摘要：本文结合工程设计实际经验，从一名建筑设计专业人员的角度重点介绍了住宅建筑预制装配式设计的概念、意义、原则，分析了设计工作流程管理和设计控制要点，对实际的建筑设计工作起到了一定的借鉴与指导意义。
关键词：预制装配式；设计；平面；立面
一、预制装配式建筑设计概念
预制装配式结构是一种经装配、连接和部分现浇而成的混凝土结构，它的主要构件为预制构件。在建设资源节约型、环境友好型社会的背景下，预制装配式建筑得到了政府的积极支持，发展速度不断加快，建设技术也在不断完善。预制装配式建筑设计与传统的现浇建筑设计工艺相比，具有一定的优点，包括施工现场劳动力减少，交叉作业方便有序，施工进度加快，缩短交付使用时间，每道工序都可以按照设备安装的模式以保证精度与质量，施工占地少，现场用料少，节省了大量的模扳材料，而且降低了运输车辆和施工机械的噪声影响，有利于文明施工与环境保护，对周围居民生活干扰较小。
二、预制装配式建筑设计原则
预制装配式建筑对建筑设计的方式方法产生了巨大的影响，对技术水平、生产工艺、管理水平、生产能力、运输条件、建设周期等方面都提出了新的要求。在具体设计工作中要遵循以下原则。一是流程化设计原则，预制装配式建筑的设计管理需要更加全面精细，在原有的设计流程基础上，增加了前期技术策划和预制构件加工图设计两个阶段；二是模数化设计原则，预制装配式建筑要与标准化设计相结合，加强建筑模数的控制，实现建筑、构件、部品之间的统一；三是一体化设计原则，在建筑设计阶段，各专业设计要与构配件厂家充分配合，做到预制构件、设备管线、室内装修的一体化。
三、预制装配式建筑的设计流程
在预制装配式建筑的设计过程中，可将设计工作分为五个阶段，包括前期策划阶段、方案设计阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段以及预制构件加工图设计阶段。在前期策划阶段，设计单位应充分了解项目定位、建设规模、设计目标、成本限额、外部条件等影响因素的情况，与建设单位共同沟通确定技术实施方案，为后续的设计工作提供设计依据。在方案设计阶段，设计单位主要做好平面设计和立面设计。平面设计在保证满足使用功能的基础上，实现住宅套型设计的标准化与系列化，遵循预制构件“少规格、多组合”的设计原则。立面设计宜考虑构件生产加工的可能性，根据装配式建造方式的特点实现立面的个性化和多样化。在初步设计阶段，应结合各专业的技术要点进行协同设计，结合规范确定建筑底部现浇加强区的层数，优化预制构件种类，充分考虑设备专业管线预留预埋，进行专项的经济性评估，分析影响成本的因素，制定合理的技术措施。在施工图设计阶段，按照初步设计阶段制定的技术措施进行设计，应结合部品、设备设施等生产企业提供的设计参数，充分考虑各专业预留预埋要求。在构件加工图设计阶段，构件加工图纸可由设计单位与预制构件加工厂配合设计完成，建筑专业可根据需要提供预制构件的尺寸控制图，除对预制构件中的门窗洞口、机电管线精确定位外，还要考虑生产运输和现场安装时的吊钩、临时固定设施安装孔的预留预埋。
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四、设计控制要点
1、平面设计要点解析
预制装配式建筑平面设计应遵循模数协调原则，优化套型模块的尺寸和种类，实现住宅预制构件和内装部品的标准化、系列化和通用化，在方案设计阶段应对住宅空间按照不同的使用功能进行合理划分，确定套型模块及其组合形式。平面设计可以通过研究符合装配式结构特性的模数系列，形成一定标准化的功能模块，再结合实际的定位要求等形成合适工业化建造的套型模块，由套型模块再组合形成最终的单元模块。建筑平面宜选用大空间的平面布局方式，合理布置承重墙及管井位置，实现住宅空间的灵活性、可变性，一个套型面对家庭使用的功能需要可灵活改变，套内各功能空间分区明确、布局合理。通过合理的结构选型，减少套内承重墙体的出现，使用工业化生产的易于拆改的内隔墙划分套内功能空间。
2、立面设计要点解析
预制装配式建筑的立面设计应利用标准化、模块化、系列化的套型组合特点，预制外墙板可采用不同饰面材料展现不同肌理。装配式住宅建筑大空间实现灵活性、可变性与色彩的变化，通过不同外墙构件的灵活组合，实现具有工业化建筑特征的立面效果。预制装配式建筑外墙构件主要包括装配式混凝土外墙板、门窗、阳台、空调板和外墙装饰构件等。可以充分发挥装配式混凝土剪力墙结构住宅外墙构件的装饰作用，进行立面多样化设计。立面装饰材料应符合规范要求，预制外墙板宜采用一体化的生产工艺。外墙门窗在满足通风采光的基础上，通过调节门窗尺寸、虚实比例以及窗框分隔形式等设计手法形成一定的灵活性。通过改变阳台、空调板的位置和形状，可使立面具有较大的可变性。通过装饰构件的自由变化可实现多样化立面设计效果，满足建筑立面风格差异化的要求。
3预制构件设计要点解析
预制装配式建筑预制构件的设计应遵循标准化和模数化原则。在设计中，应尽量减少构件类型，提高构件标准化程度，降低工程造价。对于开洞多、异形、降板等复杂部位可考虑现浇的方式。注意预制构件重量及尺寸、耐久性、耐火性，综合考虑项目所在地区构件加工生产能力及运输、吊装等条件，充分考虑生产的便利性、可行性以及成品保护的安全性。当构件尺寸较大时，应增加构件脱模及吊装用的预埋吊点的数量。预制外墙板应根据不同地区的保温隔热要求选择适宜的构造，同时考虑空调留洞及散热器安装预埋件等安装要求。对于非承重的内墙宜选用自重轻、易于安装、拆卸且隔声性能良好的隔墙板。可根据使用功能灵活分隔室内空间，非承重内墙板与主体结构的连接应安全可靠，满足抗震及使用要求。用于厨房及卫生间等潮湿空间的墙体应具有防水、易清洁的性能。内隔墙板与设备管线、卫生洁具、空调设备及其他构配件的安装连接应牢固可靠。
结束语：相对于传统的现浇混凝土结构，采用工业化方式建造的项目有其特殊性，要求从建筑设计、构件细化，和工厂生产及现场安装各个环节紧密配合。在我国住宅建筑行业未来的发展前景中，国内住宅产业化和建筑工业化为其提供了契机，因此发展预制装配式住宅已然成为今后发展的趋势。从社会综合效益分析来看，改善住宅品质、提高工业化生产水平，提供社会经济利益也显得越来越重要，因此发展预制装配式建筑技术将是我国住宅建设发展的必由之路。
参考文献
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[3]曲凡萍，牟言军.建筑领域的预制装配式结构建筑的设计及应用[J].城市建筑,2017,06:68-68.
论文作者:张全
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第8期
论文发表时间:2017/10/9
标签：建筑论文; 构件论文; 预制构件论文; 阶段论文; 建筑设计论文; 外墙论文; 立面论文; 《建筑科技》2017年第8期论文;