装配式建筑工程的设计要点及相关问题解析

赖文曦

【摘要】對于装配式建筑来说，也就是指相关预制结构构件在工程项目中应用，在装配式建筑工程施工建设中，设计质量将决定工程建设质量，是提高工程施工效率和质量的重要因素。但是在实际中，受到各种因素影响，使得在装配式建筑设计方面依然存在各种问题。基于此，本文就结合装配式建筑工程的设计要点，重点分析装配式建筑工程设计中存在的相关问题，根据分析结果，提出相关对策，具体内容如下。

【关键词】装配式建筑工程;设计要点;相关问题

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

在当前建筑中，作为最重要建筑类型，装配式建筑自身展现出使用效率高、成本少等特点，是当前我国建筑行业中广泛采用的建设类型。在装配式建筑工程设计及建设中，受到各种因素影响，依然会面临各种问题，影响装配式建筑成果。所以，相关部门需要从实际入手，结合装配式建筑设计现状，找出设计中出现的问题，采取相应的处理对策，保证装配式建筑设计的规范性和专业性，有效提高装配式建筑水平，保证装配式建筑质量。

1、装配式建筑工程的设计要点

1.1 平面和立面设计

在开展装配式建筑设计工作时，其平面设计在其中发挥着重要作用，更是设计工作重点。所以，在装配式建筑设计过程中，需要从平面设计入手，结合建筑构件实际情况，深入分析装配式建筑构件类型和尺寸要求，以对建筑内部布局科学把控。通过立面设计，实现对装配式建筑内部控制的把控，保证建筑空间功能全面发挥。

1.2 施工图纸设计

施工设计图纸是装配式建筑施工活动顺利开展的依据，其施工图纸设计质量将会给装配式建筑施工质量带来直接影响，并且，装配式建筑结构需要在施工设计图纸的作用下进行展现，施工过程中涉及的装饰设计参数、施工设备都也可以通过施工设计图纸进行反映。所以，施工企业应结合施工图纸要求，选择适宜的施工技术和工艺，给装配式建筑施工工作开展提供支持，保证装配式建筑施工质量。除此之外，对于施工图纸设计，应注意装配式建筑连接位置的隔声设计，并对其连接位置的防火功能、防水功能等综合思考，从而保证装配式建筑自身效能得到充分发挥。

1.3 结构构件预制设计

预制机构构件作为装配式建筑中重要内容，更是建立装配式建筑结构的关键所在，所以其结构构件预制设计将会给装配式建筑施工质量带来直接影响。在开展装配式建筑设计工作时，需要从实际入手，根据施工设计图纸要求，对装配式建筑设计要求有基本了解，确定构件尺寸，保证构件可以顺利在装配式建筑施工中应用。并且，在结构构件预制设计中，要求设计工作人员严格按照相关要求展开设计，防止发生构件尺寸不满足工程要求的状况。

2、装配式建筑工程设计中存在的相关问题

2.1 节点和接缝问题

当前，在开展装配式建筑设计工作时，其节点和接缝位置设计是非常必要的，将会给装配式建筑安全和质量带来一定影响。通过对节点和接缝位置的合理设计，能够改善建筑整体质量，提高工程效能。如果在实际设计中发生节点或者接缝设计问题，则会引发防水问题，并随着时间的发展，造成建筑耐久性不断下降，给装配式建筑整体安全埋下隐患。

2.2 构件运输问题

由于装配式建筑构件通常为预制，因此需要在装配厂家的配合下提前制作完成，之后在施工建设前，采取运输方式将其运送到施工现场，之后实施施工作业。在具体施工过程中，容易受到外界因素影响，使得构件在运输中受到不同程度损伤，这给后续装配式建筑设计工作开展带来影响。除此之外，如果相关人员在吊装设备设计中缺乏合理性，容易导致构件在吊装中产生质量问题，从而给装配式建筑施工质量和效率造成影响。

2.3 设计成本问题

现阶段，因为装配式构件市场占有量相对偏低，无法形成统一的标准，在实际生产中，企业生产投放量比较大，成本高，因此预制构件成本相对较高，再加上构件在运输、安装等方面成本多，使得整个工程造价增加。

3、装配式建筑工程实例的设计解析

3.1 工程基本情况

本案例为位于上海金山区的某住宅项目，为民用高层住宅建筑，该项目中的1-3、5-13、15-23、25-30#楼均为装配式预制构件建筑工程。预制构件共包括：预制剪力墙板、PC外墙、预制叠合板、预制围护墙板、预制阳台班以及预制空调板等。另外20-22#楼有预制楼梯构件。建筑结构的使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级。具体见表1。

3.2 装配式建筑工程的设计

3.2.1预制混凝土构件

预制构件是装配式建筑中的重点，本工程根据施工方案设计构件的图纸，并在图纸中标注相关数据及需要注意的重点部位，如本工程中的预制板和现浇层的结合面，设计为粗糙的表面，凹凸差至少为4mm。预制墙、预制柱子及梁应设计为凹凸差至少为6mm程度的粗糙面，其余注浆的结合面都应为凹凸差至少为6mm程度的粗糙面、预制构件的抗压强度至少为混凝土抗压强度设计值75%。做好图纸后，需要预制构件厂根据图纸做模具，并做好去毛、清渣，防止影响外表面。构件所需的材料包括水泥、砂石、外加剂等都要有合格证，根据强度要求、耐久性要求等来设计构件的原材料配比。构件制作完成后检查质量，确保质量达标后运送至施工现场。

3.2.2构件运输及存储问题

由于装配式建筑构件通常为预制的形式，因此需要在装配厂家的配合下提前制作完成，再需要运送到施工现场，在现场保存，之后再进行施工。在运输及保存过程中，容易受到外界因素影响，使得构件在受到不同程度损伤，这给后续装配式建筑带来影响。因此对于运输和存储也应当做好相关设计。本工程要求运输过程中，对于扁平规整的构建采用平躺叠加的方式进行运送，但叠加不能超过五层，上下层要放置橡胶块缓冲。对于不规则形状的构件采用竖立拜访，墙板主要就采用竖立的形式运输，并做好边角的保护。当构件被送到现场时需要做好质量检查，确保质量合格后入场。存放构件堆放场地务必要保证平整，并在堆放区作一厚度为10cm的C15混凝土垫层。将各类不同的预制构件做好分类保存。本工程中的PC板数量较多，对于PC板需要在保存时于其加下口两端垫一长款外宽均为10cm的木块。对于如高抵扣止水条以及墙体转角等比较薄弱的位置，应加设保护垫块或专业的防护套做好保护。

3.2.3节点和接缝

在开展装配式建筑设计工作时，其节点和接缝位置设计是非常必要的，将会给装配式建筑安全和质量带来重要影响。通过对节点和接缝位置的合理设计，能够改善建筑整体质量，提高工程效能。如果在实际设计中发生节点或者接缝设计问题，则会引发质量问题，如漏水、耐久性差等，给装配式建筑整体安全埋下隐患。因此应该从构造节点设计问题角度出发深入分析，进行设计。在实际设计中，本工程根据实际情况选择防水材料，并对装配式建筑构造节点强度和耐久性综合思考。通过对环保材料、现代技术、新型工艺的使用，可以降低对资源的消耗，避免给生态环境带来严重影响。在具体设计中，还要做好防水处理，保证节点和接缝没有漏点。对于防水方面的设计，本工程采用橡胶皮粘贴及防水材料的填充。比如预制墙板的板缝外侧通过硅胶防水，所采用的硅胶厚度不能低于1cm，各重点部位都要打胶。对于打胶中断的地方需以45度对接，这样能够保证硅胶防水密封的连续性。

3.2.4现场施工要求

构件运输到场后，施工单位应组织相关技术人员对构件质量进行检查，确保构件质量可靠。施工单位应根据施工图纸，并参考构件重量，综合考虑其它相关因素后，编制塔吊布置方案，并提交项目部和工程部确认。总包需提前进行场地布置，合理安排行车路线、构件堆载场地，地下室顶板采取加固措施等﹐并提交项目部和工程部确认。严禁在横梁和构件间采用三角方式吊装。在校正过程中，板内斜撑杆以一根调整垂直度为准，待校正完毕后再紧固另一根，不可两根均在紧固状态下进行调整。每地PC构件吊装稳固后均需测量水平与垂直度偏差在允许范围内，如需调整时应松开相关紧固件，严禁蛮力矫正。允许偏差范围详见《装配整体式住宅潺凝土构件制作施工及质量验收规程》。若PC板的连接钢筋因妨碍施工被临时弯曲时，在该道工序结束后应立即恢复原功能，以保证结构安全。构件吊装前，应对构件和已完成构件的交接面进行粗糙处理或标高核实。受弯叠合构件的装配施工应符合下列规定：

（1）根据设计要求或施工方案设置临时支撑。

（2）施工荷載宜均匀设置，并不应超过设计规定。

（3）在混凝土浇筑前，应按照设计要求检查结合面的粗糙度及预制构件的外露钢筋。

（4）叠合构件应在后浇混凝土强度达到设计要求后，方可拆除临时支撑。

4、装配式建筑设计中相关问题的处理对策

4.1 强化构造节点设计

受到各种因素影响，使得在装配式建筑设计过程中，容易面临构造节点设计问题，在这种情况下，要想提高设计实效性，应该从构造节点设计问题角度出发深入分析，从中选择合理的设计方案。在实际设计中，应根据实际情况选择适宜的防水材料，并对装配式建筑构造节点强度和耐久性综合思考。并且，设计人员需要根据工程现场的地质情况、天气条件等，把生态环保设计理念运用在装配式建筑设计中，从而提高装配式建筑构造节点设计效果。通过对环保材料、现代技术、新型工艺的使用，可以降低对资源的消耗，避免给生态环境带来严重影响。例如，在具体设计中，应选择适宜的节能技术，通过对装配式建筑围护结构的合理设计，从而降低建筑热能损耗的同时，也能对自然资源高效实用，提高资源使用效率。

4.2 合理选择设计技术

对于装配式建筑设计中出现的问题，设计人员应根据工程现场实际情况，选择适宜的设计方法和技术，在提高装配式建筑设计工作效率的同时，也能保证设计质量。所以，在实际设计中，应把BIM技术应用其中，通过对装配式建筑设计方案优化处理，提高装配式建筑施工水平，获取理想的施工效果。设计人员需要把装配式建筑设计参与传递到BIM软件中，自动形成工程立体模型。设计人员通过工程模型，对设计参数进行修改，防止在后续设计中存在不必要的问题，改善装配式建筑设计效果。

4.3 努力降低施工成本

在装配式建筑施工中，因为预制部件生产地点各不相同，使得预制构件在运输中将会消耗大量成本，这些均计算在成本费用中，使得工程施工成本不断增加。所以，对于建筑施工企业而言，要想坚持采取装配式建筑施工方式，需要对如何减少施工成本进行思考。从运输成本角度来说，其成本多并非是装配式建筑施工发展常态，在预制部件生产朝着集成化方向发展后，从部件生产到运输再到安装整个过程性形成一套完整的流程建成体系，成本会随着预制部件生产量的提高而降低。现阶段，不管预制部件生产格局如何变化，在施工建设中，需要在吊装设备的配合下完成建筑组装，而吊装设备采购成本比较高。所以，为了减少施工成本，应该积极采用机械化、智能化的建筑物组装方式，让装配式建筑施工更加便捷快速，也能减少装配式建筑施工成本。

结语：

总而言之，即便当前我国在装配式建筑设计方面依然存在各种问题，但是在实际工作中，获取的成果比较明显。所以，为了提高装配式建筑设计效果，需要结合设计要求，对于装配式建筑设计中出现的问题深入分析，并采取相应的处理对策，在将装配式建筑设计中各项问题全面处理的同时，提高装配式建筑设计质量，节约设计成本。

参考文献：

[1]胡志鹏.钢结构在装配式建筑中的应用分析[J].中华建设，2021（03）：132-133.

[2]朱旭鹏.装配式建筑设计中的BIM方法应用分析[J].低碳世界，2017（27）：148-149.