预制装配式建筑的设计要点探讨

贾岳

摘    要：进入新世纪以来，国内的建筑行业进入了一个快速发展的时期，并带动一系列附属相关产业的发展。装配式建筑因为设计安装简便，广受建筑行业青睐。但是就目前发展情况而言，因为处于初期发展阶段，所以在建筑的结构设计上仍然存在很多问题，限制了装配式建筑发挥优势。基于此，本文对预制装配式建筑的设计要点进行研究，以供参考。

关键词：装配式建筑;结构设计;要点

1  引言

预制装配式建筑在加工厂集中化完成各类建筑构件的生产加工活动，将预制构件运输至施工现场进行安装连接。该种形式的建筑极大地减少了施工现场作业量，减轻了资源浪费及环境污染问题，且各类构件在性能、尺寸、外形上更为精确，有利于工程质量的整体性提升。后期施工作业的简化需要依靠科学、严谨的设计工作才能实现，为此需要对预制装配式建筑设计要点进行总结。

2  预制装配式建筑概述

预制装配式建筑是当前建筑工程施工建设期间的一种新型建筑形式，用于工程建设的大部分构件，需要在构件生产厂家直接进行生产制造，再运输至作业现场进行吊装、拼装工作，便可以完成整个建筑结构的施工建设工作。该种建筑形式的具体分类主要包括：（1）预制装配式钢结构，基于钢结构的建筑物装配式结构主要原材料为钢材，包括钢梁、钢柱等結构组成部分。（2）预制装配式混凝土结构，此种结构的原材料为混凝土，工厂在加工混凝土构件时，操作顺序为先在工厂预制生产混凝土构件，之后将相关构件运送到作业现场后，继续进行混凝土浇筑作业，才可以完成一系列的结构预制工作。（3）预制集装箱式结构，可以将此种建筑结构看作为一个完整的集装箱，在工厂生产线上进行预制构件的生产，将生产出的构件全部运到施工现场后，便可以利用多种方法进行建筑结构拼接工作。

3  装配式建筑的主要特点

（1）由于装配式建筑的操作难度明显高于传统的建筑施工方式，因此对其从业人员的专业技能与综合素养有着更加严格的要求，同时要求操作人员具有较高的技术管理水平和丰富的实践经验。（2）由于装配式建筑施工的重要构件都是在工厂进行预制生产，现场使用机械吊装的方式完成，使得其他专业操作得以同步进行，因此装配式建筑施工技术的整体施工速度较快，且具体施工受季节的变化影响不太明显，能有效缩短建筑工程的施工周期。（3）装配式建筑的构件预制普遍采用在特有定型的模板上进行平面施工的方式操作，故实际所生产的构件不仅低成本，高质量，且生产效率理想与安全环保性能较高。（4）一次性成型的工艺操作或者是立模工艺操作都是预制构件生产的操作方式，这样能科学地提升建筑的保温功能、装饰功能以及门窗等附件的各项功能，还能明显降低施工工艺的流程与资源的消耗。

4  预制装配式建筑结构设计要点分析

4.1  明确设计方案进行初步设计

在预制装配式建筑设计中应该以设计方案为主，通过对该建筑项目的信息了解与特点分析进行全面考虑，不同的行业领域的预制装配式建筑有其不同的差异特征。在设计过程中要对预制装配式建筑的应用行业领域进行明确，例如：化工厂、电厂、污处理水厂等。这三个预制装配式建筑功能就截然不同。只有对其功能进行了解掌握，才能在设计过程中融入功能特点与特色元素，提升该建筑项目的实用性。

4.2  框架结构体系的设计要点

就目前装配式建筑发展情况而言，框架结构是目前应用较为广泛的一种结构体系，因为此类结构的整体质量要小于剪力墙结构，所以无论是配件的制作、运输又或者是安装都更加便捷。并且随着建筑技术的进一步发展，此类结构体系已经可以被应用到高层建筑设计当中，目前国内高层建筑对此类结构体系的应用情况较为良好。立足于框架结构本身内容而言，最为主要的两个构件便是叠合梁以及叠合板，通常情况下会在车间生产，完成之后在运输到施工现场进行安装。结合国内外装配式建筑设计安装案例，框架结构设计要点可以分为以下几个方面：（1）预制的结构质量需要良好，这样才能保证结构设计安装之后平面规则。无论是纵向框架中的支撑柱，还是横向框架中的支撑柱都需要一一对应，并且中心点需要位于一条直线;（2）框架节点全部为刚节点，预制的混凝土构建强度需要大于C30;（3）各个连接部位通常采用焊接方法，在开始之前需要分析两个部分的材质，合理选择焊条以及焊接温度，保证焊接质量;（4）对于目前的装配式建筑而言，预埋件是整体结构体系中一个重要组成部分，其存在的基本意义在于传导结构受力，因为不同位置结构受力情况也会不同，因此在预埋件的设计中，需要合理计算各个部位的弯矩、剪力以及轴力等。

4.3  平面设计要点

平面设计的首要原则为协调性，通过反复的测量、评估和对比，找出最佳尺寸及类型设计方案，进而达到彰显装配式建筑优势、提高工程质量、降低建设成本的目的。例如在设计之前，依照建筑各区域功能分布，划分整个空间，确定模块类型并设计对应的组合方法。依照先标准化功能模块、后套型模块、套型模块组成单元模块、单元模块打造整体构造的顺序进行平面设计，该原则与工业化生产的要求相适应。以装配式建筑中相对常用的大空间布局设计为例，此种布局设计形式能够为承重墙、管线系统等结构找到最佳的存在位置，整个空间的灵活利用率更高，在实现建筑工程的基础上，能够尽量减少对承重墙结构的需求，为隔板拆卸作业提供方便。

4.4  预制构件的运输方面与存放方面

（1）运输环节的要点。在外界因素的影响下会使得预制构件在运输过程中容易出现构件与运输工具间的碰撞现象，从而给预制构件造成不同程度的损坏。通常情况下预制构件的生产厂家与实际安装存在一定的距离，要有效降低运输环节对预制构件的影响，则需要提前了解实际运输线路的综合情况，例如线路概况、地质情况以及天气情况等，确保选择线路的最佳性，降低运输过程对预制构件造成的破损程度。（2）PC剪力墙的存放要点。堆放架是剪力墙堆放储藏的基本配置，因此在预制堆放架的过程中，要确保堆放架的实际承载力。由于PC墙板的外墙侧面度过低，因此不能将其作为建筑的有效支撑面，为此则需要重点防护预制构件的易损部位，并对其进行科学的存放，提升PC剪力墙的质量。

4.5  管线预埋的设计

管线预埋位置的预留是预制装配式建筑施工图纸设计时必须予以充分重视的问题，设计人员在设计预制装配式建筑时，必须做好接地线路、排水管道、电力管线等安装位置的预留工作，避免因为管线预留位置不合理，影响预制装配式建筑的施工。这就要求，设计人员在设计管线施工方案时，必须先确定管线安装的具体位置，然后再设计预留管线的施工图纸，最后再按照预制装配式建筑施工的实际情况，检查预留管线位置的合理性。在检查过程中，必须确保各个预留管线之间不能出现交叉平行或者垂直碰撞的现象，确保预留位置设计合理性，为预制装配式建筑施工的顺利进行奠定良好的基础。

5  结束语

综上所述，装配式建筑施工技术同传统的建筑施工相比具有明显的优势，要保障其实际施工效果则需要全面掌握装配式施工技术的各项要点，才能有效提升装配式建筑的施工质量，以此促进建筑企业经济效益与社会效益的双向提升，推动建筑行业的可持续发展。

参考文献：

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[2] 陈智康.预制装配式建筑的设计要点分析[J].居业，2019（1）：22+25.

[3] 张媛媛.装配式建筑设计要点及相关问题研究[J].居业，2019（01）：52+54.