装配式建筑设计标准体系的构建与应用研究

装配式建筑设计标准体系的构建与应用研究

张伟伟

滨州市建筑设计研究院有限公司 山东省滨州市 256600

摘要：对于装配式建筑工程项目而言，项目设计和管理人员要意识到现阶段建筑行业发展趋势对其提出的具体要求，要从构件设计和现场管理两个方面加强把控。但实际情况是，当前我国装配式建筑构件设计和现场施工管理工作还存在一定问题，作为工程项目相关人员，应从提高工程施工质量的角度，高度重视现场管理制度的完善制定，同时要善于借助信息化管理技术，推动整体项目工程施工质效达到更高水平。

关键词：装配式建筑；设计标准体系；构建与应用

引言

装配式建筑实施厂内加工、现场安装的精简模式，具有流程化、规范化、标准化等突出特点。为了提高装配式建筑的工程质量，应合理应用五位一体模式，注重研发、设计、制造、采购、施工各阶段的各项细分工作。在设计阶段需要确定可行的流程，保证优化设计工作的秩序性，提高预制构件的质量，提高效率、减少成本，推动装配式建筑行业的持续发展。

1　装配式建筑的概念

预制的装配式建筑是将建筑构成部分提前生产，按照既定的方式运送至建筑工程施工现场，并按照相关流程进行安装和组装，使之成为结构完整、功能齐全的建筑物。此类建筑施工过程大致可分为两个过程。（1）建筑物构建的提前预制过程。按照流程将钢筋、混凝土和木材等原材料运送至预制工厂进行加工，形成成品，如楼板、楼梯等，这样的构件仍属于传统的建筑构件。现代工业建筑较传统建筑有更高要求，现代建筑更多的要求是构建标准化、产业化和特色化，这就需要相关单位要进行精细化的设计和加工，使得预配式构件能够满足时代需求。（2）建筑构件的装配工作。此阶段主要是建筑构件在施工现场的装配，具体过程是将建筑构件运送至施工现场，而后根据设计要求将其吊装至指定位置，装配完毕后，进行校准和混凝土灌浆浇筑。

2 装配式建筑的优势

从装配式建筑的内涵来看，其主要具有两个方面的优势。首先是施工效率的优势，相比于传统施工工艺来看，装配式建筑依据施工图纸，提前进行建筑构件的准备，具有较强的灵活性，参建单位可以将不同的建筑构件交给不同的厂家进行生产，可以在生产完成之后，立即送往施工现场进行装配，这极大地节省了时间，提升了效率。其次，对于建筑质量的提升也有较大的帮助，正是因为大部分的建筑构件由不同厂家生产，这就给施工单位有了较多的选择性，生产厂家为了保住订单，只能对构件进行仔细打磨，确保构件质量，才能维持自身的品牌形象，获得更多的订单。此外，在预制构件到达施工现场之后，对构件进行装配也十分轻松，这给施工人员留下了更多观察和思考的时间，可以充分地对建筑缺陷进行弥补，从而提升建筑质量。与传统工法相比，组装工法有两种迅速性。一种是工厂快速拼装，另一种是当场快速组装。整个过程避免了传统的上装和其他步骤，可以不受天气的影响。今天，在中国经济发展的背景下，速度可以说就是金钱。在拼装建筑的新型田园地区，建筑、建造和装饰的综合过程非常快，帮助人们能够用最短的时间实现入住。总之，相比于传统施工方法来说，装配式建筑最大的优势在于缩短施工时间和提升建筑质量，利用传统施工方法至少需7～9d的时间来完成每层浇筑工序，而装配式建筑则只需要4～6d左右，这种效率上的优势让装配式建筑得到了极为广泛的应用。此外，装配式建筑符合环保理念，有效减少了环境破坏。因为建筑构件的生产是在工厂中完成，所需时间较少，建筑垃圾的数量也随之减少，而且各种各样的噪音污染也得到了有效解决。这种施工工序完全符合环保发展理念，是建筑行业可持续发展的重要路径。由于零件在工厂成型，组装现场的施工次数大幅减少，工作效率大幅提高。与传统施工方法相比，预制装配式建筑可节约40%以上的能源、80%的水、20%的土地以及20%的材料，这种没有灰尘和噪音的方法实现了安静的施工环境。而且比较容易被忽视的一点是，由于施工时间大大缩短，施工人员根本不需要进行夜间施工，所造成的光污染也大大减少。

3.预制装配式建筑方案设计要点

3.1顶层设计

针对装配式结构设计方案的可行性展开分析，具体考虑户型、分缝等方面，判断是否有不合理之处，若有不妥应及时调整。确定装配式方案后，应积极与其他人员沟通，共同学习方案要点，以便高效、协同施工。布置预制构件时，除了考虑构件自身的设计外，还需要注重配套条件的合理性，例如塔吊位置、起吊载重等方面均需要考虑周全，避免出现预制构件无法正常吊装的情况。

3.2剪力墙结构体系设计

在设计建筑纵墙的施工图纸时，有必要现对现场的施工情况进行了解，将所有可能出现的不确定因素考虑在内，然后按照相关设计标准进行设计。在使用结构纵墙时，需要先在其两端设计承重墙，并严格按照其两端的承重能力进行设计。在实际设计过程中，有必要按照内墙结构设计的实际要求进行设计，并综合考虑和解决许多难题和因素，在计算出实际结果的前提下，设计和建造承重墙。在设计前，需要明确其承重能力，并及时把一些关键部位标记出来，从而在后期施工过程中避免遇到类似问题。

3.3基于装配率的BIM参数化方案

优选设计流程在拆分原则的基础上提前确定预制构件，并基于BIM参数化平台设计装配式建筑方案。具体分析来看，其思路是：先明确并选中构件图元，之后提取模型BIM构件参数信息，并基于各个评价项采用相应的比例公式展开评分，采用评分值予以装配率计算，之后基于装配率开展等级评价。

4装配式设计过程

装配式建筑设计具有集约、精细的特点，五位一体模式下，装配式建筑设计需要充分关注研发和制作阶段。为了顺利推进具体的工作进程，需要多方协同，综合考虑业主的需求、质量、经济效益等方面，以统筹兼顾的理念开展前期方案策划和初步设计工作。此外，还需要密切关注预制构件的可行性以及生产、安装阶段的便捷性，在安全的前提下尽可能降低成本，达到高效施工的效果。初步设计调整时，必须适时更新预制率或装配率，调整出最具可行性的参数，以满足项目要求。切实提高设计流程的规范化水平至关重要，以便有序开展各项工作，实现标准化生产的目标。建筑工程对预制构件的需求量较大，如果生产阶段的标准化程度偏低，将造成构件质量欠佳、成本偏高的问题。如果项目中应用到新技术，应加强精细化设计，保证技术可行的前提下简化工作内容。以叠合板的施工为例，其可能存在出筋、支撑问题，因此在设计阶段应有效规避，以标准化的方式完成加工等后续的工作，最大限度降低叠合板的出筋率，保证叠合板质量，提高制作及安装的效率。如何减少叠合板的支撑数量是装配式建筑工程中的重点内容，可以考虑飞筋、大板设计或根据装配式建筑的工程要求，针对性建立新型预应力钢管桁架叠合板体系，在确保叠合板稳定性的同时，减少支撑甚至达到无支撑的效果。

结束语

现代化城市发展速度较快，城市人口数量较多，所以高层建筑是未来建筑事业的发展趋势，并且因为其性能要求较高，而对于装配式建筑施工技术有着更高的要求。但是从当前实际情况来分析，该技术还存在很多的缺陷与问题，不能满足当前建筑施工的需要。在未来发展中，需要逐渐突破技术壁垒，实现技术的升级，研发出更科学、合理的预制生产体系，为行业提供有力的支持，积极促进我国装配式建筑技术的发展和进步，实现可持续发展。

参考文献

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