常采用部分装配构件，在施工现场通过现浇混凝土连接装配而成，从而达到等同于于现浇结构抗震性能。

从而实现施工速度快，施工精度高、质量好，减少物料损耗，冬期施工加快，满足绿色建筑相关要求等。

2 装配式建筑的设计要点分析2.1 建筑设计
在进行装配式建筑设计过程中，提前考虑装配式相关目标内容对于整个项目的实施有十分重要的作用，建设单位和设计单位应充分考虑政策要求、工程概况、项目性质、建设规模、装配率目标、建造成本以及各种外部条件影响因素，制定合理的建筑设计方案，方案中应体现各个空间标准化程度，从而确定装配式技术实施方案。

为后续的设计工作提供设计依据。

建筑设计过程中，应遵循“标准化、模数化、少规格、多组合”的原则，非承重构件宜多使用轻质隔墙等，对于采用同层排水、干式工法地面等技术的装配式建筑，因需要底面以上预留部分管道空间，建筑层高和净高则需要慎重考虑。

在进行装配式建筑平面设计时，设计单位宜对空间内部的墙体位置进行合理优化配置，从而降低建筑内部布局的复杂程度，此外，在高层建筑设计中，应注重平面标准化布置，户型做到少规格多组合，尽可能在满足建筑相关使用功能的同时，提高布局标准化。

建筑设计合理的优化可以对后续结构设计、预制厂加工、以及后期现场模板的重复利用有一定的帮助，一定程度上可降低建造成本[1]。

2.2 结构设计
由于装配式结构具有等同于现浇结构的结构可靠性，通常设计单位可沿用现浇设计的方式进行结构设计，进而再拆分成不同的预制构件，从而实现“正向设计”，避免在设计工作中出现大量返工。

需要注意的是：部分预制构件的应用会影响结构自重，进而对基础、剪力墙等构件的配筋甚至是截面尺寸产生影响，比如应用预制叠合板时，对于需要预埋管线的楼板提升至至少130mm，存在管线交叉的区域（如电梯前室，公共走廊部分），板厚建议提升至少150mm，如采用管线分离技术，板厚可调整至至少120mm；当采用轻质隔墙时，整体自重会降低。

目前国内广泛使用的是“三板一梯”，即预制叠合楼板，预制阳台板，预制空调板和预制楼梯，以及轻质隔墙。

他们的优点是：预制叠合板、空调板和阳台板的连接节点参考的是现浇图集，预制楼梯特点是楼梯本身不参与抗震计算，此类型构件应用时安全性较高，且造价较低。

目前对于竖向构件，如夹心保温外墙等，目前施工中仍容易出现工人操作灌浆不到位，外墙拼缝易出现渗漏，夹心保温耐火性较差等，工程造价很高，实际工程中不应盲目应用。

特别是在外墙板接缝位置，要充分参考装配式建筑所处施工区域的主要气候条件因素影响，并根据此类要素对其进行有效的设计，与此同时要强化外墙板的材料防水和构造方面的防水效果，确保二者能够有效结合，进一步保障装配式建筑的防水实用性[2]。

目前我国多数高层建筑采用预制和现浇相结合的方式进行，特别是容易受到地震破坏的短柱，剪力墙和框支剪力墙结构底部加强区，框架结构首层柱，地下室顶板及以下区域，户内厨房卫生间、屋面板等有水房间等，不宜使用装配式技术，设计时应避免划分到预制范围内来。

2.3 其他专业设计
其他专业如（电气给排水暖通等），重在与相关专业配合提资，如需要预留在预制构件上的设备接线盒、线管、线孔、套筒等，同样应遵循少规格的原则，由相关专业统一定位，从源头上减少预制构件编号种类，使得设计更加标准化。

鼓励在公共建筑设计中采用管线分离、同层排水、集成厨卫等技术，不仅有利于后期设备维修维护，在部分地区评价标准中也属于加分项目。

另外，高精度模板、玻璃幕墙的应用，生产安装中采用BIM技术，签订施工总承包合同等，都是装配式评价标准的加分项目，对建筑质量，施工管理能起到积极的作用。

2.4 装配式图纸深化设计
装配式图纸深化设计是所有工作中的最后一项，该项工作应由设计单位作为主导，装配式加工厂家如有相关技术力量可配合完成。

装配式深化设计应包含：装配率计算书，预制构件平面布置图，连接节点设计详图，预制构件加工详图，预制构件吊装验算书，预制构件数量统计表等。

总体的拆分设计应遵循少编号的原则，可以增加模具的通用性。

设计时应满足生产运输，安装，满足脱模与吊装时的可靠性。

3 装配式建筑设计优化策略
3.1 对相关设计施工要点进行全面的把控和规划
在装配式建筑设计过程中，不同类型的技术要点和安装节点尤为重要，特别是技术方面，应由建设单位和设计单位牵头，对项目全过程进行全面的规划和把控。

首先建设单位和设计单位需要了解当地施工队伍的技术力量，对现场施工环境因素进行全面的了解和把握，避免因施工队伍技术水平以及施工现场环境等外部因素，从而影响装配式建筑施工质量水平。

除此之外，施工单位也可以从现有施工设计方案出发，与设计单位进行沟通，确保相关设计内容能够具有操作可行性[3]。

通过此类形式的沟通，能够有效提高装配式建筑设计阶段的规划合理性，减少两方对接的过程中发生的各类问题，从而提升施工质量，减少施工建设周期。

此外，预制构件属于危大工程，现场在吊装前应进行技术和安全交底，严格按照技术要求进行规范吊装操作，避免施工现场出现各类意外以及安全事故。

3.2 有效优化装配式建筑系统
对于装配式建筑而言，在施工过程中各个预制部件应用的科学性和合理性，始终关系到装配式建筑的整体质量水平，因此设计人员需要认真考虑、分析后进行装配式建筑体系的优化选择，确保装配式建筑整体工程的安全性和可靠性能够实现，使得建筑既保留了固有的功能属性，同时也能提高装配式建筑的适用性。

装配式建筑结构体系在设计方式同现浇结构基本保持一致。

另外，现有装配式建筑结构体系可以在板跨度方面可适当加大，从而提高装配式建筑内部空间的拓展性。

此外，装配式建筑的墙板可在生产过程中预制部分装饰面层，因此在进行装配式外墙设计时，可对外墙的装饰面层、保温性能以及门窗结构进行可靠的连接设计，保证连接可靠性的同时，应避免墙面接口位置所容易发生的透风问题等，进一步提高装配式建筑的保温性能。

结论：总结，在新时代发展进程中，装配式建筑的应用性越发广泛，本文首先陈述装配式建筑相关概念，其次围绕装配式建筑的设计要点开展分析，主要体现为建筑设计、结构设计、其他专业设计、装配式图纸深化设计要点四个方面，最后本文探讨了装配式建筑设计优化策略，对相关设计要点提供建设性意见，减少广大从业人员设计过程中的弯路。

参考文献：
[1] 彭荣强. 装配式建筑设计要点及相关问题[J]. 建筑技术开发,2021,48(4):15-16.
[2] 李彦伟. 浅析装配式建筑设计要点及存在问题分析[J]. 建材发展导向（上）,2021,19(1):182-183.
[3] 刘雪梅. 装配式建筑设计要点分析[J]. 中国房地产业,2020(14):32.。