关键词：装配式建筑、设计、预制构件、预制凸窗、叠合板
经过“十二五”的大力推动，我国装配式建筑进入了快速发展的阶段，目前全国已有56个国家住宅产业化基地，11个住宅产业化试点城市，行业整体呈现出蓬勃发展的状态。综合各方面情况来看，大力推进装配式建筑和建筑产业化的发展已经成为普遍趋势，2016年国内新开工的装配式建筑面积在1.1亿平方米左右。2017年前10月全国新建装配式建筑1.27亿平方米，中国装配式建筑市场规模占全球的比重上升至35%。2018年底我国新建装配式建筑面积更是达到1.9亿平方米。
相对传统建筑，装配式建筑的设计阶段的工作更为重要。项目建设流程内的各项工作的筹备，都要前置到设计阶段，与设计工作交叉并行。经过了2个大型装配式建筑的实践，笔者总结了设计阶段中各环节需要注意的技术要点，具体如下：
1.1.装配式楼型设计要点。
装配式建造楼型应选取套型少的建筑平面，套型平面应尽量简单规则，有助于减少预制部品件的模具数量，降低预制部品件的制作难度及成本。
在满足各种使用功能的前提下，采用套型模块标准化设计，确定套型模块后，可任意拼接不同的套型模块，灵活性强，标准化程度高，易组合形成多种模式，适用度高。
装配式建筑的平面形状及竖向构件布置要求，应严于现浇混凝土结构的建筑。平面设计的规则性有利于结构的安全性，符合建筑抗震设计规范的要求。特别不规则的平面设计在地震作用下内力分布较复杂，不适宜采用装配式结构。 平面设计的规则性，可以减少预制楼板与构件的类型，有利于经济的合理性。不规则的平面会增加预制构件的规格数量及生产安装的难度，且会出现各种非标准的构件，不利于降低成本及提高效率。
1.2.装配式标准户型设计要点。
开发商应整理建立自己的户型库，在规划设计中，要从结构和经济性角度出发，尽量从标准户型库中选择平面凹凸变化少，布局较为规则和均匀的户型平面。平面设计过程和预制方案反复推敲，最大程度实现构件标准化，得出最优方案。
1.3.装配式标准化构件设计要点。
预制装配式建筑的预制构件的设计应遵循标准化、模数化原则。应尽量减少构件类型，提高构件标准化程度，可有效降低工程造价。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，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。同时预制构件具有较高的耐久性、耐火性。预制构件设计应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。
1.4.装配式建筑立面设计要点。
装配式建筑的立面是标准化预制构件和构配件立面形式装配后的集成与统一。立面设计应根据技术策划的要求最大限度考虑采用预制构件，并依据“少规格、多组合”的原则尽量减少立面预制构件的规格种类。
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装配式建筑的立面设计宜运用模数协调的原则，采用集成技术，减少构件的种类，并进行构件的多样化组合，达到实现立面个性化、多样化设计效果及节约造价的目的。建筑立面应规整，外墙宜无凹凸，立面开洞统一，减少装饰构件，尽量避免复杂的外墙构件。
门窗洞口的尺寸应符合模数协调的标准。同一地区同一建筑物门窗洞口尺寸优先选用《建筑门窗洞口尺寸系列》 GB/T5824-2008 中的基本规格，其次选用辅助规格，并减少规格数量，使其相对集中；采用组合门窗时，优先选用基本门窗组合而成的门或窗。 尽量减少门窗的类型， 可以减少预制构件的种类，有利于降低工厂生产和现场装配的复杂程度，保证质量并提高效率。
门窗洞口宜上下对齐、成列布置，其平面位置尺寸应满足结构受力的要求，位置与形状应方便预制构件的加工与安装；转角窗的设计对结构抗震不利，且加工及连接比较困难， 装配式剪力墙结构不宜采用转角窗。开洞预制剪力墙洞口宜居中布置，洞口两侧的墙肢宽度不应小于 200mm，洞口上方连梁高度不宜小于 250mm。
装配式建筑立面构成要素宜具有一定的建筑功能， 比如外墙、阳台、空调百叶、栏杆等，避免大量运用装饰性构件，尤其是与建筑不同寿命的装饰性构件，影响建筑使用的可持续性，不利于节材，节能。
居住建筑的基本套型或公共建筑的基本单元在满足建设项目要求的配置比例前提下尽量统一，通过标准单元的简单复制、有序组合达到高重复率的标准层组合方式，实现立面外墙构件的标准化和类型的最少化。建筑立面呈现整齐划一、简洁精致、富有装配式建筑特点的韵律效果。
1.5.预制凸窗设计要点。
预制凸窗采用内浇外挂式凸窗，宜统一凸窗尺寸，尽量减少凸窗种类。并注意预制凸窗与主体结构的连接节点，尽量方便施工和运输。
1.6.预制楼梯设计；
预制楼梯宜设计成模数化的标准梯段，各梯段净宽、梯段长度、梯段高度宜统一。
根据《住宅设计防火规范》（GB50016-2014）第 5.5.30 条规定：住宅建筑的户门、安全出口、疏散走道和疏散楼梯的各自总净宽度应经计算确定，且户门和安全出口的净宽度不应小于 0.90m ,疏散走道、疏散楼梯和首层疏散外门的净宽度不应小于 1.10m。建筑高度不大于 18m 的住宅中一边设置栏杆的疏散楼梯，其净宽不应小于 1.0m。
在满足各规范要求的情况下，推算出楼梯间净宽：楼梯间内墙抹灰厚度20mm +楼梯净宽 1100mm +抹灰到扶手中心线距离 80mm +楼梯间内墙抹灰厚度20mm+砌块隔墙 150mm +楼梯间内墙抹灰厚度 20mm+抹灰到扶手中心线距离 80mm+楼梯净宽 1100mm+楼梯间内墙抹灰厚度 20mm=2590mm ， 考虑到楼梯间处内墙保温砂浆一般取值 30mm，同时尺寸取整数， 装配式住宅剪刀梯结构面到结构面净尺寸宜取值 2600mm。装配式住宅楼梯间预制楼梯梯段总长为 17x260mm=4420mm（踏步 18 级），当层高为 2950mm 时， 163.89mm（踏步高） X260mm（踏步宽）；当层高为 3000mm 时， 166.67mm（踏步高） X260mm（踏步宽）； 休息平台宽度根据项目实际情况调整。
1.7叠合板设计要点。
1)设计要点：
在板的次要受力方向拆分，板缝应垂直于板的长边。
在板受力小的部位分缝， 并应避免隔墙设置在楼板拼缝处。
应统一或减少板的规格，宜取相同宽度，原则上一个房间内宜进行等宽拆分。
板的宽度不应超过运输超宽的限制和工厂生产线模台宽度的限制。一般预制楼板在拆分后的宽度不宜超过 2.5m。 在满足运输及生产的条件下，尽量增大板宽减少板缝。
有管线穿过的楼板，拆分时须考虑管线与钢筋及桁架筋的冲突。
论文作者:徐志昌
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷17期
论文发表时间:2019/12/4
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