装配式建筑设计创新与发展

陈东亮

重庆中科建设（集团）有限公司 重庆 400064

引言

随着科学技术的发展和生活水平的提高，人们的生活目标已经从最初简单的物质需求转向追求更高质量、更高水准的生活。人们生活观念的转变也导致了建筑测量标准的变化，传统建筑大多只注重房屋的质量和外观，而不考虑相应的景观设计和绿色节能设计，不能适应现代社会的发展。装配式建筑设计技术具有较高的技术性、政策性和经济价值。随着建筑工程行业的发展，装配式建筑节能技术将在建筑工程中得到更广泛的应用和提高。

1 装配式建筑设计的概念

装配式建筑设计是一种预先制造完成的装配件完成的施工方法。装配式建筑所需的材料不需要在施工现场浇注，大多数建筑构件可以在专门的工厂生产，然后运到施工现场投入使用。

装配式建筑设计运用在建筑行业中，是将建造材料合理组装。组装结构包括：混凝土架构、钢架构、现代木架构。这种新型建筑设计方式运用在现代建筑业中，顺应多种需求，具备多样优势。装配式建筑在建造过程中受气候和地形的限制较少，大大提高了施工效率，省去传统作业的多个环节；降低建筑成本，技术生产的发展使装配式构件的生产链日趋成熟，降低了材料成本；减少了劳动力数量；建筑施工的工作质量得到提升；保护环境，装配式构件采用绿色生产方式，环保标准较高；建造过程具有固定程序，提升了建筑工程的施工标准化；

装配式建筑在施工过程中充分利用现代科学技术，并将人工智能和信息处理技术融入其中，具有广阔的发展前景[1]。

2 装配式建筑设计的特点

2.1 装配式建筑为设计提供更多发挥空间

在建筑施工中，传统的建筑建造方式具有很多局限，比如承重墙不能改造。但在装配式建筑设计中，通过装配式建筑标准化构件的设计可以更好地满足用户需求，提供更多的空间设计变化方式，满足人们的多样需求。

2.2 装配式建筑设计带来标准化建造方式

在装配式建筑施工中，可以根据建筑特点，对每个楼层进行标准化拆分，设计不同的模块化组装方式，可以带来标准化建造方式，促进建筑行业的发展。

2.3 装配式建筑设计提升了设计与施工质量

在装配式建筑设计中，需要把建筑单元进行拆分组装，需要绘制详细的节点构造图，可以很好地避免设计中出现的一些疏漏问题。另外在装配式建筑生产中，由于需要专业化的工厂进行生产，可以更好地对生产质量进行保证。

2.4 装配式建筑设计方式更为环保、节约

在装配式材料生产中，通过工厂对原材料进行合理配置，不断研发新的生产技术，可以更好地提升加工材料的利用率，减少浪费。另外在建筑施工中，通过装配式建筑材料的合理应用，可以减少建筑垃圾，更好地对施工环境进行保护。

2.5 装配式建筑设计满足现代化生活需要

在人们生活方式、居住理念变化巨大的当下，装配式建筑能够为人们带来更多现代化功能，满足人们日常需求。装配式建造材料能够使建筑外墙极具节能特点，人们居住其中能感受

到冬季热量的温暖与夏季高温的隔绝，降低了人们的采暖与降温需要，提升居住体验。装配式建筑的性能出色，在墙体的封闭功能上展现出优势，隔音效果优秀；保温材料的运用还能够吸纳声音，使居住环境更加安静舒适[2]。

3 装配式建筑设计并行化

很多制造业中，都是用了并行工程，但是并没有使用在建筑行业当中。为了能够降低建筑工程的设计成本，并且减少建筑施工所使用的时间，让建筑能够更加绿色，就需要采用并行化的工程模式，让绿色建筑能够获得更良好的发展。目前，采用并行工程来进行建筑工程的建设已经成为建筑行业发展的趋势，在装配式建筑当中，需要做好构件的设计，从而保证工程的顺利实施。

3.1 加强建筑数据信息化

在使用软件进行建筑设计时，需要将建筑所有的数据信息金正整合，然后再利用软件来使用建筑物的信息。因此，目前的建筑工程建设当中，软件技术也成为一个重要的技术。

3.2 设计过程的改变

在工程项目实施的过程中，工程经常会出现变动，并且，一个建筑工程的设计工作需要多个设计师和工程师参与，每个设计师都会对工程建设提出自己的主观想法，并且需要根据自身的设计理念来修改建筑的设计模型。这时，不同设计师之间可能就会出现冲突，需要设计师协商来形成更好的设计方案，防止出现返工的问题。

3.3 采用分布式的工程管理

建筑项目是一个复杂的工程，所以在管理的过程中，需要面对复杂的内部系统，这就导致使用全新技术时会提高工程建设的管理难度，造成工程的问题不断增加[3]。为此，就需要采用分布式的管理模式，通过对信息进行整理，有效解决工程建设过程中存在的问题，保证工程的质量。

4 装配式建筑设计的创新

4.1 选择合理的装配式建筑技术

在装配式建筑设计过程中，需要对设计方案的合理性进行综合性考虑，更好的保证设计方案的合理性。需要对施工现场的客观因素进行合理分析，然后选择合理的装配式建筑技术，更好的保证装配式建筑质量。在具体设计中，可以通过BIM技术对装配式建筑设计方案进行优化，更好的保证相关构件的性能。比如可以使用Revit挼部件，能够对装配式建筑现有的设计进行二次开发，通过输入和修改参数，可以拆分和重组构件。通过使用BIM技术，可以比传统的技术更加直观形象地表现出建筑物的设计特点，而且也能够对配件进行碰撞分析，了解建筑物设计当中存在的不合理位置，通过调整类有效提升装配式建筑的质量，避免出现不合理的质量问题。而且，依靠BIM技术，不同的设计师也能够相互协调，了解各自的想法，迅速形成最佳的设计方案[4]。

4.2 选择合适的构件

在进行装配式建筑设计时，就需要充分结合相关技术标准和规范，参考不同的模块设计组合进行进一步的构件优化设计，保证所有装配式建筑能够符合行业的标准，并且能够逐渐建立规范和标准的构件系统。为此，设计人员需要充分了解不同构件的特点，结合施工现场的情况，因地制宜地选择构件，让装配式建筑可以得到高质量的建造。在实际工作中，可以采用现浇施工方法，充分优化施工环节，提升施工的效果。满足建筑物安全性和稳定性的需要，让建筑可以具备更强的隔音功能，充分隔绝建筑外部对建筑内生活的干扰，并且降低建筑导致的生态影响。设计的过程中，还需要有不同的专业协作来考察建筑物的设计，保证能够对建筑物进行优化。可以采取现浇底部层数优化设计的方法，然后确定管线的位置，使用高质量的预制构件进行施工。这样，就能够保证施工质量能够满足实际需要，而且能够有降低施工的成本，并且形成最为合理的设计方案。在完成预制构件的设计工作之后，还要对施工设计方案进行综合型的分析，解决施工设计当中存在的问题[5]。

4.3 做好构造节点的优化

在对构造节点的设计当中，为了保证建筑物的设计质量，需要采用灵活的设计策略。如果建筑物的局部设计中需要使用到防水性材料，就需要充分考量构造节点的强度，保证节点能够具备足够的耐久性。设计时要结合地区的地质条件和气候条件，充分结合生态环保的理念进行设计。从而有效降低建筑物施工对周围环境的污染，也能够保证建筑物自身的稳定性。

4.4 射频技术的应用

射频技术主要应用在建筑工程的几何和物理信息记录上，由于装配式建筑的构件需要在建筑施工之前进行预制，所以需要根据具体的工程信息制造预制构件，保证建筑物生产到组装的一体化，并且保证不同环节都能够及时了解到目前的预制构件的信息。通过使用射频技术，能够对构建的生产进行精准的控制，避免由于人为参与过多导致构件存在数据错误，或者有问题遗漏。该技术可以让数据在BIM平台上同步，实现数据的同步更新，同时也能够保证不同地区之间的信息联系，从而构建起物联网管理的全新建筑模式，避免构建制造的管理工作过于复杂[6]。

5 装配式建筑的发展对策

5.1 管理方面

传统的现浇施工方式转化成了机械式吊装的施工方式，采用工厂组装方式进行拼接，使作业大大减少，对于施工人员的培训应该有序进行，工人由付出大量体力劳动向技术型转变，所以应加大相应产业工人的认证工作，以实现在保障建筑质量的前提下提高生产的效率的目标，从而达到降低成本、降低劳动强度的目的。由于施工场地有序的管理，实现绿色施工、文明施工，从而更一步使建筑行业远离“脏、乱、差”的状况。

5.2 体系方面

在装配式建筑建造过程中不可忽略的就是建筑的成本，在预制构件的高成本下，不可忽略的就是构件的交通运输成本，所以是否可以将工厂建造在施工场地，进行小型构件的预制，在施工现场有生产线进行构件生产，达到强度之后进行装配，这样不仅可以减少大量的运输成本，也可以加快工人的转型，配合流水施工，提高施工速度。从原材料到主体完成有大量的人力、运输、搬卸，施工现场的预制构件工厂在流水线上生产的构件在完成养护，达到施工强度之后则直接运到工作台，现场装配，并配合现场浇筑，大大减少了运输、装卸成本[7]。

6 发展展望

6.1 一体化项目的发展

在建筑行业发展中，装配式建筑正向着一体化的方向发展。在建筑施工中，通过对设计企业、施工企业、施工人员、施工材料进行全面整合，可以更好地对施工过程进行全面控制，更好的降低资源浪费，提升施工企业的经济效益。

6.2 建立统一标准规范

在装配式建筑发展中，由于规范化标准还没有形成，所以需要建立统一标准规范，形成一套完善的产业结构，这样才能更好地促进装配式建筑的发展。

6.3 抗震性能的发展

在装配式建筑发展中，对抗震性能提出了更高的要求。比如在装配式建筑安装中，各个节点之间和现浇筑节点之间有很大差距，不能保证传统建筑结构的抗震效果。所以在装配式建筑设计中，需要增加抗震性能的创新，更好地满足建筑抗震性能要求[8]。

7 结束语

装配式建筑在我国的建筑产业发展过程中逐渐占据主导位置，装配式建筑设计凭借着诸多的优势，在未来的几年里将发展为建筑业的重点方向。装配式装配式建筑设计的产生，满足了人类对良好居住环境的需求，其在建设施工中所运用的新型节能技术，有效降低能源消耗的同时，对生态环境的保护也起到了重要作用。推进装配式绿色建筑可以有效地减少建造过程所带来的污染，做到绿色节能，是贯彻落实我国的科学发展观和可持续发展战略重要一步。