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摘要：预制装配式混凝土结构相比于传统的现浇结构体系因为其现场湿作业少，缩短工期，质量控制好等优点。预制装配式结构符合了低碳，绿色与建筑工业化等理念，得到了国家及地方政府的大力支持和政策扶持。随着近年来我国对预制装配式结构存在的连接节点薄弱和抗震等问题进行科学研究，我国的预制装配式结构正在迅速发展并不断取得新成果。文章介绍了预制装配式住宅的设计研究背景，对预制装配式建筑的结构体系进行了简单概述，探讨了工业化预制装配式PC住宅建筑的设计要点。
关键词：预制装配式；建筑工业化；建筑设计
引言
随着我国建筑行业的发展，传统的建筑施工带来了很多弊端，比如施工的工期较长，施工时由于工程的特点造成了人力和物力的大量浪费，施工时基本依靠现场施工这样就给施工带来了很大的安全风险，施工人员的生命安全受到很大的威胁，为了解决传统施工的一系列弊端，出现了预制装配式建筑，预制装配式建筑就是把建筑的小构件施工过程用工厂化的施工方式进行，预制装配式建筑有很多传统建筑无法相比的优点，主要是基本不受环境因素的干扰，施工进程比较快，施工的质量很容易进行控制，大大的节省了人力和物力。
一、预制装配式住宅的设计研究背景
预制装配式结构（Prefabricatedconcrete，简称PC）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。该结构体系在国外现已发展并成熟起来，被大量应用于住宅设计建设中，而在我国国内则刚刚起步，发展前景和空间都相当可观，而且在政府积极地政策倾斜下，发展得也会越来越快，技术发展也会更加完善。但是在迅速发展得同时也会面临一些无法避免的问题，在我国的住宅建设中，现浇结构体系大多被应用于混凝土结构当中。该建筑施工方式虽然技术发展已相当成熟，但也普遍存在高成本、高耗能、高污染、高排放、科技含量低、资源利用率低等问题。在我国力求建设资源节约型、环境友好型的美丽中国的大背景下，在“低碳经济”、“绿色建筑”等新兴观念的引导下，转变住宅的设计方法，改革住宅建造方式，大力发展预制装配式住宅，显然已成为我国住宅建筑发展的必然趋势。
二、预制装配式建筑的结构体系概述
1、预制装配式混凝土结构分类
从结构形式方面，可以将预制装配式混凝土结构分为装配式剪力墙结构、装配式框架-核心筒结构、装配式框架结构、装配式框架—剪力墙结构等等。从结构高度方面，可以将预制装配式混凝土结构分为装配式多层混凝土结构、装配式高层混凝土结构以及装配式低层混凝土结构。除此以外，还可以将装配式混凝土结构体系分为装配整体式剪力墙结构体系、预制预应力混凝土装配整体式框架结构体系、整体预应力装配式板柱结构、NPC 结构体系等等。
2、预制装配式建筑构件的优点
预制装配式建筑结构将建筑施工的综合质量提升到一个新的台阶，与常规施工技术相比，其优势主要表现在以下几个层面：（1）与以往施工建设相比，预制装配式技术中轻质墙板的比例更大，使得施工过程更加简单，快捷，节约了大量人力与物力，对于控制施工成本具有重要作用，同时使建筑施工更具有灵活性；（2）在保证施工质量的基础上，提升了建筑施工的速度，有效缩短工程周期。将施工中对环境、交通等方面的影响性降至最低，对于提升建筑企业的综合经济效益更具有关键性作用；（3）在预制装配式建筑结构的施工中，对施工人员的数量及技术要求较低，有助于对施工质量进行有效控制，保障了现场施工中的安全性，更符合绿色发展理念。
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三、工业化预制装配式PC住宅建筑的设计要点
1、技术策划
对于预制装配式建筑，技术策划有着不可替代的重要作用，相关设计单位要仔细了解建筑项目的外部条件、成本限额、产业化目标、建设规模以及项目定位等内容，提高预制构件的规范化、标准化程序，加强和建设单位的沟通交流，最终确定合适的技术实施方案，为预制装配式建筑设计提供参考和依据[2]。
2、方案设计
结合预制装配式建筑的技术策划，优化立面设计和平面设计，在确保预制装配式建筑正常使用性能的基础上，坚持多组合、少规格的预制构件设计原则，实现预制装配式建筑设计的系统化和标准化。立面设计时应重点分析各种结构构件生产制造的可行性，结合预制装配式建筑建造特点和方式，设计多样化和个性化的立面。
3、初步设计
根据不同专业的技术要点，做好协同设计，按照要求确定建筑现浇底部的层数，考虑到各种专业管线和设备的预埋预留位置，选择合适种类的预制构件，评估建筑项目的可靠性和经济性，分析影响施工成本、施工进度和施工质量的因素，采取科学有效的技术措施。
4、施工图设计
根据初步设计阶段的技术措施，不同专业结合设备设施、内装部品、预制构件等设计参数，在设计预制装配式建筑施工图时，全面考虑到不同展业的预埋预留要求，优化预制装配式建筑连接节点的隔声、防火和防水设计。
5、构件加工图设计
预制构件加工厂和设计单位要加强沟通交流，共同配合设计预制装配式建筑构件加工图，建筑专业可以结合实际的建筑项目需求，向设计单位提供预制构件的类型和和尺寸。除了精确定位机电管线和预制构件门窗洞口以外，还应注意预制构件的生产运输过程，考虑到预制装配式建筑施工现场各种固定和临时设施安装孔、吊钩的预埋预留。
6、预制构件设计
预制装配式建筑建设，在设计预制构件时，应坚持模数化、标准化的原则，减少使用的构件类型，确保构件的精确化和标准化，减少工程造价。对于预制装配式建筑中的降板、异形、开洞多等部位，可以采用现浇施工方式，全面考虑到当地的构件吊装、运输和加工生产能力，并且预制构件必须具有良好的耐火性和耐久性，预制构件设计应注意成品安全性、生产可行性和便利性。若预制构件尺寸比较大，应适当增加预埋吊点和构件脱模数量，结合当地的隔热保温要求，设计合适构造的预制外墙板，满足散热器和空调安装要求。对于建筑结构中的非承重内墙，尽量选择隔声性好、易于安装、自重轻的隔墙板，结合使用功能，灵活划分预制装配式建筑室内空间，确保主体结构和非承重隔板连接的可靠性和安全性。
7、构造节点设计
预制装配式建筑结构设计的关键在于优化构造节点设计，预制外墙板的门窗洞口、接缝等防水性不足的材料和构造节点必须满足满足建筑的装饰、耐久、力学和物理性能，结合所在地区气候和项目实际情况，优化构造节点设计，满足节能和防水要求，采用构造防水和材料防水相结合的方法合理设置预制外墙板垂直缝，结合地震作用、风荷载、热胀冷缩等外界环境，设计合适宽度的接缝。
结束语
综上所述，预制装配式住宅工程促进了我国住宅工程的快速发展，在实际的生产过程中，应该对预制装配式住宅工程的额设计问题和施工问题进行系统掌握，明白预留装配式建筑的施工特点以及施工过程中存在的技术难题，加强对于预制装配式建筑设计的研究和探讨，利用各方面的资源，对于预制装配式建筑工作进行优化，提高预制装配式建筑的工程质量。
参考文献
[1]杨赪.某预制装配式住宅设计及施工技术[J].施工技术，2017，（05）：141-143.
[2]何睿森.论预制装配式混凝土住宅设计施工一体化[J].山东工业技术，2017，（02）：110.
论文作者:肖航
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/17
标签：建筑论文; 预制构件论文; 结构论文; 住宅论文; 构件论文; 混凝土结构论文; 体系论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;