装配式建筑精细化设计在别墅项目中的实践与探讨

张虎

摘    要：隨着我国建筑行业的迅猛发展，装配式建筑的应用愈来愈广泛，而在建筑技术和建筑材料的快速发展下，预制装配式建筑技术能够实现建筑功能的高度集成。

关键词：装配式建筑;精细化设计;别墅项目

1  装配式建筑的分类

装配式的建筑具有的特点在于其应用的目的明确，旨在通过预先的设计，在建筑的过程中充分的节约工程的建设时间，尽快的将建筑体投入使用。因此，在工程的应用过程中，需要根据其类型存在的区别进行具体的分类。装配式建筑的构建就如同模型的组合，在每一个部分都有预先生产出来的原材料，将不同的部分进行总体的规划，并且根据设计的具体方案进行原材料的设计与规划，是建设中的重点内容。装配式建筑根据其应用方向以及材料、构建方式的不同进行分类，其中包括砌块建筑、集装箱建筑、骨架建筑等。

2  装配式建筑精细化设计在别墅项目中的实践

2.1  现代营建技艺与传统营造手法的结合

在装配式建筑设计中，预制装配构件是别墅项目的基本组成部分，对于建筑整体设计效果有重要影响，通过采取精细化设计方法，可以使预制构件同时具备功能性和美观性，体现建筑设计风格特点。同时，在现代预制装配式建筑设计过程中，越来越注重别墅项目中的节能性和环保性，应融入绿色设计理念，提高建筑对环境的适应性，提高环境资源利用率。

2.2  施工图精细化设计

2.2.1  连接设计

在装配式建筑中，需要结合别墅项目的功用需求及结构受力和预制构件特点，选择合适的连接形式和技术标准（例如，在钢筋混凝土结构的装配式建筑中，其纵向连接形式就有套筒灌浆连接、机械连接、浆锚搭接连接、焊接连接、绑扎搭接连接等多种形式，每一种连接形式都有自己的技术规程，连接形式的选择要严格按照其技术规程中的连接要点予以实施，然后在连接形式和技术方案合理确定的前提下，设置合理的连接缝和连接面，其尺寸、数量以及承载的能力应结合装配建筑预制构件的装配形式、受力实际，参考相关的技术规范予以精准地计算与确定，以达到连接构造对应力的有效承载和传递，并达到良好的防火、抗渗的性能。

2.2.2  管线预留预埋设计

在设计阶段对电气管线、防雷接地线路、排水和给水管线、供暖管线、燃气管线的点位预留（管线的初步定位）、点位综合（预留洞、孔的绘图综合，以达到点位的查漏补缺和冲突性优化）、管线预留（管线的综合规划，以避免管线间及其与主体结构平行交叉和碰撞，并降低管线之间传输介质的影响）、管线的衔接（不影响结构安全的情形下达到经济性的有效合理衔接）等具体工作落实，从而确保别墅项目中各空间的有效功用发挥。

2.3  材料与工艺

建筑设计由艺术与技术相结合，而装配式建筑设计更是抬高了其中的技术门槛、加重了技术的成分比例。别墅项目设计对工程技术的依赖程度很高，故对材料、工艺缺乏深入了解，必然会带来问题。材料要满足可装配的要求。钢结构、木结构建筑诞生时就是装配式，但混凝土并不是，它是塑性材料，在凝固中实现它的强度，一旦成型，耐久、力量都能表达出来。混凝土的优势在于原料易获取、耐久、可靠，混凝土再配上钢筋，在造价成本上战胜了钢结构，在结构受力上战胜了木结构，可以说是无敌了，它实现了世界范围的广泛采用。建筑设计界长期享受着现浇混凝土造型自由的优点。而预制混凝土在可塑性上有劣势，混凝土材料被放在工厂预制而不是现场浇筑，既要满足预制混凝土构件能保证自身强度、不开裂、能运输吊装，又不能过大、过重，超出运输吊装的要求，还不能过小、装配效率过低，并要保证节点可靠。但它质量有保证，外观精致、平整度高，制造周期不受限，兼具防水维护功能，是很好的外立面装饰材料。都说建筑师做设计是带着镣铐跳舞，选择这一材料会再增加一道枷锁。建造过程非简单地堆积木造房子，要充分考虑尺度和力学的问题。构件设计首先以结构设计计算为前提，单块构件吊装时自平衡;其次还有大小、形状、尺寸、重量等运输要求、安装要求，同时还要一般使用吊装的方式组装一栋装配式建筑;组合后的链接还要考虑容错空间，考虑标准与精度不一致带来的细部问题。

2.4  整体性的结构设计

在别墅项目设计中，需要对于整体性的机构建筑进行特别的关注，这是由于在整体性的结构设计中对于别墅项目中整体的稳固性具有影响，在此基础上，别墅项目中的不同细节设计部分都需要与整体的结构性设计相适应。为了使得建筑的整体结构具有的形式更为合理的分布形式，需要从整体的结构入手，对于建筑的设计进行规划。在应用的叠合板材料中，需要采单向的板材进行应用。此外，在建筑的过程中，需要结合别墅项目中内部的不同预留结构装置，对于整体的结构工作作出相应的预留，在开洞的位置中，需要规范化的对于受力钢筋进行应用。洞口位置所用的钢筋，需要根据其应用的位置以及应用的长度对于钢筋进行截断。在外面的收进楼层中，需要结合剪力墙的应用状况对于其后的钢筋设计进行浇筑的工作，并且使得墙体能够整体的平均接受力的分布。在楼层的剪力墙中，需要就其顶部的别墅项目状况对于其后的设计应用要点进行分析，水平式的后浇带存在着超过两根的后相连接钢筋，就能够保证整体的结构应用需求。

2.5  标准化与模块化的设计方法

该设计方法在进行实际的设计工作中，必须要让相关建筑工作人员能够意识到，其中别墅项目设计的空间是由多个空间单元组成的。其中，标准化的每个空间单位，都是由具体的若干个构件组合而成的。通过这种设计方法，能够在很大程度上将相关技术设计与该设计管理上的工作量与难度降低。更加有效的降低工厂在生产预制构件时的生产与管理方面的投入，减少对应构件的模具种类。从根本上提升对应的工作与生产方面的效率，增加经济效益，并且减少别墅项目中设计施工环节中的出错率。

2.6  防水性的设计的应用

在建筑设计应用过程中，别墅项目中应用的各个因素会随着不同方面变化受到影响，质量问题的出现，对于别墅项目的施工的过程以及使用过程中，人员、财产的安全都将会产生不同程度的威胁。建筑混凝土的使用，需要根据建筑混凝土的应用材料以及应用的条件的适应程度进行判断，在一般的建筑中，混凝土的应用需要具有较好的防水性。由于我国各个地区的别墅项目工程具有不同的防水需求，因此混凝土的应用也存在着区别，在对于防水的要求较高的建筑中，混凝土的价格与普通的混凝土相比较高，同时在施工中需要采取的施工方式也存在着区别。在装配式建筑的结构设计中，混凝土的应用需要结合建筑物自身的防水需求进行应用。在别墅项目的应用中，防水的分布需要包括多种层次的应用分布标准。为了使得别墅项目的中心部位所具有的防水效力得到提升，在这个部分的材料使用中需要存着具有较好防水效力的防水泡沫棒会，或者部的防水胶条满足其实际的需求。

3  结语

综上所述，现代装配式结构的设计方法是基于设计标准化、软件技术、现浇结构设计等发展而来的，既考虑了结构的整体性，又考虑了单个构件设计的合理性，给未来建筑结构的工业化、高效化、绿色节能化发展提供了新的方向。希望本文对装配式设计的相关研究能够为实体装配式项目设计提供参考。

参考文献：

[1] 徐家麒.预制装配式建筑精细化设计研究：以澳大利亚昆士兰Viridian 度假村为例[D].吉林建筑大学，2013.

[2] 杨海文，王丽筠，郭双朝等.装配式结构安装施工技术[J].建筑技术，2013（1）：28～30.

[3] 戴文莹.基于 BIM 技术的装配式建筑研究[D].武汉大学，2017.

[4] 郭德坤.装配式建筑的方案及造价分析[D].郑州大学，2017.