装配式建筑标准化设计方法工程应用

装配式建筑标准化设计方法工程应用

孟涛

珠海市建筑设计院 广东珠海 519000

摘要：为了推进住宅建筑的施工效率提升，优化建筑施工中的资源消耗，装配式建筑的应用建设不断增加。在实际施工中装配式建筑的使用可以更高效的实现对建筑质量的控制，优化施工消耗，对于建筑业的可持续发展有着很大的推动作用。本文结合实际情况，对装配式居住住宅的发展现状进行了介绍，并对如何实现装配式住宅的标准化设计提出了自己的意见。

关键词：装配式建筑；标准化设计；应用

引言

装配式建筑的建造方式是标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息管理的工业化生产方式，它从根源上针对传统建造方式的不足进行了完善和补充．装配式建筑有利于实现建设参与方的高度协同，有利于改善建设工程质量、缩短建设周期、减少施工安全隐患、降低扬尘和建筑垃圾等，充分体现了当前我国“创新、协调、绿色、开放、共享”的可持续发展理念．

1国内装配式建筑设计现状

装配式建筑通常由设计公司根据业主要求设计出建筑图纸、预制构件（模块）加工图和部品选配图。在设计预制构件（模块）和选配部品时，首先使部品和预制构件（模块）符合模数要求且种类最少，其次还要考虑工厂的机械怎样生产、未来在施工现场如何吊装、模块之间如何连接、连接点的安全性和防水性能等问题．装配式建筑设计是要提前解决传统设计在预制构件（模块）生产阶段、现场施工（安装）阶段出现问题。

目前国内采用装配式施工的项目基本上都是先由建筑设计院按照现浇施工方式完成建筑、结构、机电和给排水等各专业施工图，然后施工单位根据设计图纸找到有资质的咨询机构（或预制构件厂）进行深化设计（见图1）。所谓深化设计，即针对拟采用的装配式施工构件在制作和施工过程中的工况进行荷载不利组合验算和预制构件的大样图设计，就是把原现浇结构及构件拆分成装配式构件的过程．把本来不是按标准化设计的建筑硬拆成装配式，究其原因一是响应地方政府政策凑装配率，二是设计行业缺少相关法规和标准，三是传统建筑设计行业不懂装配式建筑的设计方法。

图1国内装配式建筑设计模式

2装配式建筑标准化设计的意义

装配式建筑是由预制部品部件在工地装配而成的建筑，实现了建筑业的信息化和工业化，可以达到节能减排、提升建筑品质、缩短建筑工期的目的。装配式建筑标准化设计是实现建筑工业化的核心，一系列的部品部件通过模数协调、模块组合、空间协调等形成各式各样的装配式建筑，通过标准化设计可以提高部品部件的生产效率，减少、整合施工环节。装配式建筑标准化设计的目的是在建筑、结构、机电、装修一体化的基础上进行设计、加工、装配一体化，进而实现设计、生产、装配全程一体化，使建筑更加舒适安全、节能高效。

2装配式建筑标准化设计的方法

装配式建筑标准化设计是装配式建筑的核心，包括整体的平面设计和立面设计，在细节上包括构件设计、部品设计等。

2.1平面设计

在进行平面设计时，可以将户型模块化，如分为客厅、卧室、厨房、卫生间等基本模块，通过基本模块的组合，可以形成不同的户型。在基本户型不变的条件下，尽量减少构件数量，增加相同构件的比例，使更多的构件可以实现量产，以此降低生产成本和生产的复杂率。

2.2立面设计

立面设计包括外围墙板、门窗、阳台等立体构件的设计，应用模数协调减少构件种类，多种构件组合可以实现立面个性化、多样化的效果。外围墙板可以选择多种材料，门窗在采光、通风、窗墙比的限制下，可以选择多种尺寸、颜色、排列方式，阳台可以通过整体风格和功能，对基本单元进行扩展和组合。立面设计过程中要尽量减少构建数量，构件排列尽量简单，便于装配。

2.3构件设计

通过平面和立面设计，在实现装配式建筑功能的前提下，构件设计的原则是规格少、多组合。如在构件材质的选择上，要尽量选择具有防火、耐久效果的材料，在构件的设计上，要考虑构件的安全性和稳定性，便于吊装和施工。根据构件的功能标准化设计构件，选择相应的构件，是装配式建筑标准化设计的重要步骤。

2.4部品设计

部品的设计要以功能需求为基础，进行标准化设计。一是根据各个部品的功能，确定部品参数，通过各种组合满足不同户型的要求。二是要考虑部品内部的布置，例如一个卫生间可以被划分为多个单元，洗漱单元、沐浴单元等等，沐浴单元内采用淋浴还是盆浴，还是二者都有，都需要进行考虑，每个单元的大小标准化设计后，就可以组合为满足不同生活需要的部品，对部品进行组合就可以完成一个户型的设计。

2.5方案设计

根据建筑特点和功能，在设计建筑方案时，首先要对施工周期、施工费用、施工质量等进行全面综合分析，选择合适的构件原材料。其次，对已确定部品、构件进行参数设计，对构件预埋位置进行规划。最后，对于装配式建筑的隔音效果、防火等进行全面的设计，适当增加、减少、更改构件的选择。

3工程应用实例

某工程项目共有标称65m²、80m²、100m²及150m²等4种面积的户型。进行户型设计时，采用标准化设计方法，选取标准化的开间进行排列组合，最大限度地减少户型种类，组合出4个面积的户型。户型模块组合出品字形、蝶形、双拼和Y字形4种共7类组合楼栋，实现了模块组合的无限生长;在总平面规划中满足了多种形式和高度要求，实现了空间组合丰富、形态优美的住区空间，彰显了标准化设计成果的先进性、适应性和可复制推广性。

通过预制外墙板不同饰面材料、通过不同外墙构件的灵活组合，通过立面分格、排列有序的门窗标准化设计实现富有工业化建筑特征的多样化立面效果，如图2所示。

图2标准化、多样化立面效果图

项目按装配式建筑标准化、模块化的设计原则，充分考虑预制构件生产工艺、模板利用，以少规格、多组合的理念，进行结构组合设计，预制构件仅为56种，种类少、可复制，使预制构件的生产、装配达到了较高的工业化水平，有效地降低构件生产成本。项目采用标准化设计生产的预制阳台、预制飘板、预制楼梯、预制复合内墙、预制剪力墙等预制构件具有一定通用性，不仅可以满足自身需求，而且可在其它项目中广泛使用。建设了基于企业云的装配式建筑协同平台，设定了设计资源标准、设计行为标准和设计交付标准。实现方案设计全员、全专业、全过程的三全BIM应用。

4结束语

综上所述，我国已出台相关文件大力推动装配式建筑的发展，装配式建筑标准化设计是决定装配式建筑发展的核心。标准化设计决定标准化生产和标准化装配，但目前缺乏关于装配式建筑标准化设计的具体研究，标准化设计不够成熟，技术人员的设计能力和创新能力不足，限制了装配式建筑的发展，装配式建筑标准化设计以及装配式建筑的发展依然任重而道远。

参考文献

[1]王子. 装配式建筑标准化设计方法工程应用分析[J]. 居舍, 2020(07):108+148.

[2]王庆伟. 装配式建筑标准化设计方法工程应用研究[J]. 住宅与房地产, 2019(6):35-36.

[3]高柔媚, 于威. 装配式建筑设计要点及相关问题研究[J]. 中国房地产业, 2019 (10):95.

[4]李良树,何凯.装配式公共租赁住房套型标准化设计研究[J].城市住宅,2021,28(01):28-33.

[5]齐政,于重阳.装配式建筑标准化设计方法工程应用研究[J].工程技术研究,2020,5(06):220-221.