装配式建筑设计要点

薛皓泽

（中联西北工程设计研究院有限公司，陕西 西安 710077）

0 引言

装配式建筑是一种由主体结构、墙体、装饰、管道等部分组成的综合性建筑。通常，建筑物的梁、板、柱、墙的大部分或全部都是次构件，每个构件都要根据采暖、用电、室内图纸提前埋设。在工厂预制，然后运到现场组装[1]。装配式建筑结构较多，相对固定，安装难度低，可以大大提高施工效率。装配式建筑设计能够完善有关工程建筑，确保具体应用时的施工品质，减少施工工期，提升实际装配式建筑的工作高效率，提高建筑物中间的协调性和安全性。装配式建筑结构不但能提升生产率，还能使工程建筑间统一融洽，因而在具体工程项目施工过程中，可以先提早开展有关部件的开发设计，确保施工的时长和留有余力开展别的施工工作。因而，在装配式结构的施工过程中，不但能高效地提升建设工程的施工高效率，还能加强施工环节的融合程度。装配式结构工程建筑归属于规范化生产制造，因而直接影响建筑业的规范化发展趋势。装配式建筑设计可以减少项目的建设周期。此外，在具体施工过程中，使施工公司对预制结构开展了全方位的计算机化处理，进一步完善设计计划方案，使各领域的施工实际操作精密度更为操纵自如，不但可以提升施工品质，而且能够加速施工速率[1]。

由于传统的现浇混凝土结构被广泛使用，装配式混凝土结构在住宅工程中得到了广泛的应用，这对促进装配式建筑的发展和住宅产业化意义重大。装配式建筑设计如图1 所示。

图1 装配式建筑设计

1 装配式建筑设计现状分析

如今，在国内的建筑行业中，预制装配式建筑物表现出很多的优势，装配式建筑是建筑业未来的发展趋势，设计工作是预制装配式建筑的基础与前提，会直接影响预制装配式建筑物的安全与质量，因此，需要提升装配式建筑物的研究力度与水平，提高我国建筑行业的品质。然而在整个设计体系也存在着诸多的问题，会直接影响预制装配式建筑物的品质。就目前的工程实践状况而言，预制装配式建筑设计工作进行过程中，平面不规则以及构件数量的限制之间存在一定的矛盾，对预制建筑形成了一定的影响。建筑平面是结合地形、功能等要求进行明确的，平面的形状存在一定的差异性，若是结合具体的平面形状对相应的生产模具进行制定，就会产生比较多的费用，这在一定程度上会限制预制装配式建筑的发展，对此，需要结合不同建筑的特征，对于不规则部分，可以在现场进行混凝土施工作业，也可以运用钢结构这一形式开展施工作业。

2 装配式建筑设计要点

2.1 安全性设计

装配式建筑设计要保证全部结构的设计是可靠的，同时要规避一些存有事故隐患的问题，确保装配式结构的稳定性。为了确保装配式结构设计计划方案的合理化和可行性，应综合分析装配式建筑工程设计的各方面，包含建筑工程结构的房型、连接点等一系列合理布局。要合理地设定有关技术参数和结构等，剖析在其中一些较为关键的要素，挑选科学合理的装配计划方案。与有关专家教授开展沟通，保证具体作业的安全系数达到要求，保证具体装配式建筑结构的品质，以达到最好设计。随后，要保证装配式结构设计图与实际运用一致，以保证装配式结构设计合乎工程施工规定。同时，要加强对装配式建筑物功能的保障，使其能达到工程建筑自身的基本功能需求，在装配式结构设计时要反复考虑到节能环保问题，那样可以节约建设成本费，也合乎在我国制订的可持续发展战略规定，并使健全的设计核心理念渗入具体运用中。

2.2 装配式建筑节点设计

在开展装配式结构设计的历程中，对有关构造节点开展优化，不仅可以使这些节点的设计切合实际建筑工程施工规定，还可以提升装配式结构的抗震等级能力和建筑的安全性能。对关键节点进行防水处理，在装配式建筑物当中，接缝与节点的位置是建筑的薄弱环节，若是对其处理的效果不佳，就会使得建筑物结构安全受到一定的负面影响，通常情况下，会借助焊接的形式对拆分的构件进行连接，再进行浇筑以及振捣处理；大量工程实践结果显示，这样的设计工作往往会导致构件组装质量呈现出离散性的特征，对拆分构件的预留连接钢筋适当加大。因而，在装配式住宅构造节点的设计中，必须持续优化设计，减少产品成本资金的投入，提升装配式建筑构造的联接安全系数，推动建筑工程平稳发展。装配式建筑节点设计如图2 所示。

图2 装配式建筑节点设计

2.3 平面整体布局

预制装配式建筑平面整体布局时，要严格遵守协调性原则，合理地调整模块，通过实地的勘测，反复测量、评估和对比，确保每一个建筑结构的构件都恰到好处，从根本上提高设计工作的合理程度，达到平面布局的最佳效果，彰显预制构件的典型特点，提高工程的建设质量，控制成本的损耗，降低工程的成本、提高工程质量和生产的效率。在平面设计阶段，要依据施工场地的实际情况划分各个功能区域，尽可能的做到有效划分，以此避免成本的浪费。对套型模块予以合并，使其成为需要的单元模块，对建筑物进行构造。在进行平面布局的过程中，需要运用大空间布局的形式，从而使得承重墙与管井的位置具备更强的合理化特征，使得空间呈现出更强的灵活多变性。在进行功能划分时，需要根据实际需求来开展合理有效的功能设计工作，使得布局工作合理化程度更强，这样的布局形式使得空间内所设置的承重墙数量得以控制，从而使得内墙隔板能够随时进行拆卸[2]。装配式建筑模型如图3 所示。

图3 装配式建筑模型

2.4 预制构件设计

伴随着中国科技的飞速发展，装配式结构在有关预制构件生产制造中更为优秀、而规范化的装配式结构加工工艺更为环境保护。预制装配式的建筑中所设计的构件种类与规格相对比较多，为了能够提升预制装配式建筑物结构安装工作的合理程度。在设计构件的过程中，需要结合标准与模块的具体设计要求对构件种类和规格进行合理化的控制，唯有如此，使得构件安装带来的麻烦才能被有效控制，对安装的流程进行简化。此外，需要有效控制成本的消耗，对工程安装品质进行提升。在选择隔板的过程中，需要保证结构的灵活程度，使得空间结构能够被有效调整，这样能够满足人们自身的生活需求。在进行安装工作时，需要对构件的连接牢固程度进行检查，从而保证系统稳固效果。

2.5 管线设计

在装配式结构建筑的设计过程中，管道设计是确保全部装配式工程建筑结构的关键设计。如，运用于装配式工程建筑结构设计的曲线型管道设计、热水保温管道设计、管线管道的平面竖向布局等，便是设计师推进全部管道深化设计的工作经验积累。不但能高效地降低资源消耗，还能确保定居的舒适度。为了避免施工期延长，在进行管线设计之前一定要认真检查预留的管线位置在施工中是否合理可行。在进行质量检查的过程中，必须确保各个预留管线之间没有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[3]。因而，为了更好地开展管道深化设计，务必进行合理的设计，确保全部装配式工程建筑管道的设计品质、具体管道安裝的稳定性、装配式工程建筑的应用实际效果[4]。

2.6 吊装设计

预制装配式建筑设计理论与传统的设计是一致的，其中的差异如下：剪力墙、楼板等属于一个整体，在装配式建筑当中，受到运输与吊装等因素的限制，需要将整体进行拆分，使其成为便于进行运输以及吊装的小型构件，同时在施工的现场成为整体构件，对设计的受力要求予以满足，这对于预制装配式建筑而言是非常关键的步骤，也是设计工作的重点。在对预制装配式建筑进行规划与设计的过程中，需要对采光、通风、距离等不同的因素予以考量，从而保障建筑物的合理与安全性，使得不同环节能够被有效衔接。通常情况下，可以借助套型模块组合的形式对预制装配式建筑的空间进行设计。在开展吊装工作前，需要将构件运输到吊装区域。需要预防构件在运输以及吊装过程中可能出现的开裂问题，在对构件进行设计的过程中，需要结合吊装与运输的要求，对整个过程中的受力状况予以模拟，若是实际受力状况与模拟相似，那么在运输与吊装的过程中就不会出现构件破损的问题，因为吊装与运输工作存在比较多的不确定因素，为了预防构件在吊装与运输过程中出现开裂的问题，通常是对被拆分构件中的构造钢筋予以加大处理。在此基础上，还需要合理选择塔吊位置与吨位，从而提升构件整体的利用率，避免出现安全类的事故。需要注意的是，对抗震性要求比较高的构件，可采用现浇混凝土施工方案，这样相对可靠和稳妥。装配式吊装设计如图4 所示。

图4 装配式吊装设计

3 结语

随着经济社会的飞速发展，我国人民的生活水平也持续提高，对生活条件的需求也持续增加，为了更好地能够满足人们对建筑结构的需求，装配式结构的发展壮大刻不容缓。装配式结构是能高效地替代传统的建筑，并且是降低工程费用投入的新式施工技术性方式，其对确保施工期等拥有极为重要的作用。在设计预制装配式建筑物的过程中，不仅需要遵守基本的施工原则，还需要认真研究与分析建筑物的结构特征。同时需要结合之前的工程设计经验，对资源进行合理有效的配置，提升建筑的设计品质，促进预制装配式建筑物的进一步发展，这也是促使国内建筑行业发展的关键举措。