(上海中森建筑与工程设计顾问有限公司 上海 200062)
【摘 要】本文结合上海中森十年的装配式住宅设计实践活动,总结了装配式建筑设计与传统建筑设计的区别,阐述了由于设计内容的更新变化所带来的对设计流程的影响,进而将设计对整个项目的管控意义以及打通设计上下游环节的核心作用进行了论述。
【中图分类号】TU201.5 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)18-0042-03
装配式建筑就是用预制部品构件在工地现场装配而成的建筑。市场上所称的“PC”,即是“precast concrete(混凝土预制件)。
2007年,国内首例装配式住宅——万科新里程项目在上海开工建设,拉开了国内装配式住宅产业的序幕。截至目前,国内已经累计建造装配式住宅建筑总量达2000万平方米。随着上海乃至全国各地越来越多的城市和地区针对装配式建筑的政策的陆续出台,装配式建筑的进一步推广普及已经提上了新的日程。
装配式建筑从生产建造方式上是对传统建筑的一次升级,既是传统建筑业与先进产业技术的碰撞互动,也是建筑工业化与产业信息化的高度融合的产物。不远的将来,我们有理由相信,像造汽车一样造房子,将成为现实。
装配式建筑的优点是显而易见的,推进装配式建筑发展,带来的是建筑施工方式的变革,工程质量的提升,进一步减少对环境的污染和废弃物的排放,从而大大提高生产效率,给整个产业链带来新的活力和气象。
但装配式建筑的特点,也不可避免的对传统建筑设计流程及设计管控产生了一系列的影响,对设计单位以及开发商对项目的整体把控能力提出了新的要求和挑战。
1.传统的建筑设计,尤其是住宅项目的开发设计,基于开发商的融资渠道和融资成本等原因,对工程开发的进度要求高,往往追求快速设计,快速开工,快速销售,保证快速回笼资金。开发商从拿地到开盘销售的周期,已经从以年为单位,变成以月为单位,最快的仅四个月!因而所有的设计资料都是基于在满足四证两书的基础上,“快”是唯一目标。
(1)施工图刚一完成,即进入施工环节,然后在施工图设计过程中,随着内装的介入,设备的招标确定,各类信息才会逐渐浮出水面,一波一波渐进式的提交给设计单位,再由设计师分步落实于图纸之上。
(2)此种设计节奏造成的后果就是设计院不停的修改完善图纸,设计师天天加班,疲于奔命,叫苦不迭。
(3)造成现场多版图纸并存,且因为萝卜快了不洗泥,导致各专业之间错漏碰缺的概率大大增加。即使是到了现场施工阶段,仍然是现场变更不断,修改不停……。
2.装配式建筑设计除常规建筑、结构、机电设计之外,增加了装配式设计和构件深化设计环节。也因此,=,具体包括
(1)设计能力的提升
包括:
①装配式设计能力
对现浇外挂、装配整体式剪力墙等各体系的设计能力,可满足不同装配率的要求。
②一体化设计能力
能全程支持配合各专业,统筹安排,实现装配式一体化设计。
BIM三维模型
⑤设计周期控制能力
能控制各主要设计节点,对项目设计施工周期进行全方位全阶段的把控。满足业主的开发节奏,做到全程可控。进而提供装配式专项设计总包服务,协调构件厂家及现场,进行全过程管理。
(2)装配式设计是指建筑、结构、机电各专业在设计不同阶段,增加装配式设计相关内容,包括保温体系选择、防水做法、预制构件布置、装配式结构体系、预制构件管线预埋及留洞等内容,这些内容都必须表达在各专业设计文件中。
(3)构件深化设计是指在已经确定预制构件布置方案的基础上,对构件进行详细设计,绘制每一个构件的加工图纸。深化阶段的设计应关注用于连接、安装就位、运输、吊装等的预埋件和类型。通常是采用BIM软件进行建模,便于检查校对设备管线预埋、钢筋碰撞及施工模拟等。
(4)所有的预制构件必须安排在工厂车间进行加工。开模之前,须落实所有的与设计产生关联的信息,包括构件尺寸、外饰面材料、保温材料、窗框预埋、管线排布、插座预留、穿墙预留等等,且必须准确定位。故而对各相关分包供应商产品信息要详细落实,对设计输入条件的时间节点的精确性和信息的准确性的要求必须准确到位,这就对业主把控各标段的招标采购时间提出了非常高的要求。
(5)由于构件先期在工厂加工成型,一旦成型后再修改,势必带来已加工产品的报废,需重新设计图纸、重新开模支模,会造成成本和时间的双重损失!这是开发商所无法接受的。因而,对设计而言,要从以前的“快”,变成“快+准”,必须依据专业经验和市场调研,形成规划分析及户型类别以及产品研发的科学流程,能够快速推导出最佳应对方案,进入深化阶段,一气呵成;对开发商而言,就必须进一步完善管理矩阵,建立合格供应商库,形成标准的供应链菜单,才能按照设计流程的要求,在合理的时间点,提交相关产品信息,保证构件深化图纸的绘制,确保工厂按时加工预制构件。
(6)有经验的设计单位会基于以往的经验,根据项目特点,结合开发进程,提前列出整个设计阶段的流程配合清单,并预先提出基于目标装配率所采取的设计应对措施,让业主能够对项目进行预判。也因此,规范化的开发企业在选择设计单位时,会比以前更加慎重,更加看重设计单位的实战经验和业绩积累,以成功案例作为对标,以避免因决策失误或各标段时间衔接不到位而延误对项目的有效推进。
3.装配式建筑设计的创新点
3.1 结构体系的创新
经过十年的探索研究和设计实践,目前已经形成较为完善的结构体系,主要有装配整体式剪力墙结构体系、装配整体式框架-现浇剪力墙(核心筒)结构体系、装配整体式框架结构体系等。
3.2 关键连接节点的创新
预制构件因为在工厂流水线加固操作,构件质量是有保证的,但构件的拼接节点仍需要在现场由人工进行操作处理,因此节点的处理是否有保障,就成为影响最终产品质量的关键了。例如:叠合梁板连接节点、主次梁连接节点、双向叠合板连接节点、预制柱、叠合梁连接节点、预制填充墙水平连接节点、女儿墙节点等等。
3.3 采用减震、隔震技术
常用的减震隔震技术如防屈曲支撑、减震垫、减震连梁等,因受预制构件加工安装工艺限制,需要进行特定的研究。
3.4 空间可变性设计
类似于百年宅的概念,主要是利用可移动的预制隔墙及预制装配式家具,给予空间以可变性,用以应对家庭入口及生活方式的改变而带来的对空间构成的诉求变化。
4.装配式建筑设计的优点
4.1 设备终端点位精确
内装设计与建筑设计统一,减少土建与装修、装修与部品之间的冲突和通病。
4.2 标准化部品与室内空间尺寸统一
部品设计与建筑设计、室内设计同步,在设计阶段整合,与室内空间尺寸保持一致,整体性强、资源共享、节约设计成本。
4.3 空间细节人性化
使用空间在全装修设计中得到充分合理利用,真正做到以人为本。如厨房、卫生间、储藏收纳功能空间、细节的人性化设计等。
4.4 设备配置合理化、配合统一化
5.装配式建筑不仅提升了产品品质,也重新梳理了设计流程和节奏,导致设计成果的更加严谨精确,从而提升整体设计质量
(1)如上图表格所示,装配式建筑整个设计内容及流程穿插了分包商及供应商的信息,以及加工环节的配合,已经与传统设计流程产生了根本性的变化。
(2)装配式建筑设计中,各专业相互制约、互为条件。幕墙设计、门窗设计、栏杆设计、内装设计、深化设计、泛光照明等环节需要环环相扣,在施工图阶段同步进行,避免了在时间轴上产生的反复变化修改。
(3)除了设计阶段对整个流程的系统性管控,在施工阶段,设计单位对施工现场的监督管理也凸显其重要性,毕竟传统的施工现场,比较粗放,容错度较大,一些施工方面的错误可以通过变更等措施予以补救,而装配式构件加工精度高,对现场施工的措施及技术要求,也提升了新的高度,施工企业若现场管理水平跟不上,也会带来较为严重的后果。实际工程中就发生过现场操作工人未按照设计要求对钢筋进行定位,采用了简化措施,结果钢筋偏位,导致上下两段构件无法对接的事件。
综上所述,装配式建筑带来的设计内容的变化及流程的重新梳理,不仅仅影响的是设计流程本身,还凸显出通过设计打通整个项目的上下游各流程环节的重要性,使得设计成为真正的核心枢纽。
论文作者:赵吟红
论文发表刊物:《建筑知识》2017年18期
论文发表时间:2017/9/18
标签:构件论文; 建筑论文; 节点论文; 流程论文; 建筑设计论文; 预制构件论文; 阶段论文; 《建筑知识》2017年18期论文;