当代装配式建筑设计策略研究

邹琳琳

摘 要：将数字工业化方式应用于全过程的装配式建筑技术，必将带来新的设计美学、建造理念和建筑价值观。基于此，研究BIM协同平台下的各方协同设计的基本流程，深入探讨标准化设计、整体设计、协同设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能化等在装配式建筑中的应用。

关键词：标准化设计；整体设计；协同设计；信息化管理；智能化应用

中图分类号：TU758.12                            文献标识码：A                                文章编号：2096-6903（2024）02-0122-03

1研究背景

在的各方协同设计的基本流程，可以解决装配式建筑施工中构件设计不合理等问题，实现构件的空间优化，减少构件的生产差错，降低施工阶段时设计变更对施工计划的影响[1]。装配式建筑中每个板块均有自成体系的设计，各板块的整体设计、协同设计，容易造成孤立与割裂，从而造成设计无效或设计多次变更。

将整体设计、协同设计贯穿于装配式建筑项目建设的全过程，可以使项目建设工程各时期的工作内容有效衔接，充分协调沟通，有效减少成本，提高效率，缩短工期，保证质量，实现建筑业绿色、可持续、智慧化、高质量发展。

2研究目的

分析装配式建筑的优势契合新时代背景下对建筑业的新要求，装配式建筑运用新管理理念，将设计标准、整体设计、协同设计运用到建筑项目建设和管理中，认识到BIM和EPC一体化管理的重要性。标准化设计、整体设计、协同设计是装配式建筑要统一推进、协调推进，要尽量避免单个板块的设计，将设计有效融合，使设计更优质高效。

3装配式建筑设计概述

工业化设计理念和集成一体化设计思维是工业化建筑的起点，以标准化、信息化、工业化、部品化生产和减少现场作业、减少现场人工和工作量、减少建筑垃圾为要求。装配式建筑是实现建筑工业化的重要方式，也是提高效率、降低成本、减少污染、节约能源，促进建筑业产业转型升级与技术提升的关键力量[2]。

建造方式变革是装配式建筑的切入点，实现了由“设计-施工现场”模式向“设计-构件-安装”模式的转变，是集合标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智慧化应用的“六化一体”的系统工程。装配式建筑标准化设计、协同设计和整体设计，关乎建筑项目的全专业与全过程协同和统一，是提高建筑技术水平和工程质量的关键。

3.1 标准化设计的应用要点

设计是所有建筑工作的源头、建造活动的起点，也是后续工作的依据和信息数据的来源。为了提高建造活动的效率，提升建筑产品和建筑物的质量，提高建筑项目的经济效益，满足工业化生产的要求，装配式建筑必须进行标准化设计，即以少量规格的部品部件，通过排列组合，以模数化、集成化、模块化的方式，形成多样化、适应性强的建筑功能和建筑形态，以满足成本、功能和审美的需求[3]。

3.1.1 坚持“少规格、多组合”的原则

“少规格”能够减少工程的复杂程度，减少模具数量和成本，降低管理难度，最大限度地提高生产效率，为各企业之间的协作提供较好的基础。“多组合”是指组合多样化，由少量的部品部件组合而成，能够满足不同的使用需求。

3.1.2 全产业链、全专业一体化协同设计

方案设计工作常常被切割成多个不同的任务，由各专业单位自行分别负责，往往造成各专业设计工作的脱节。此時如果建设项目管理者的组织和协调能力足够强，则能够对建筑项目进行很好的把控和推进。实际上很多建设项目的管理团队，并不具备足够的项目建设和管理能力，在项目推进的过程中，各种“碎片化”的专业和工作会产生大量的障碍，重复工作、设计变更的情况比比皆是，导致项目超支、质量低下达不到预期等问题时常出现。因此，做好装配式建筑，必须采用全产业链、全专业一体化协同设计的方式[4]。

3.1.3 在协同平台进行一体化集成设计

装配式建筑的建设过程是个系统工程，在设计工作开始之前应进行技术策划，根据项目需要，确定技术路线、明确建设标准，确定实施路径。在设计的过程中，除了需要协调建筑、结构、给排水、暖通、电气等专业外，还要延伸至部品部件的深化设计，与内装设计、幕墙设计，在协同平台进行一体化集成设计。

3.2 整体设计的应用理念

装配式建筑在工业化建造的基础上，整合4大系统，并采用BIM和EPC一体化管理，加强策划、设计、生产和施工安装协同推进。装配式建筑实际是全专业全过程的系统集成，解决了各大系统之间和各系统内部的协同问题。装配式建筑整体性能和可持续性的实现[5]，在于其整体设计理念贯穿于标准设计的始终，体现在如下3方面。

3.2.1 “全寿命”理念

装配式建筑将主体结构与设备管线合理分离，分项布置，注重全面提升建筑质量和品质，延长建筑使用寿命，以减少建筑后期维修维护，满足建筑全生命期的使用维护要求。

3.2.2 “全建筑”理念

新时代，对建筑产品提出更高的标准和要求，需要其品质持续而长久地保持，因此，结构设计、全屋装修、内外装饰装修、设施设备、水暖管线等系统进行整体设计、协同设计，施工安装和装饰装修成为必然。

3.2.3 “全环节”理念

按照标准化、模块化的原则，将少规格的与构件进行多组合的排列，可最大限度实现部品部件的系列化和多样化，实现装配式建筑全过程，如设计、生产、运输、施工安装的智能化。

3.3 协同设计的应用策略

为确保装配式建筑行业从粗放走向精细化管理，加强产业协同协作是关键。在策划、设计、生产、施工过程中需要各参建单位协调配合、协同推进。

结构专业可以前置介入项目策划阶段，以确定各专业的线路和建设项目的个性要求。应对在方案设计阶段进行的设计变更或深化，以避免工作衔接不合理造成设计失误，避免因设计的不合理造成后期的不经济。

建筑项目的策划、方案设计、初步设计、施工图设计、构件详图设计、预制件制作、施工现场、运营等各阶段信息容易断层。BIM技术可以有效整合了诸多环节，避免因各专业的孤立而出现的诸多矛盾，防止因信息传递不畅导致的各专业不协调，降低项目建设的成本，提高建设效率和工程质量，实现工程信息在建筑的全生命周期内的有效利用和管理[6]。

3.3.1技术策划阶段（立项阶段）

有资质的设计单位与施工单位沟通了解项目情况，对生产企业采购预制件的管理水平、生产能力、生产工艺、运输情况等进行深入调查，根据项目特点和要求，提供有针对性的解决方案，提高预制件的标准化、模块化水平。与施工单位确定预制构件的类型，预制率、装配率等关键参数范围，以及初步设计方案，并在整个设计过程中进行协作，以促进后续深化设计的推进[7]。

3.3.2设计前期设计阶段（前期阶段）

前期阶段各专业根据技术要求开展立面设计和平面设计。应根据前期项目调研当地预制构件生产加工能力，装配式建造方式的特点，实现立面的个性化、多样化设计。平面设计除应满足使用功能外，还应遵循规格少、组合多的原则，以达到户型设计标准化和系列化。

3.3.3 初步设计阶段

根据设计方案的技术要求，开展协同设计，优化预制构件种类，对预制构件进行经济评价，制定合理的技术方案和措施。如结构专业单位应用盈建科、PKPM-PC等软件进行设计，确定预制构件的类型、连接形式和做法。

3.3.4构件详图阶段

设计单位要深入预制件加工厂，与预制构件生产厂家深入沟通、紧密配合，完成预制构件的钢筋图、模板图、规格图、配件信息表等内容，确定各个规格的预制构件的尺寸和定位。

3.3.5施工图设计

各专业根据初设阶段制定的设计方案，开展各自专业设计，与生产企业协调，根据生产单位提供项目所需的预制构件参数和设备设施参数，充分考虑各专业预留的预埋件，并将其体现在施工图中。结构专业人员需提前对预制构件进行预留预埋设计；建筑专业人员则对建筑项目的防水、防火、隔声等开展专业设计。

4装配式建筑的应用场景

4.1 装配式装修在住宅中的应用

装配式装修既可以提升住宅品质，形成差异化竞争，还可以提高销房水平及周转率。二三线城市的地产公司对于精装房的管理能力、售房能力、交房能力稍弱。装配式装修在提升品质与质量、弥补短板、加快周转、提升资金循环效率、形成差异化竞争等方面都有很大优势。各户型统一装修方式、统一采购装饰装修材料和零部件，能够更好地协调建筑、结构、强弱电、水暖及室内装饰装修各专业，还能实现各专业间的有序、合理、协同作业，减少无用施工，达到节约成本、节约时间和绿色环保目的。此外，装配式装修可以全面解决家居设计方案，合理利用室内面积，提高空间利用效率，实现户型与造型完美统一，最大限度提高家居舒适度[8]。

装配式装修在保障性安居房建设中已得到了广泛认可，各地对保障性租赁住房的需求，为装配式建筑带来了新的增量空间。实施城市更新行动，完成城镇老旧小区改造，应用装配式装修技术，可以有效帮助城市更新项目实现功能转型和内外环境综合改善。

4.2 装配式装修在公共建筑中的应用

装配式装修技术在医疗康养方面具有显著优势，能够减少噪声、粉尘和建筑垃圾的产生，减少改造翻新过程中对医疗康养建筑正常营业功能的影响，方便施工，便于后期维护管理和检修更换，降低了运营维护难度和成本。

装配式装修应用于酒店行业，具备可批量复制的同质化装修特点。装配式装修便于快速安装，即装即住，实现快速营收。此外，能够有效减少酒店运营期间的维护成本，给旅客带来极高的居住体验，提升酒店品牌效益，为酒店行业的快速发展赋能。

装配式装修不受任何工作环境的限制，外形结构轻便，颜色搭配合理，施工时间快速，并且可大大节省施工成本。适合旅游景点、车站、商场、写字楼、人口密集的公共场所及繁华商业街等。

5结束语

BIM协同全过程设计为建筑项目的造价、利润、工艺、工期、提供可靠的引导、支撑、保障，并从源头上树立安全、经济、美观的理念，贯穿EPC项目管理的始终。建筑设计集中体现了标准化、一体化、信息化，通过将标准化设计、整体化设计、协同设计3大策略，与工业化制造、装配化施工、一体化装修、信息化管理相结合，有机协调装配式建筑全产业链，实现建筑工程建造精细化、过程化和系统化，以及技术创新集成化和成本最低化，提高建筑管理的效率和质量，高效地营造绿色、环保、经济、美观、高质的装配式建筑。

装配式建筑通过数字化技术驱动、整合工程全产业链、价值链和创新链，以工程全寿命周期系统化集成设计、绿色化、精益化生产施工为主要手段，实现工程建设高效益、高质量、低消耗、低排放。推动建筑业科技创新能力大幅提升，与信息技术深度融合，产业整体优势明顯增强，实现建筑业绿色和高质量发展转型。

参考文献

[1] 顾勇新，王志刚.装配式建筑设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2019.

[2] 新时代中国建筑文化品牌丛书编委会.红色基因蓝色力量绿色发展文集[M].北京：经济管理出版社，2019.

[3] 中国建筑学会室内设计分会，北京建筑大学.绿色营造卷：建筑室内装配化设计[M].北京：中国水利水电出版社，2019.

[4] 陈振基.我国建筑工业化实践与经验文集[M].北京：中国建筑工业出版社，2016.

[5] 叶连松.推进供给侧结构性改革振兴实体经济[M].北京：中国经济出版社，2017.

[6] 樊则森.从设计到建成：装配式建筑20讲[M].北京：机械工业出版社，2018.

[7] 《既有建筑改造年鉴》编委会.既有建筑改造年鉴（2018）[M].北京：中国建筑工业出版社，2019.

[8] 高栋，逄俊杰，田娇.装配式建筑各设计阶段协同设计要点及BIM技术应用[J].中国科技纵横，2018（10）：141+143.