簡析裝配式建筑工程設計要點及其應用

劉必成

摘要：裝配式建筑是指用預制構件在工地裝配而成的建筑，這種建筑優(yōu)勢是建造速度快，受氣候條件制約小，節(jié)約勞動力并可提高建筑質量。為了充分發(fā)揮其作用，本文闡述了裝配式建筑工程的主要特征，對裝配式建筑工程設計要點及其應用進行了簡要分析。

關鍵詞：裝配式建筑工程；特征；設計要點；應用；

隨著城市建設節(jié)能減排以及可持續(xù)發(fā)展等環(huán)保政策的提出，裝配式建筑工程建設已成為建筑產業(yè)化的發(fā)展趨勢。以下就裝配式建筑工程設計要點及其應用進行了探討分析。

一、裝配式建筑工程的主要特征

裝配式建筑工程建設具有工期與造價的優(yōu)勢作用、節(jié)能環(huán)保作用以及節(jié)約資源作用。而且裝配式建筑是現代建筑發(fā)展的具體體現，其特征主要表現為：（1）制造標準化特征。以標準層每層、每戶為單元，根據結構特征和便于構件制作和安裝的原則將結構拆分成不同種類的構件（如墻、梁、板、樓梯等）并繪制結構拆分圖。相同類型的構件盡量將截面尺寸和配筋等統(tǒng)一成一個或少數幾個種類，同時對鋼筋都進行逐根的定位，并繪制構件圖，這樣便于標準化的生產、安裝和質量控制。（2）設計多樣化特征。過去的建筑承重墻多、開間小、分隔死、房間的空間無法靈活分割。而裝配式建筑則采用大開間，用戶根據需要可靈活地利用組合式墻體分割成“隨心所欲”的空間環(huán)境。（3）質量可靠性特征。構件圖繪制詳細，構件工廠加工，都使構件質量充分得到保障。構件類型相對較少，形式統(tǒng)一使現場施工標準化、規(guī)范化。外墻采用混凝土外墻，外墻的窗框、涂料或瓷磚均在構件廠與外墻同步完成，很大程度上解決了窗框漏水和墻面深水的質量通病。（4）環(huán)保節(jié)能特征。大部分材料在構件廠加工，標準化統(tǒng)一化的加工減少了材料的浪費；現場基本取消濕作業(yè)，初裝修均采用裝配施工大大減少了建筑垃圾的產生；模板除在梁柱交接的核心區(qū)使用外，基本不再使用，大大降低了木材的利用率。

二、裝配式建筑工程設計要點的分析

裝配式建筑工程的設計要點主要表現為：（1）裝配式建筑立面設計要點。第一、拆分設計。裝配式建筑立面設計要根據平面功能的布局，采用單元式拆分設計對外墻板和陽臺等構件進行拆分。但是要注意的是，對工廠制作工藝難度較大的構件預制，最好不要強行拆分。第二、預制外墻單元的拆分設計。預制外墻單元拆分要根據住宅建筑形式，墻板依據結構柱和剪力墻的邊界來進行拆分。為了運輸方便，可以以每一間預制墻板拆分，有時也可以將外墻和其他部位劃為一個整體，對構件加以編號。第三、預制陽臺拆分設計。預制陽臺可以根據平面內樓板進行劃分，與相鄰開間的樓板劃為一個整體。第四、標準構件的應用。隨著建筑工業(yè)化水平的不斷發(fā)展，非標準構件開始越來越多的使用。對標準構件進行造型處理和精細化設計，可以使立面效果更加美觀。需要注意的是，在立面設計時，一般將同一元素規(guī)律性地重復布置，再對標準構件預制的造型和色彩處理，可以增強韻律美。第五、非標準構件的應用。在裝配式建筑中，比如梁柱、剪力墻、樓板等構件預制，一般固定常用，適合大批量生產。立面構件和內部裝修一般采用非標準構件，需要小批量定制。（2）專業(yè)配合設計要點。由于裝配式建筑需要在施工現場進行組裝，為了確保其組裝的質量及組裝過程的順利，需要在進行裝配式建筑工程設計過程中，各專業(yè)的人員進行有效配合與合作，這樣能夠保證對于裝配式建筑構件的設計受力更加合理、規(guī)格尺寸更加符合以及整個連接施工更加方便快捷。

三、裝配式建筑工程設計應用的分析

本文結合某裝配式住宅建筑工程為例，對裝配式建筑工程設計應用進行了分析，具體體現在：

1、某裝配式住宅建筑概況。某裝配式住宅建筑總面積約9700㎡，共13層，結合當地實際，其采用SP疊合板預制剪力墻體系，實施戶型組合設計，并且其外形設計采用水平和垂直相結合的構圖方式，以下就其具體應用進行分析。

2、嚴格裝配式建筑形式的合理選擇。某裝配式建筑選擇SP疊合板預制剪力墻體系，其連接構造較為簡單、墻體可快速拼裝到位、節(jié)省現場支撐、施工便捷；樓板具有較大跨度，可實現室內大空間，便于空間靈活分隔等優(yōu)勢。外墻采用預制反打面磚夾芯保溫墻或彩色混凝土，內墻采用預制混凝土，樓蓋為預制預應力SP疊合板，樓梯、陽臺、雨篷采用預制混凝土。集外墻裝飾、保溫、門窗、結構于一體的預制混凝土夾心保溫墻板作為外墻板，解決了門窗、墻體滲水，外保溫、外飾面磚脫離等建筑質量通病，充分體現了較高的體系集成度。

3、裝配式建筑工程設計的應用分析。結合某裝配式建筑，對其具體的設計進行分析，主要表現為：（1）戶型組合設計分析。戶型組合設計就是靈活多樣的組合成各種建筑，是裝配式住宅設計中最典型的設計手法。某裝配式建筑的戶型組合設計主要采用以下兩種組合方式。單元定型組合通常采用固定結構單元模塊組合或分解成一種或兩種戶型。將兩個獨立的單元戶型組合成一個超大戶型，分別打通中間的儲藏空間使得其變成室內過道，減少一個廚房將其變?yōu)榕P室，組合成一個可三代同居的大居室。以戶為單位靈活劃分空間的組合方式通常借用輕質隔墻二次劃分空間，其承重墻體往往與分戶墻的隔聲、防火等功能相一致，因而大都采用與結構單元相一致的以“戶”為組合單位進行組合，其局限性是戶型面積變化的靈活性較小。衛(wèi)生間、廚房等因樓板留洞等因素在結構單元內保持原位置，去掉原書房與客廳間的隔墻，將書房改為餐廳，中間用可移動電視機柜來隔斷。實現真正意義上的大開間、可自由分隔的住宅理念，具有良好的降噪隔震效果，住宅舒適度大大提高。（2）某裝配式建筑立面設計的分析。某裝配式建筑的外形設計采用水平和垂直相結合的構圖方式。住宅在水平構圖上有預制外墻劃分，窗戶、陽臺、女兒墻的劃分，運用分隔縫做層間劃分等。在垂直構圖上運用外凸的預制構件作有規(guī)律的垂直重復，在平直的外立面上突出陽臺組成一個小體部突出于外墻，使外立面變成一個一個由陽臺構成的豎向體部劃分成豎向段落。住宅細部是外形的重要組成部分，每個細部幾乎都是住戶要經常使用的構件，裝配式住宅的外觀受生產方式的制約更要注意細部處理的變化。某裝配式建筑在細部處理上采用預制陽臺、樓梯、雨篷、女兒墻等等。

四、結束語

綜上所述，裝配式建筑是綠色建筑的具體體現，并且裝配式建筑發(fā)展有利于提升建筑業(yè)的科技水平和管理水平，同時有利于建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，是建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢，因此必須對裝配式建筑工程設計及其應用進行分析具有重要意義。

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（作者單位：中科院建筑設計研究院有限公司江蘇分公司）