探析装配式建筑设计要点及相关问题

文/冯加林 常德市规划建筑设计院有限责任公司 湖南常德 415000

装配式建筑是建筑产业化的重要表现形式，它的出现使建筑设计与施工都出现巨大变化，尤其是建筑设计方面，需要考虑很多要点及问题，这是保证设计质量的关键，必须引起相关人员的高度重视。

1、装配式建筑规划设计要点分析

对于装配式建筑，在规划设计中需要综合考虑建筑的自然采光和通风，以及相邻建筑之间的距离，优先考虑根据套型模块组合来完成规划设计。遵循科学合理、安全可靠等基本原则，对施工组织流程做整体考虑，使不同工序之间有效衔接，保证施工效率，装配式建筑设计流程如图1所示。因预制构件需通过塔吊运输到达指定位置进行吊装，所以进行总平面设计时需要对运输通道设置予以充分考虑，选定合适的堆场位置及面积，而对于塔吊的位置，需要以方案为依据做适当调整，以此对构件运输予以精确控制，保证场地得以充分利用，以及施工组织的安全性与便捷性[1]。

图1 装配式建筑设计流程

2、装配式建筑结构设计要点分析

2.1 结构平面

在平面设计中需要严格遵循模数协调的基本原则，构件模数一般以50mm为基准，对套型模块类型及尺寸予以优化，使预制构件及内装部品都达到通用化、标准化及系列化，从而提高工程的整体质量，并起到降低成本的重要作用。比如，住宅建筑进行方案设计时需要对空间使用功能来科学划分，并结合设计的相关规范与项目定位，选择适宜的套型模块和它的组合形式。在平面设计中，可通过对满足结构特性要求的不同模数系列的分析，形成具有标准化性质的功能模块，然后再根据项目定位及基本要求，形成满足工业化要求的套型模块，最后对套型模块进行组合，得到单元模块。

建筑的平面应优先考虑大空间布局，对承重墙与管井具体位置进行合理布置，以此保证空间可变性与灵活性。在套型中，不同功能的空间应做到布局合理与分区明确。保证结构选型合理性，能有效减少承重墙数量，利用拆改难度低的工业化内隔墙完成对功能空间的合理划分。

2.2 结构立面

立面设计应充分利用套型组合具有的系列化、标准化与模块化等优势特点，对于预制外墙板，通过不同饰面材料的使用能展现出多种肌理和色彩变化，同时对不同外墙构件进行灵活组合，还能达到工业化建筑特有的立面效果。在装配式建筑中，外墙构件有外墙板、空调板、阳台、门窗与装饰构件，立面造型应以GRC装饰线条为主，设计中应进一步发挥不同构件具有的装饰作用，实施多样化设计。

设计中所用装饰材料必须满足设计要求，外墙板可在工厂预先涂抹涂料，并进行反打等一系列生产。如果设计决定使用经反打后一次性成型的预制外墙板，则对于它的装饰材料，无论是尺寸、材质还是连接构造，都要通过工艺试验来验证，保证质量。

建筑外墙上的门窗需要在符合自然采光与通风的前提下，进行尺寸或虚实比例的调整来达到灵活性；也可以对空调板及阳台具体位置或形状的更改，保证立面整体可变性；对装饰构件进行自由变化能达到多种不同的立面效果，从而良好适应当前立面风格差异发展基本要求。

2.3 结构预制构件

预制构件是装配式建筑重要组成部分，在设计中应严格遵循模数化和标准化的基本原则。尽可能减少构件的种类，保证标准化，以此减少工程成本。针对开洞数量较多，形状特殊的部位，可采用传统现浇方法施工。还应注意构件的尺寸和重量，对项目所在地区实际情况进行综合考虑，保证运输和吊装的适应性。构件还应具有良好耐火性与耐久性。如果构件的尺寸相对较大，需要增加吊装时吊点数量。对于预制外墙板，需要以所在地区对保温隔热提出的要求为依据，选择合适的类型及构造，并兼顾其它预埋件设置要求。

非承重内墙优先考虑自重较轻且容易安装的隔墙板。设计中能以使用功能为依据对室内空间进行灵活分隔，主体结构和非承重墙板之间的连接需要安全稳定，符合抗震与使用方面的要求。在厨卫中使用的墙体必须具有良好防水性，并能容易清洁。

楼盖以叠合楼板为宜，对于结构转换层和比较复杂的平面，应在条件允许的情况下使用现浇方法。楼板之间与楼板和墙体之间存在的接缝需要具有良好整体性。当采用叠合楼板时，需要充分考虑其它部件安装要求，以免造成不必要的冲突。

对于空调外机的搁板，可考虑和预制阳台进行组合设置。在阳台上应根据设计要求进行预留。在预制楼梯上预留好扶手栏杆具体位置的孔洞，表面防滑构造需要在预制加工过程中一次性成型，并制定合理有效的保护措施，避免遭到损坏[4]。

2.4 构造节点

预制构件之间的连接节点在结构中具有重要作用，也是设计的重点所在。防水薄弱点与构造节点和所用材料都必须满足基本的性能要求。不同的接缝需要以工程实际情况为依据，结合所在地区气候条件，做合理可行的节点设计，以此在防水的基础上实现节能目标。外墙板上的垂直缝应采用特殊材料进行防水，并与构造防水充分结合，如设置平口缝等。外墙板上的水平缝应在构造防水的基础上设置企口缝。除此之外，对于接缝的宽度，还要对热胀冷缩效应和地震效应及风荷载进行综合考虑。

外墙板之间的连接节点一般采用密封胶，设计中应注意它和混凝土之间的相容性，并具有满足要求的伸缩变形能力及抗剪切能力，同时根据实际情况，具备良好的耐候性、防水与防火性。在外墙板上设置的门窗，需要保证连接稳定性与可靠性，并采取有效措施避免渗漏。

对装配式建筑围护结构进行热工计算式，需要满足现行节能标准具体要求，如果设计选择的是夹心式预制外墙板，则它的保温层应保持连续，同时层厚要能满足设计要求。在选择保温材料时，应优先考虑轻质且高效的，在安装过程中保温材料实际含水率必须满足标准要求。

建筑现浇部分的柱，梁钢筋应优先考虑套筒连接，不建议使用传统焊接及绑扎连接，不宜设置井字梁，上部钢筋应单排设置，以减少梁与柱，梁与梁节点处钢筋碰撞。

建筑的竖向构件应做到上下连续，而门窗洞口应做到上下对齐，宜采用成列布置方式，对于门窗洞口所处平面位置及尺寸大小，都必须符合结构受力要求，并满足预制构件设计要求。

3、装配式建筑内部装饰装修设计要点分析

在装饰装修设计过程中应严格遵循一体化基本原则，所用部品体系需要达到相关标准，符合环境保护、节约能源等基本要求。另外，部品体系还需要实现成套供应目标。装修装饰类部品及构件建议采取接口技术，并进行参数优化，以此保证构件的通用性及互换性。再设计中，还应考虑不同种类材料及设施的寿命年限，使装修部品具有良好适应性及可变性，从而为施工安全提供便利，并为后续的使用维护和改造等创造良好条件。

结语：

综上所述，对设计企业而言，面对迅速崛起和发展的工业化浪潮，需要积极拓宽自身视野，树立适应产业化发展的新思维模式，组建专业的技术队伍，不断提高研发水平，始终保持较高的创造性，对现有的技术资源予以整合，迎接未来产业化发展挑战，从而推动建筑产业化良好发展。