浅析装配式建筑的组成及前期设计思路

梁媛 石家庄职业技术学院 建筑工程系

装配式建筑是指构成建筑物的主要部分采用预制部品、部件集成的建筑。包括装配式木结构建筑、装配式钢筋混凝土建筑和装配式钢结构建筑。装配式混凝土建筑的结构系统由混凝土部件构成，简称PC 建筑。

《石家庄市人民政府关于大力发展装配式建筑的实施意见》中明确指出：从2020年起，石家庄各区县新建建筑面积20%-40%以上采用装配式建造。并且在财政奖补、容积率、提前预售等诸多方面给予政策上的支持。

截止目前石家庄已建设5 个国家级装配式基地、2 个省级装配式基地，还建设完成了12 条预制混凝土构件生产线，设计产能已达到63 万立方米/年，目前石家庄市建成和在建装配式混凝土建筑面积已达727.4万平方米。仅2020 年12 月，石家庄住建局就公示了约18 万平方米的10 个居住建筑项目，均已通过了装配式建筑设计阶段专家评审。

在装配式建筑的结构选择方面，石家庄公共建筑一般优先选择预制装配式钢结构建筑，如办公楼或居住小区的售楼处等，而居住建筑则主要选择预制装配式混凝土建筑，由于推广时间短，设计以及施工经验不足，预制产品尚有待开发完善。另外许多装配式居住建筑主体仍然选择采用现浇混凝土施工，而建筑隔墙、楼梯、楼板等部分构件则采用预制构件来完成，这样的建筑仍然处于预制装配式发展的初级阶段，在设计、施工以及产品生产方面还存在着许多亟须突破的难题。

一、预制装配式居住建筑的系统组成

预制装配居住建筑按照系统工程理论，可分为结构系统、外围护系统、设备管线系统和内装修系统。预制装配住宅建筑的结构系统包括预制剪力墙，预制叠合楼板、预制柱、预制楼梯等主体结构，蒸压轻质加气混凝土条板、轻质混凝土条板内隔墙和钢筋陶粒混凝土轻质条板等预制内墙板以及各构件的连接节点；外围护系统包括屋面、预制外墙、门窗和幕墙系统等；设备管线系统包含干式地暖系统、给排水系统和集成吊顶系统等，预制装配式住宅建筑集中设置水平管线和竖向管井，以便于及时更换和维修，结合装配式建筑的室内装修，在预制墙体内、叠合板内、装修空腔内敷设管线，便于后期检修问题查找方便；装配式建筑的室内装修系统包括木作收纳系统、夹层管线系统、卫生间系统、集成顶面系统、轻质隔墙系统、快速地面系统、门窗系统和软装系统，实现在工厂加工到现场安装。

多层及高层住宅，由于一幢住宅往往是由几个相同或不同的单元组合而成，而每个单元又是由几个相同或不同的套型组合而成，构件种类相对较少，重复使用率高，模具周转次数多，适用于采用装配式混凝土结构，因此，在一些建筑开发项目中，预制装配式住宅就成为重要的组成部分。

二、装配式建筑在建造的全过程中与传统建筑的不同

装配式建筑在建造的全过程中均与传统建筑有许多区别，具体详见表1。

表1 装配式建筑与传统建筑在建筑全过程的不同

传统建筑设计阶段主要包括：

工程立项→方案设计→初步设计→施工图设计→主体设计

预制装配式建筑设计阶段则增加了技术策划和构件加工图设计两个特有环节：

工程立项→技术策划→方案设计→初步设计→施工图设计→构件加工图设计→主体设计

三、装配式建筑前期设计思路

预制装配式建筑需要将施工中存在的问题放到设计、生产阶段之前来解决，将面向工厂加工和现场装配的设计新模式涵盖到整个产业链，采用产业化的思维模式，重新建立起企业之间的分工与合作，使得产品研发、设计、部件生产、装配施工以及装饰装修等都能得到完整的协作机制。但装配式建筑发展较晚，人们对其接受程度还有待提高，部分设计师在装配式混凝土建筑设计方面也有不同理解，认为就是将常规现浇混凝土结构进行设计拆分、而构件设计和细部构造设计则是设计院的深化设计，还有部分建筑师以为装配式建筑设计就单纯是结构专业的事情，尽管现浇混凝土结构设计作为基础工作，但装配式混凝土建筑设计不仅仅是设计的深化，更不能由拆分设计机构或制作厂家承担起建筑的设计责任。这些错误的认识会导致装配式混凝土建筑设计出现延迟、被动，甚至使得装配式建筑的优势无法实现，还会导致设计以及后续施工中出现遗漏多、效率低、成本高，甚至造成结构上的隐患出现。

在实际工程中，作为真正进行装配式建筑设计的设计师，已经深切意识到装配式混凝土建筑设计是更高层次的全程协同设计，必须由建筑师领衔，结构设计师为主，装饰设计师、水电暖通设计师、拆分和构件设计师、制造厂家工程师、施工安装企业工程师全程协同工作。

前期技术策划阶段是整个工程确定各专业装配式方案的关键环节，必须综合建筑、结构、设备、造价等多个专业，结合国家规范要求、地方建筑特点、建筑方案设计、产业化目标、经济分析、成本限额等相关因素，制定出合理的技术路线，并由设计院提出装配式建筑建造的设计方案，交由建设单位进行比选，通过论证形成最终方案，为后续工作提供设计依据，指导整个工程的施工图设计和工程的施工全过程。