装配式建筑对现代建筑设计的影响研究

装配式建筑对现代建筑设计的影响研究

吕海涛

山东电力建设第三工程有限公司    山东  青岛  266100

摘要：目前，节能环保的建筑理念已经逐步被人们所接受。在这种情况下，建筑业也在探索更低碳、更节能的建筑形态，而装配式建筑既可以有效地节约资源，又可以使项目的整体效益得到进一步优化。为了使装配式建筑工程最大限度地发挥其真正的效益，必须强化其结构部件的科学化设计，即强化其在工程中的施工管理。在这一阶段，要利用信息技术来提升装配式建筑的设计与施工管理水平。本文通过对装配式建筑优点的分析，论述了它对当代建筑的影响，期望能为有关人士带来启发。

关键词：装配式建筑；现代建筑设计；影响

引言

装配式的发源地在欧洲，接着在日本得到了蓬勃发展。改革开放以后，由于预制件的广泛使用与发展，装配式构件建筑已逐步成为中国建筑业的主流。近年来，装配式建筑已逐渐占据主导地位，对现代建筑的发展起到了促进作用。装配式建筑在我们国家的经济建设中起着无可取代的作用，和传统建筑比起来，其从施工效率和质量上都得到了显著提高。其具备环保、高效、低成本等优点，并且它也在不断地融入中国文化元素进行着创新。所以，通过对装配式建筑在当代建筑设计中所产生的影响进行梳理，有助于施工企业更好地掌握其内涵，并在实践中对其进行优化。

一、装配式建筑的优势

（一）有效节约材料能源

目前，业主对建筑物进行任意改变是建筑行业中所出现的一种常见的资源浪费原因，这种变化会造成巨大的金钱和物质浪费，同时还会带来许多不良影响，如二次施工、设计更改等。装配式施工在以下几个方面有效缓解了资源浪费：①大大降低了建筑物内、外墙的粉刷用量。从建筑物自身来看，为了更好地提高外观美感，一般都会采用抹灰的方式来实现。然而装配式建筑物的表面将不会有很多突起，这样一来，在粉刷这一环节中无需再做多余的操作，从而节约了这一部分的费用；②大大减少了装潢材料的用量。在建造装配式建筑的过程中，已经充分地注意到了有关装饰细节，并在原成型结构中加入了一些更具美感的元素，在组装完成后无需再进行二次装饰工作。

（二）环保性能较强

目前，建筑行业中最注重的就是环境保护，所以在建筑施工过程中，应该充分关注能源资源节约问题，并采取适当的措施来有效地解决污染问题。装配式建筑所采用的建筑材料通常都是出自于工厂，因此可以明显地减少整体施工的工作量，并且对噪声和污染的影响也相对较小，可以保证在较短的时间内完成施工工作，并且可以对有关工程进行合理拆除，一些建筑材料还可以实现二次利用，从而大大地提高了材料的使用率，有效地减少了总成本。

二、装配式建筑对现代建筑设计的影响

（一）贯彻低碳环保设计理念

在传统建筑工程实践中，建筑设计与工程施工是分阶段进行的。装配式建筑将构件预制、现场装配作为一种操作方式，采用了模块化与组件化的设计与装配，有效地保证了装配式建筑的设计可行性，保证了工程的质量和效率，并减少了在工地上进行建设项目所对周围天然生态环境造成的不良影响。一方面，装配式建筑中所有的功能部件都是由工厂制造和加工的，工厂采购原料，以建筑设计方案中的构件结构数据和属性数据为依据，对原材料进行加工、塑形和管理，在工厂内完成组件的原材料采购、加工与成型，加快建设设计的工业化、产业化进程。装配式建筑把建设工作的流程从工地转移到了制造车间，以工厂科学的组件加工预制流程为主，并以节能降耗减排等工艺举措为基础，对组件生产过程中产生的废气废水进行集中控制，在制造过程中，可以有效地降低对环境的污染。一方面，可以将在预制件加工和之后的运输工作与现场组装施工进度相结合，对其进行合理的安排，避免由于部件长期积压在施工现场而造成的土壤污染。在进行吊装组装的时候，施工人员可以按照吊装方案中设计的塔吊工作范围、吊装运输路线等对吊装过程进行追踪。保证施工过程吊装工序的推进与衔接的效率和匹配性，省去了传统建筑工程施工现场搭脚手架的过程，减少了建筑固体垃圾的产生。所以，装配式建筑中所蕴含的环保、低碳等理念和实际效果，可以被运用到当代的建筑设计之中。通过严格控制构件设计、规格、批量制造和高效组装等流程，来提升建筑材料的使用效率，降低对环境和生态造成的损害。

（二）优化现代建筑设计流程

装配式建筑设计，就是以一个建筑设计方案为基础，来对部分或者所有的建筑构件展开设计，通过设计图来进一步明确这些构件的内部结构、规格尺寸以及与其他构件之间的空间关系，从而为这些构件的制造和后续组装提供了一个设计基础。在装配式建筑设计阶段，可以将BIM技术引入到建筑部件的3D模拟模型中，通过整合部件的几何信息和非几何信息，来构建建筑模型和结构模型，并对其进行了设计检验，对装配式建筑中的预制件埋设、孔洞预留等数据进行精细化设计，并在组件组装的过程中，对组件模型进行碰撞测试与错误检查。对部件设计中的不合理之处进行修正与优化，依据模型的冲突检验与巡游，预先找到错误与冲突的关键点，并给出进一步的设计建议。与此同时，以BIM技术为基础，能够构建出一个组装式标准化族库，可以对不同规格、型号、用途的构件展开设计

[1]。在实际装配式建筑设计阶段，通过调用对应的部件来进行参数调节和部件组装，从而达到快速建立装配式建筑的目的，进而能够有效地提高装配式建筑的建造效率。在协作层面，利用BIM技术，能够实现多专业设计师在同一建筑模型上进行设计，并对其进行相应的修正，从而提高现代建筑的设计效率。

（三）促进建筑构件产业化发展

装配式建筑工程的实现采取的是构件预制与现场组装的模式。在装配式建筑开展初期，设计部门需要向制造部门提供图纸，以便将各种装配式建筑的具体设计图纸完整、准确地传达到制造部门。但是，平面图只能够显示部分零件的结构和参数信息，将会影响到工程设计的实用性。在BIM技术的支撑下，设计单位可以将建筑构件的3D模型同时向生产单位递交，通过3D可视化模型，可以对构件规格、尺寸等进行直观地展现，这样就可以帮助构件的生产人员准确地掌握构件的各方面信息，比如预留孔洞位置和深度、钢筋下料长度等，从而提升构件制造精度和效率。与此同时，通过BIM技术平台，可以让构件预制制造单位和装配式建筑施工单位在各自的工作计划和设计上进行有机结合，在保证装配式建筑施工过程能够有序有效地进行的前提下，对原料采购、浇筑、装配等装配式建筑工作流程进行统筹安排。对生产计划、运输计划和施工计划进行动态跟踪和优化，提升建筑构件的生产、运输和施工效率。在正式投入制造之前，制造部门可以通过预装测试来再次验证装配式建筑设计方案的科学性和合理性，从而进一步改进制造工艺。

（四）提升现代建筑的综合效能

在装配式建筑中，将部件在制造车间进行统一、批量化加工和预制，根据建筑部件的设计图和部件3D模型，可以实现部件的通用设计和大批量生产，特别是对具有普适性的部件，可以采用大批量的制造方式来降低装配式建筑的实施成本。对于那些需要进行专门定制的建筑部件，可以通过精确的三维模型来引导制造和开发，而定制化的建筑部件能够提升组装式建筑部件的现场安装的便利程度，从而降低由于二次运输和现场进行二次组装而造成的费用。将装配式建筑运用于现代建筑，能够在方案设计、构件运输和组装等各个阶段对工程成本进行有效控制，大幅提高建筑设计的整体效率。

结语

总之，在降低造价、提升生产工艺、优化建造方式等方面，装配式建筑对我国建筑业的高品质发展起到了积极的推动作用。相对于常规的建造方式，装配式建筑更加注重工程质量与效率，并能极大地节省人力、物力。不过其在推动现代建筑发展的同时，也存在着诸多的不确定性。所以，各建筑企业要从现实出发，跟上时代步伐，把有利资源进行整合，强化顶层设计，发展绿色环保的建材，从而促进建筑业的高质量发展。

参考文献:

[1]杨召波,麻希孟,周程,张廷甫.BIM技术在装配式建筑建设过程中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2022(11):66-68