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摘要：预制装配式建筑设计是指首先确定建筑施工过程中所需要的组件，依据建筑设计及施工的要求预先制作相应的组件，然后将拆解制作的组件组装在一起完成建筑的整体施工，是提高工程质量、缩减工程周期、减少费用支出的关键手段，也是将来工程施工的主要发展趋势。装配式施工具有以下几方面的特点：一是模数化设计。装配式建筑设计中实现了组件、施工及建筑之间的统一，通过对模数的掌控实现模数化向模块化的转变，从而使建筑设计更加规范化和统一化。二是信息化技术的应用，在装配式建设设计中大量运用了BIM技术，通过信息化技术展现建筑的性能、物理及几何信息等。但是，目前在预制装配式建筑设计中还存在众多的难题，要想提高装配式建筑设计的质量和效率就必须尽快解决这些问题，提升装配式建筑设计的质量和效率。在现阶段城市建筑的施工当中，预制装配式建筑的施工及应用具备非常明显的优势。因此，对预制装配式建筑设计实践及相关问题的探讨，具有非常重要的意义。
关键词：预制装配式；建筑设计；问题
0引言
装配式设计是当代建筑重要的设计方式，其突出之处在于施工的质量高、速度快、费用支出少、安全性能更突出等，能够达到现阶段城市发展的要求。本文首先分析了预制装配式建筑设计及施工过程中面对的难题，然后从平面设计、立面设计、预制组件设计及专业协同设计四个方面阐述了预制装配式建筑设计的关键点。
1预制装配式建筑设计特征
（1）精细化的流程。装配式建筑的施工流程更加的全面以及精细化，在实际的建筑设计中逐渐朝向精细化方向发展。（2）模数化设计。预制装配式建筑在设计中将部品、构建、建筑之间的关系进行统一，采用对建筑模数的控制，将模数化转换为模块化组合，以使设计标准化。（3）一体化的配合。对设计成果进行了优化处理，这就需要和各个专业以及构配件厂家进行有效合作，以此实现相关组织工作和预制构件之间的一体化。（4）精确化的成本。将建筑的设计成果作为构件在生产以及加工中的凭据，预制构件不同其拆分方案在相同装配率的基础上其所投入的成本之间的差异较大。通常，科学的建筑方案其成本控制也就更加准确。（5）信息化的技术。在建筑设计当采用BIM，BIM技术主要就是对建筑的功能以及物理、几何信息采用数字信息的方式呈现，以此来实现对建筑整个寿命过程中的运行及建设管理等方面的支撑。
2预制装配式建筑存在的技术难题
（1）规则和组件数量约束之间的矛盾。建筑物的平面是甲方参考地形、运用性能、外貌形状等需要提出的，平面的形状多种多样，假若针对每一种不同形状的平面生产差异化的模具，那么模具的研发费用将非常昂贵，预制装配式建筑就会因为费用支出高昂而无法继续开展。为此，在设计过程中需要同时考虑装配式建筑和非装配式建筑的独特之处，对于不规则的平面要采用非装配置建筑设计的原则运用现浇混凝土的工程方案，对于规则的平面则采用规范化的构件，先将构件拆解预制，在施工现场重新组装。（2）接处的耐用、抗震、安全和防水性能之间的平衡。式建筑组件需要经过拆解之后再重新组装，不同组件部分之间的连接、节点等处都是结构受力、防水的薄弱环节，如果不能采取有效的措施就会降低结构的安全系数，甚至还会对构造造成严重的威胁。为此，一般对于节点和连接处采取的措施是将拆解组件的预留钢筋使用焊接方法连接好后，再使用比被连接组件高一个级别的混凝土加微膨胀剂浇筑后振捣紧实。众多的操作实践证明这种方式能够同时达到耐用、抗震、安全及防水等方面的需求。但是，在设计过程中必须考虑到组件拆解运送阶段质量的离散性性，对于拆解组件的预先留出的连接钢筋需要适度的增大。（3）件运送、吊装进程中开裂的预防措施。到需要将施工过程中使用的组件拆分设计，然后由生产地运送到施工场地再进行吊装，因此，对于预制组件一般都设定了四个甚至多个吊装点，吊装点的选择是通过对于运送、吊装进程中的受力情形进行模拟确定的，假若实际情形和模拟情形十分相似，那么在运送和吊装进程中就不会出现开裂的现象，然而，实际操作中模拟情形经常和实际情形之间的差别很大，要保证运送和吊装过程中不出现开裂是很困难的。组件在运送和吊装过程中面对着众多的不确定性，因而，目前防止出现开裂现象的主要手段是增强拆解制作运输组件的构造配筋。
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3预制装配式建筑设计实践和相关问题
3.1工程概况
某建筑住宅项目主要由10栋高层建筑所组成，在这当中8#作为该建筑项目打造的高档住宅，其建筑面积约为169500m2，地上建筑30层，其主体结构主要为剪力墙结构，在经过相关讨论研究后采用预制装配式建筑技术进行施工，对模板应用装配式的叠合楼板，剪力墙应用预制装配式剪力墙吊装施工。以下主要就对其设计实践以及相关设计要点问题进行分析和探讨。
3.2预制装配式建筑设计要点分析
（1）平面设计要点。预制装配式建筑的平面设计原则主要就是模数的协调。在平面设计当中需要对套型模块的种类以及尺寸实现优化，对建筑的内装部品需要和建筑预制构件之间实现标准化以及通用化和系列化，强化建筑住宅产业化发展的相关配套技术，以此实现在降低成本的基础上同时还能够实现施工质量以及效率的提升。在对布局的选择中，需要加强对大空间布局的合理选择，并且还需要对管井及承重墙的实际位置合理安排，以此实现住宅建筑空间的合理布局，对建筑各个空间的功能进行区分和明确，在这当中，对建筑内部空间的承重墙体可以采用结构选型的合理实现减少。（2）立面设计要点。对于套型组合采用模块化以及标准化和系列化的特点进行立面设计，在设计中预制外墙板可以利用不同种类的饰面材料来体现色彩以及纹理的变化。对于预制装配式建筑的大空间灵活性及可变性，可以采用墙体组件的不同来实现组合，使得建筑的立面效果呈现出来。对于预制装配式建筑的外墙构件来讲，其主要包含混凝土预制组件、外装饰组件、空调板、阳台、门窗等，可以将建筑的剪力墙结构外部组件装饰效果的作用有效发挥，使得其能够在外观设计当中体现出多样化的立面效果。对外门窗，可以在满足通风以及采光的基础上实现对窗口大小、比例和窗框形式的调整。（3）预制构件设计要点。对于建筑当中的预制构件设计来讲，其所需要遵循的原则就是标准化以及模数化。在设计当中尽可能的使得构件标准化提升，其类型减小，进而降低成本的增加。对构件的耐火性以及耐久性需要提升，在具体的设计中需要综合思考成品保护的合理性以及安全性和生产当中的便利性。预制外墙板需要根据相关标准要求确保保温和隔热，同时还需要能够在不同区域选择与之相匹配的建筑结构。相对于建筑内部非承重墙，需要选择隔音效果好以及便于安装以及拆卸的隔墙板等。按照功能以及室内空间的划分，对主体结构以及承重墙之间的连接确保安全可靠，使得其能够和抗震相关规范相符合。在对厨房和卫生间的较为潮湿的空间墙需要保证其具备良好的防水效果以及便于清洁。楼盖选择叠合楼板，相对于一些开间比较大或者平面比较复杂的楼层需要采用现浇楼盖，对楼板以及墙体和楼板与楼板之间的连接一定要确保结构的完整性。对阳台的嵌入盒以及立管孔、地漏、栏杆孔等位置需要保证定位的准确，预制楼梯应确定扶手杆的位置和预埋孔的位置。（4）专业协同设计要点。对预制装配式建筑的规模以及布局和建设需要能够有效的符合抗震设计需求。在预制构件设计中遵循的原则主 要是多种类型的组合以及施工方便和规格减少、连接简单等。建筑的承重墙以及墙柱等垂直的构件连接需要保证其直上直下，门窗洞需要保证从上到下能够对齐呈现一列。预制装配式建筑需要加强对于公共区域垂直管井的空间位置、大小和共享实际性的思考，使得所设置的垂直管井便于维修，并且尽量对横线管线在设计中减少交叉并且保持水平布置。同时，对公共区域来讲，需要在其管井内进行供暖系统以及其他相关控制部件的设置，并且室内的采暖管道需要能够设立独立的循环系统。厨卫排风管道需要对位置和大小、配电箱的位置进行确定，预制构件的设计还需要考虑电话和有线电视接口、网络接口、插座、灯具等安装位置，插座以及开关、接线盒、连接线路在预制墙体上需要能够预留预埋。
4结束语
在建筑设计中需要遵循相关原则以及符合相关标准，强化对预制装配式建筑的有效分析和综合研究，不断积累设计经验。同时积极协调各项资源来优化装配式建筑的设计，以此推动我国建筑行业的健康产业现代化发展。
参考文献
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[4]井长源,李开明.预制装配式建筑设计实践及问题探讨[J].工程技术研究,2016(06):35.
论文作者:吕裕文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/15
标签：建筑论文; 建筑设计论文; 组件论文; 预制构件论文; 构件论文; 管井论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第17期论文;