预制装配式建筑设计要点及问题

 摘要：近年来，预制装配式技术有了很大进展，并在建筑工程中得到了广泛的应用。了解并掌握相关的施工技术，有利于提高工程质量。鉴于此，本文以某建筑工程项目实例为依托，对预制装配式建筑的施工技术措施进行论述。期望通过本文的研究能够为同类工程提供借鉴参考。

关键词：预制装配式；建筑设计；施工技术

引言

随着社会经济的快速发展，建筑行业发挥着越来越重要的作用，这也获得社会的广泛关注。建筑工程本身比较特殊，施工周期较长，施工环境复杂，施工技术要求较高。随着建筑行业的逐渐改良，出现了预制装配式建筑，装配式建筑主要在工厂内部进行生产，然后将各零部件运送至施工现场，由专人负责安装，这一施工模式对资源能源的节约有所帮助，不仅可以减少施工工期，还能够提升施工效率。这在一定程度上有利于建筑行业的发展，预制装配式建筑在一定程度上有利于社会的稳定，并且有利于建筑施工技术的革新。

1预制装配式建筑的概念

预制装配式建筑是一种新型装配式建筑，在该项建筑工程中，所使用的全部材料都需要组装，由工厂直接生产，然后由指定的运输工具运输到施工现场，进行组装。它的设计蕴含一定工业性质，所以经常用于工业建筑中。现阶段最常见的预制装配式建筑主要分为五类：第一类是砌块建筑，第二类是大板建筑，第三类是模块建筑，还有两类其他建筑形式。其中砌块建筑是最常见的工艺技术，而且成本花费较少，工业化程度较低；而大块建筑能够抵御一定自然灾害，如地震等，具有较强灵活性，可以用于楼板施工和屋面施工中；工业化程度最高的是模块建筑，模块建筑具有丰富的立面形式，在模块建筑中，包括整体模块、核心模块等三类主要模块结构。

2预制装配式建筑的设计

预制装配式建筑的设计需要遵循具体实践操作，设计流程一般包括设计规划、设计方案的制定、施工图纸的绘制和零部件的设计等，另外，工程设计应结合具体的工程情况，结合管理和生产水平，优化和完善装配设计的流程和工艺，以满足现阶段社会对装配式建筑的施工要求，满足现阶段的绿色、节能、环保的发展理念。

2.1预制装配式建筑的设计项目

以某地区的工程项目为例，某地区有公租楼5栋，这5栋公租楼都符合国家规范要求，其中一栋楼的面积约为1.7万m2，共有18层楼高，都是采用的剪力墙结构形式，该工程项目决定采用预制装配式建筑形式，楼板采用叠合结构，并实现吊装。接下来我们以该项目为例，将建筑设计方面的相关内容进行分析。

2.2预制装配式建筑设计的难点

2.2.1规划设计方案

在设计时需要考虑采光、通风条件，根据实际情况全面考虑，采用组合模块的建筑设计。因为预制零部件在施工时需要采用吊装步骤，所以施工时要考虑施工流程，合理设置运输通道，布置预制构件的堆放位置和其他运输设备的位置等，塔吊的位置需要规划合理，这样可以增加零部件和构件的使用概率，减少装配式建筑的质量问题。

2.2.2完善平面设计

预制装配式建筑在进行平面设计时，设计人员需要遵循相应原则，保证预制装配式建筑的每一结构模块都有规定合理的尺寸，设计人员应按照模数协调原则，保证模块的尺寸合理，保证预制构件具有一定标准性，最终确定出完善的设计方案，在此过程中，需要减少成本的浪费，避免劳动力的过度使用，保证施工质量。另外，在对建筑工程进行合理规划时，需要设计人员全面考虑，保证建筑工程中的零部件具有一定合理性，保证管井设计的灵活性。在建筑设计过程中，要根据预制件和设施等的参数，在施工图纸中合理考虑零部件的预埋要求，尤其要注意预制配件的各连接点的防水性和防火性能等，做好设计工作。以举例项目为例，首先，通过研究符合装配式结构特性的模数系列，按照不同的使用功能进行划分大空间的平面布局和空间模块，按照工程的实际位置建立起工程的配套模型，形成建筑单元模块，再将单元模块相互结合，形成大空间的平面布局。易于拆改的内隔墙划分套内功能空间。可实现住宅空间的灵活性、可变性。

2.2.3做好立面设计工作

对于预制装配式建筑中的立面设计，需要人员在设计时做到全面、灵活，具有一定可变性，对于建筑的外墙设计，要根据零部件的不同性质进行建筑搭配，提高设计的合理性。另外根据不同零部件的材料，实现建筑的美观性，要在设计时考虑到建筑设计的特点，这时就需要考虑预制式装配建筑，最后，根据预制装配式建筑的外墙结构，可以体现建筑的特点和优势，最后要充分发挥出装配式建筑的优势，使外墙的装饰效果更加多样。以举例项目为例，建筑工程的预制外墙采用的专用涂料和装饰材料、肌理混凝土等，再根据工程的要求，调节门窗的尺寸大小和比例等使门窗形成立面的效果，同时满足建筑工程的多种风格。

2.2.4设计预制构件

设计预制构件时要遵循一定设计原则，根据标准化的原则，减少构件的类型和成本花费，如果出现孔洞和降板等，可以采用现浇的方式，以工程项目为例，盖楼采用叠合楼板的形式，并采用管线、吊顶等安装预埋；在内墙，需要选择易拆装、且具有一定隔音效果的隔墙板进行安装；在厨房和卫生间等容易发生渗漏的位置，需要做好防渗漏措施，做好清洁工作，对于空调房和阳台等地的设计，要提前设计好阳台上的开关孔和栏杆孔，管流洞等，对于建筑楼梯的设计，需要考虑楼梯结构是否防滑，相关人员要做好楼梯防滑措施以及考虑到楼梯间栏杆的预留洞。

2.2.5设计建筑节点

对于建筑的节点，需要讲求合理性。因为建筑节点往往是决定建筑工程质量的关键点。对于装配式建筑结构，需要注重其质量。尤其是一些容易发生渗漏的地方，或者防水性较差的部位，比如墙体连接处和门窗连接处等，需要人员结合实际情况和物理性质进行考虑，保证材料的使用到位，以及各施工节点设置的合理性。在各节点连接处，需要保证接缝的合理性，根据工程当地区域的实际天气情况进行分析，保证施工节点设计的合理性。在提升施工节点质量的同时，需要保证建筑工程的防水性，在设计墙体的垂直缝过程中，要保证采用防渗性较好的施工材料，在该工程中主要采用钢筋预留材料和混凝土材料进行接缝，来达到加强墙体防渗的效果，安装门窗构件时，需要门窗与外墙相连，在设计剪力墙结构时，要选择合适的保温材料，以提高外墙的保温效果，增强门窗的紧密性，同时，这样做还能保证保留室内的温度，减少室内能源的消耗，增强节能效果。

2.2.6设计装配式内部结构

在设计预制装配式内部结构时，要遵循建筑和装修的原则，保证设计的集成化，保证材料供应的配套式，其他的设计装修材料应该遵循灵活性和可变性原则，这样将有利于施工安装，维护改造。在进行内部结构装修时，要保证构件与设备的紧密连接，要与建筑的主体结构体系进行分离设计，一些零部件可以采用预埋的方式，不能剔除零部件或者清除施工节点，影响建筑主体的美观性。

2.2.7协同设计建筑及其他配件

协同设计建筑及其他工程配件需要考虑是否满足其他专业设计与工业化建造的要求。以某工程项目为例，建筑承重墙和柱体需要保证上下结构连续，门窗连接上下对齐，整齐排列。保证结构安全。设计同层排水、整体卫浴、整体厨房，太阳能热水系统集热器、储水罐等的安装应与建筑一体化设计。同时要考虑厨房及卫生间排气道、分户配电箱位置，相关管路与线路的位置及尺寸。

3BIM技术在预制装配式建筑设计中的应用

将BIM技术应用于预制装配式建筑，可以完善建筑设计与施工流程，通过采用BIM技术可以进一步完成零部件的安装与拆除，规范整体施工流程，通过BIM技术能够实现结构位置的精准定位，从而建立数据库，预制装配式建筑是实现标准化的重要环节。在数据库的建立中，不仅可以优化构件的优化装配，还能在整个建筑数据库中实现构件的循环使用，这样可以大大提升建筑的施工效率。另外，BIM技术可以实现管线碰撞和变形应力的可视化，保证了在一定情境下管线的关联状态，在每一设计环节能够实现对经计算量的有效分析，最终实现经济性和环保性的有效统一。

4结束语

绿色低碳、节能环保、健康生态，预制装配式建筑设计是建筑产业化的发展趋势，对于建筑设计人员，需要提升设计能力，积淀工业化设计经验，进而推动我国建筑行业在建筑产业化领域健康快速地发展。

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