摘要:在近10年来建筑行业发展中,装配式建筑因其工程质量高,工期短,环保节能等被大力推光。本文阐述了装配式建筑在设计中遇到的的挑战,并根据实践经验介绍了装配式建筑设计对策,给一线装配式建筑设计师做出参考。
关键词:装配式建筑;建筑设计;建筑工业化
1 装配式建筑的发展前景
随着我国经济进一步发展,各行各业面临产业的升级和变革。自20世纪50年代,我国开始提出建筑工业化,装配式建筑雏形初现。装配式建筑是指 “将部分或所有构件在工厂预制完成,然后运到施工现场进行组装。” 与整体现浇的传统模式相比,装配式建筑有着建筑品质高,施工期限短,造价成本低,环境友好,资源节约,施工文明安全等诸多优点。在质量控制方面,大量的建筑部件,比如外墙板,内墙板,楼梯,预制梁,预制柱等都由车间生产加工完成,集中式的生产降低了工程成本,同时也更利于质量控制。在造价控制方面,工厂生产建筑部件运到现场进行组装,减少了模板工程和人工工作量,加快了施工速度,这对于降低工程造价意义重大。在环保方面,装配式建筑的建筑材料选择更加灵活,各种节能环保材料如轻钢以及木质板材的运用,使得装配式建筑更加符合绿色建筑的概念。
2装配式建筑在设计中的挑战
在国家推动的大环境下,关于装配式建筑的讨论、实践开始走出预制构件厂、小型施工企业、设计研发企业的圈子,更多进入设计院和开发商、大型施工企业的视野,引发行业内外广泛关注。产业链各环节企业在推行装配式建筑的过程中,面临着不同的挑战。对于建筑设计行业来说,主要挑战如下。
2.1装配式建筑中设计形式发挥不足
装配式建造技术的主要特征就是将部分构件在工厂加工,然后运送至现场进行机械化装配施工。工厂加工的前提是对这些构件进行标准化设计,没有标准化设计就无法批量生产,更谈不上工业化生产。然而,目前我国对标准化设计方法和技术的研究较少,很多建筑师对于模块化、标准化的设计的理解还停留在对于模块单元简单地拼合堆砌。这种对装配式建筑设计的误解直接造成设计感的缺乏,建筑师的审美缺席,只能被动地接受建筑造型的形式成果。装配式建筑设计更多需要建构性、对施工操作、对生产运输的认识了解。由于对预制构件部品了解不到位,加上受到原设计思维的影响,导致建筑师不会做装配式设计、甚至不愿做设计。资源因缺乏深入了解和实践而束缚手脚,复杂事物的未知不确定而不会表达、不敢于表达,建筑师易陷入这样的境地,装配式建筑也被贴上了刻板、生硬、平庸的标签。所以,装配式建筑中建筑师面对的第一个问题就是由于形式受技术条件限制,设计的创造力减弱。
2.2 对技术体系认知不足
在实际工程项目中,一线建筑师往往对装配式建筑体系缺乏清晰的认知,缺乏设计之外的全局统筹。这是由于我国长时间在建筑工程上平行发包,建筑师的职责越来越窄。具体体现在对装配式建筑体系认知碎片化、预制构件部品知识缺乏;对装配部位的关联性认识不足,难以发挥整体优势,或局部影响整体效益。还体现在脱离项目实际,为了装配而装配、片面追求高装配率,导致盲目以装配率作为噱头,脱离建筑结构本身的合理性。
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2.3 设计施工协同水平不足
我国现在建筑工程通常采用平行发包模式,在这种模式中,设计与施工几乎脱节,各个阶段的工作模型互相没有关联。由于缺少一个统一的规范和标准,整个项目团队无法互相同气互相检查,导致整个项目团队的协调能力较差。在这种情况下,几乎无法实现装配式建筑追求的极致标准化。并且,项目施工过程中,设计部门、施工部门、监理部门之间未能取得密切的合作,工期延长,成本增加。与此同时,我国装配式建筑行业还处于初步发展阶段,尚未形成成熟的技术模式与发展体系,前期所需要投入的成本很高,利润率较低,利润的回报周期很长。
3 应对装配式建筑中设计挑战的对策
建筑工程中设计人员在装配式建筑工程中责任重大。而设计环节复杂而繁琐,涉及面广,要想提高工程质量,提升建筑设计的效率和水平非常重要。特别是装配式建筑这种新型的建造模式,为了较好地发挥其优势,就需要针对现有挑战,对装配式建筑的设计方法和策略进行优化。
3.1 标准化设计与多样化设计的融合
装配式建筑的设计不等于传统意义上的标准设计,而是在标准模块的基础上实现建筑的个性化和多样化的标准化设计。可以说,在装配式建筑中标准化设计和多样化设计既相互矛盾又相互依存。建筑设计多样化并不等于设计人员可以随意发挥、随意设计,同样在个性化设计的过程中存在着不可缺少的通用标准,即设计标准化。这就要求设计人员在设计过程中做到设计标准化与多样化合理融合,利用标准化的构件以及少量的非标构件通过不同的连接组成丰富多彩的建筑结构形式,在标准化的基础上做到多样化和个性化,从而达到建筑结构的灵活多变。事实上,乐高积木可以带给我们设计人员大量的启发,他们利用大量的标准件和少量的非标准零件,并通过这些零件的不同组合,从而得到了丰富多彩的乐高建筑。“少规格,多组合”,是装配式建筑设计的重要原则,减少构件的规格种类及提高构件模板的重复使用率,利于构件的加工制造与施工,提高生产速度和劳动效率,从而降低造价。
3.2 BIM技术的运用
BIM技术具有有可视性、协调性以及模拟性等特点,可以利用相关软件实现钢结构建筑设计、混凝土结构设计以及项目施工管理等工作。在项目设计与施工设计协调方面,应用BIM技术可以简化传统工作流程,提升效率。具体来说,BIM在确保施工质量的情况下,落实各部分施工环节的调整,这样不仅可以节省施工材料、缩短建设周期,还能够解决施工矛盾对冲问题。在工程量与造价管理方面。应用 BIM 技术则可以通过智能化电子计算模式秩序很短的时间就可完成大量的项目工程量与造价的统计与管理工作,而计算的错误率与传统人力工作相比却大大降低,避免了造价等数据错误而产生不必要的麻烦。简单来讲,装配式建筑就是通过合理设计,先完成大构件的制作,然后将其输送到施工现场进行安装。应用 BIM 技术可以为工程设计与施工整个过程提供更多可靠的指导。
4结语
装配式建筑一路走来虽然有很多问题和不足,但推动装配式建筑对建筑行业的发展是绝对有利的。未来我国的建筑行业必然会迈上工业化,信息化,绿色化的发展道路。而大力推进装配式建筑事建筑业实现产业转型升级的重要手段。国家和行业的发展需要做好装配式建筑设计,建筑师在其中有不可推卸的职责,需要有直面现存挑战,积极探索装配式建筑设计有效策略。
参考文献
[1]李临娜.设计施工一体化模式下建筑设计方法优化研究[D].华南理工大学,2018.
[2]吕僖.从设计之外探索装配式建筑设计[J].智能城市,2019,5(02):20-22.
[3]刘海香.关于预制装配式建筑的设计要点探讨[J].山西建筑,2019,45(05):20-22.
论文作者:蔡傅懿
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/11
标签:建筑论文; 建筑设计论文; 构件论文; 建筑师论文; 技术论文; 项目论文; 造价论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;