预制装配式建筑设计要点分析

吴江利 邢台市建筑设计研究院有限公司

1 预制装配式建筑简述

预制装配建筑指的是各种预制件组合装配而成，预制件是工厂预先加工好的。把预制件送到施工场地之后，会借助于各种稳妥的连接方法把预制件进行组合拼装。当前我国最常用的预制装配结构有以下几种：预制装配钢结构、预制混凝土结构、预制装箱房屋等。当中，预制装配钢结构是以钢梁、钢柱等当作建筑的承重结构，预制集装箱房屋的基本单元是集装箱，提前在工厂加工和制造各种房屋模块，完成之后送到施工场地，再继续二次组装，从而完成建筑装修。

建筑产业现代化其关键的一点是将各项先进技术融入到建筑工业化建设中，在持续化发展、绿色环保、节能等理念的引导下，我国建筑产业如今正处于转型升级期，施工设计上也越发科学、合理化。预制装配式建筑相较于传统建筑，具备多项优势，比如操作方便，施工现场作业强度并不高，从而垃圾也会变少很多，而且也规避了施工过程中极易产生的各种污染、浪费资源等现象，加上劳动强度的变低，使得成本得到有效管控，工期变短，维护也越发便捷简单。

2 预制装配式建筑的特点分析

2.1 成本偏低

传统建筑工程项目当中，施工环节常常需要配置非常多的人力、物力等多项资源，且会牵扯到大量资金投注，所以建筑施工中要加大对资金的科学合理化应用是建筑方必须要重视的一大问题。预制装配建筑施工过程中，因为所使用的构件都是预先通过预制件方法进行加工好的，所以工程投入成本会大幅降低，而且建筑的安全性、稳妥性也得到最大化保障。

2.2 更为节能环保

我国建筑行业发展历程中，离不开各项施工材料、能源等，所以各项资源的耗损也非常大。而材料或能源的消耗必然会对建筑工程项目的最终效益造成影响，这和我国绿色环保、持续化发展战略明显不符。预制装配建筑施工中则预先考量到效益这一问题，并实行举措完成建设的节能、减排、环保。预制装配式建筑施工中对于混凝土等材料是能够大大节省用量的，因为其构件是预先在工厂加工制造而成，所以对施工现场环境也大有裨益，不会造成污染和垃圾，从而增强施工的环保性。

2.3 高效率

传统建筑项目施工中耗时非常久，即使工程建设全部竣工，也还要预留1-2月时间来予以最后的修饰。预制装配式建筑由于各类施工技术的加持和保障，所以封顶、墙面安装等多项施工步骤工期都会大幅缩减，从而提高施工效率和质量。

2.4 材料稳定性增强

预制装配式建筑施工步骤中，是借助装配技术、吊装技术等来对预制件展开安装的，所以产品质量、性能是能够得到保证的，大致上也能够满足大众对现代建筑的需求。同时，预制装配式建筑构件生产时，可在部分构件中增加一些保温、隔音材料等，所以其保温效能、隔音性相较于传统建筑也是有所提升的。

3 预制装配式建筑总图规划及组合设计

3.1 大空间的平面规划

建筑平面设计既要考虑到空间功能划分以及尺寸问题，又要顾及到建筑寿命周期问题，以便让建筑空间可以满足各个时期的不同需求。因此实行大空间结构最为稳妥，以一个结构空间为基础进行设计，应用结构主体、设备、内装隔离体系，做到空间的灵活规划。

3.2 模块化设计和多样化组合

模块化就是把特定功能单元当作通用模块，使之和其他要素模块进行重组形成全新的单元，从而构成多样化的系列组合。装配式建筑空间采用模块化方式设计时，公共建筑单元模块指的是标准结构空间，居住建筑单元模块则为套型。装配式建筑设计不单单要做到构件、补品规格的简单化标准化，而且还要综合考量城市发展、文化历史、周边环境、交通、人为情感和习惯等多项因素，做到多样化的同时尽量凸显出个性化，不要将标准和多样、区块和个性相对立。

3.3 结构布局的均匀合理

结构选型要按照不同的建筑及其功能而定，也要防止出现不规则、不均匀情况，否则会加大预制构件的复杂度，从而增加成本、降低效率。

4 预制装配式建筑设计要点探究

4.1 建筑布局方面的设计

预制装配式建筑设计期间要加大对自然元素的应用，以此来增强预制装配式建筑的环保性和节能度。不运用传统能源的基础上，借助于气候设计方法、适当的建筑举措，来打造一种现当代大众所喜欢、需要的生活氛围。所以在对预制装配式建筑展开择址时可以依循当地的气候状况展开研究，对建筑设计、微气候、能源等多方面因素加以综合核算分析，同时要把预制装配式建筑附近环境的地形、绿化、水体等考量在内。预制装配式建筑布局方面，也要对其角度、间距、体量展开全面科学的规划，令建筑物在后续的应用期间实现对清风、阳光等自然能源的最大化利用。预制装配式建筑朝向上要考虑到冬季光照问题，确保居住者在冬天也能感受到足够的日光照射，同时还要多避开冬季风向，从实践上来看，真正想要实现冬暖夏凉，还是存在一些难度，需要严加设计的。建筑设计师必须对区域当地的气候、自然条件展开全面的研究和考量，以便做到对气候的最大利用，增强设计效果，令预制装配式建筑结构和功能更符合当地人居住需求。

4.2 吊装设备方面的设计

预制装配式建筑展开规划设计时要确保建筑能够在采光、通风、间距等多方面都符合业主需求，同时要紧遵合理性、经济性、安全性等准则，来对施工步骤加以合理规划和组织，提升施工步骤各项工作间的有序链接，促使施工效率的大幅提升。预制装配式建筑施工期间，预制的构件要在施工前预先送至吊装设备所辐射的区域，接着再展开吊装。所以设计时要注意在运输通道方面加强设计合理性，预制构件的堆放也要保证设计科学有序，吊装设备位置、吨位设定也要遵循合理准则。具体的吊装设备位置要按照施工现场方案来进行设定，要确保预制构件在输送上的准确无误，促进施工的便利安全，

4.3 平面设计方面

预制装配式建筑平面设计要遵循模数协调准则，完成对套型模块尺寸、类别的调整和优化，提升预制构件的标准性、通用度。展开方案设计时，可以按照使用功能的迥异来对空间加以不同程度的划分，按照设计规则要求、项目具体属性来确立最终的组合方式、套型模块。平面设计期间，要对工程项目装配式结构模数、特征加以全面分析，以不断提升功能模块的标准程度，借助于不同的定位属性，创建不同的套型模块，进而组合成为单元模块。建筑平面筛选上，最好是挑选大空间布局形态，承重墙、管井等都要规划合理，确保建筑空间的灵活变化度。套内功能空间需要加以明确区分，促使分区、布局科学规范。借助于提升结构选型的科学合理化来大大降低承重墙的出现概率。

4.4 预制构件方面的设计

预制装配式建筑设计中，预制构件设计也是一项重要内容，这方面要遵守模数化、标准化准则，最大化降低构件类别，促使构件标准程度的大幅提高，减少工程的成本。预制构件中很多复杂化的地方可运用现浇法处理。预制构件设计时必须对构件重量、尺寸加以严苛把控，并对预制构件的加工生产力、吊装条件、运输状况等进行全面考量探究，确保预制构件质量过关耐久耐用。设计时要对构件生产的可操度、便利度着重考量，倘若构件尺寸偏大，那么要多增设构件脱模、预埋吊点。外墙板的预制中要把控好气候因素影响性，确保外墙板足够的隔热保温，符合当地居住需求。非承重内墙可以挑选一些安装起来简单、隔音效果优秀的隔墙板。室内空间划分上，可以参考具体的功能属性来继续个性化设计，只要保障非承重墙板足够安全即可。预制装配式建筑楼盖筛选时可选用叠合楼板，结构转换层、复杂楼层等可选用现浇楼盖。楼板、墙体彼此之间要确保衔接连贯完整，采用叠合楼板时还要顾及设备管线、灯具安装点等问题，阳台预制设计时需对栏杆留洞、预埋线盒位置进行敲定，楼梯防滑构造也最好做到一次成型，相关联因素和方面要尽可能思虑周全。

4.5 构造节点方面的设计

这也是预制装配式建筑设计中一项关键内容。预制外墙板接缝、门窗洞口等的防水性都偏弱，所以构造节点、材料筛选上要考虑到其物理、装饰性能如何，以及是否持久耐用。每一处接缝都要按照工程现实状况、气候状况展开科学规范的节点设计，以促使其达到节能防水的要求。预制外墙板的垂直接缝处，可选用材料防水、构造防水法，非承重墙的垂直接缝可采用槽口缝、平口缝。预制外墙板水平接缝展开构造防水时可采用企口缝、高低缝。接缝宽度上，要将热胀冷缩、风力等多项影响因素考虑在内。外墙板连接节点可以采用密封胶，也要确保和混凝土不存在不相容性，还要达到规定中的抗剪力、伸缩变形等要求。此外，还要有足够的防水、防雾、防火等功能。门窗安装时要确保外墙板和门窗链接是稳妥安全的，尽量加强链接的密闭度。预制装配式剪力墙结构建筑中，在外围护结构热工计算时必须遵守我国建筑节能设计标准，倘若选用的是夹心外墙板，需确保保温层持久连续，其厚度也要符合区域围护结构设计标准。保温材料的挑选上最好是选择那些高效能、轻巧便利的材料，安装时要注意对保温材料含水率加以测算，确保其在我国现行规定范围内。

5 结束语

总而言之，预制装配式建筑设计对于建筑总体性能、质量都具有关键影响作用。设计人员展开对预制装配式建筑的设计时，要着重对建筑布局、吊装设备、平面设计、预制构件设计、构造节点设计等进行研究，以大大提高预制装配式建筑设计的科学化、合理性、安全度，从而推动预制装配式建筑在大众群体中获得认可，促进建筑行业的科技化全新化发展。