【摘要】我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，極大地促進(jìn)了建筑行業(yè)的發(fā)展，也使得人們對于建筑施工質(zhì)量提出了更高的要求。在建筑施工中，在預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)方面，比較多的設(shè)計(jì)單位缺乏良好的應(yīng)對措施。在本文中，首先簡要概述了預(yù)制裝配式建筑，基于此，對預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化的措施進(jìn)行了研究與探討，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】預(yù)制裝配式建筑;設(shè)計(jì);優(yōu)化措施

1、引言

作為一種新型的建造形式，預(yù)制裝配式建筑相較于傳統(tǒng)建筑形式而言有著更加優(yōu)越的條件，所以在現(xiàn)如今建筑行業(yè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。為了能夠使預(yù)制裝配式建筑得以更好的推廣，需要對其結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。在設(shè)計(jì)預(yù)制裝配式建筑的時(shí)候，需要對其優(yōu)勢進(jìn)行充分發(fā)揮，在使設(shè)計(jì)質(zhì)量得以保證的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約。

2、預(yù)制裝配式建筑概述

2.1簡介

所謂預(yù)制裝配式建筑，是指建筑構(gòu)件是通過工廠預(yù)先加工制成的，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場對其進(jìn)行直接安裝形成建筑物，其是一種新興的建造形式。與預(yù)制構(gòu)件的形式及其施工方式的不同，其能夠分成砌塊建筑、盒式建筑、板材建筑、骨架板材建筑、升板建筑等類型?，F(xiàn)階段，預(yù)制裝配式建筑比較常見的形式主要是預(yù)制裝配式混凝土建筑與預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，這兩種建筑結(jié)構(gòu)所采用的材料都是比較常規(guī)的，建筑構(gòu)件都是在工廠預(yù)先制好的，在施工現(xiàn)場直接安裝，使之成為一個(gè)整體建筑。裝配式建筑的建設(shè)流程與現(xiàn)澆混凝土建筑的流程相比，增加技術(shù)策劃、工廠生產(chǎn)、一體化裝修、維護(hù)更新等過程，強(qiáng)調(diào)了各過程的協(xié)同。裝配式建筑的建設(shè)流程見下圖1：

2.2裝配式建筑的主要特點(diǎn)

（1）由于裝配式建筑的操作難度明顯高于傳統(tǒng)的建筑施工方式，因此對其從業(yè)人員的專業(yè)技能與綜合素養(yǎng)有著更加嚴(yán)格的要求，同時(shí)要求操作人員具有較高的技術(shù)管理水平和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。（2）由于裝配式建筑施工的重要構(gòu)件都是在工廠進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)，現(xiàn)場使用機(jī)械吊裝的方式完成，使得其他專業(yè)操作得以同步進(jìn)行，因此裝配式建筑施工技術(shù)的整體施工速度較快，且具體施工受季節(jié)的變化影響不太明顯，能有效縮短建筑工程的施工周期。（3）裝配式建筑的構(gòu)件預(yù)制普遍采用在定型的模板上進(jìn)行平面施工的方式操作，故實(shí)際所生產(chǎn)的構(gòu)件不僅低成本，高質(zhì)量，且生產(chǎn)效率理想與安全環(huán)保性能較高。（4）一次性成型的工藝操作或者是立模工藝操作都是預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的操作方式，這樣能科學(xué)地提升建筑的保溫功能、裝飾功能以及門窗等附件的各項(xiàng)功能，還能明顯降低施工工藝的流程與資源的消耗。

2.3預(yù)制裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)

2.3.1施工周期比較短

預(yù)制裝配式建筑中，絕大部分的建筑構(gòu)件是提前預(yù)制好的，在地基基礎(chǔ)施工期間，就可以預(yù)先制作上層的構(gòu)件，如此一來能夠使施工時(shí)間得以極大地縮短，并且裝配式建筑很多都是安裝施工，與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土建筑施工相比較來說，施工速度比較快。

2.3.2對周邊環(huán)境有著較小的影響

通常來說，預(yù)制裝配式建筑施工主要工藝就是安裝，實(shí)際施工期間有著比較小的噪音，并且也不會(huì)有揚(yáng)塵污染產(chǎn)生，對于周邊環(huán)境的影響相對較小，因此，其與綠色施工的要求是相符合的。

2.3.3建筑形式綠色環(huán)保

與傳統(tǒng)的建筑形式相比較而言，預(yù)制裝配式建筑不僅能夠?qū)崿F(xiàn)材料的節(jié)約，而且能夠降低能耗，并且預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的構(gòu)件還能夠?qū)崿F(xiàn)回收再利用，與當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的施工理念相符合，對于我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展而言有著重要的推動(dòng)作用。

3、基于裝配式建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

3.1拓展設(shè)計(jì)內(nèi)容

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容中往往僅包含對施工企劃的設(shè)計(jì)，不僅缺乏了對施工環(huán)境中各因素、數(shù)據(jù)等的科學(xué)分析，也較易因設(shè)計(jì)與構(gòu)筑體系、構(gòu)筑思路等的不切合，導(dǎo)致設(shè)計(jì)成效較差、設(shè)計(jì)不切實(shí)際問題。故現(xiàn)階段設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)注重對設(shè)計(jì)工作的拓展，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)對項(xiàng)目的指導(dǎo)定位與結(jié)構(gòu)布局等進(jìn)行一定了解，并通過對建筑功用、構(gòu)件加工與施工裝配等各方面的考慮，由此實(shí)現(xiàn)對預(yù)制裝配式建筑的一體化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而達(dá)成建筑立面造型的實(shí)用性設(shè)計(jì)。并且設(shè)計(jì)人員還應(yīng)認(rèn)知到建筑種類與部位的定義，再加上預(yù)制構(gòu)件的規(guī)格、組合與一定的成本控制工作，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的設(shè)計(jì)工作，為預(yù)制裝配式建筑打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。然后在上述基礎(chǔ)上，相關(guān)設(shè)計(jì)人員還可進(jìn)行深入拓展與優(yōu)化，如結(jié)合現(xiàn)代一體化的建設(shè)理念，將建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)、構(gòu)件數(shù)據(jù)等進(jìn)行測算與協(xié)調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)對構(gòu)件種類、規(guī)格等的適應(yīng)性調(diào)整。并可根據(jù)相關(guān)管線在模板中的設(shè)計(jì)規(guī)劃，對管道線路的預(yù)埋形式、配置環(huán)節(jié)、預(yù)設(shè)位置等進(jìn)行整合，再經(jīng)由對管線設(shè)備中技術(shù)要點(diǎn)、應(yīng)用要點(diǎn)等的整合梳理，配以管線設(shè)備中經(jīng)濟(jì)成本的設(shè)計(jì)估算，真正實(shí)現(xiàn)對設(shè)計(jì)內(nèi)容的拓展，并由此保障設(shè)計(jì)工作的有效性。此外，現(xiàn)代設(shè)計(jì)工作還應(yīng)涵蓋有建筑整體構(gòu)建、建筑內(nèi)部裝修、相關(guān)的設(shè)備工程與各類建筑構(gòu)件，并通過設(shè)計(jì)出施工圖與構(gòu)件加工圖，保證預(yù)制裝配式建筑的建設(shè)質(zhì)量。另外設(shè)計(jì)單位應(yīng)充分考慮項(xiàng)目定位、建設(shè)規(guī)模、裝配化目標(biāo)、成本限額以及各種外部條件影響因素，制定合理的建筑設(shè)計(jì)方案，提高預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化程度，并與建設(shè)單位共同確定技術(shù)實(shí)施方案，為后續(xù)的設(shè)計(jì)工作提供設(shè)計(jì)依據(jù)。技術(shù)策劃階段設(shè)計(jì)要點(diǎn)見下圖2：

3.2應(yīng)用BIM技術(shù)

現(xiàn)階段各類設(shè)計(jì)技術(shù)不斷發(fā)展，以保障建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量為目的，相關(guān)設(shè)計(jì)人員也應(yīng)當(dāng)重視起對新型設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用。BIM技術(shù)便是新型技術(shù)中較為優(yōu)良的一種，該技術(shù)稱為建筑信息模型，主要是通過各類信息化手段進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)拆分與精準(zhǔn)定位。經(jīng)由BIM技術(shù)不僅能夠大大提升預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量，更能建立起建筑設(shè)計(jì)中的構(gòu)件數(shù)據(jù)庫，由此在實(shí)現(xiàn)模型化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的建筑設(shè)計(jì)后，還能便于施工、裝修、改造等過程中相關(guān)人員對設(shè)計(jì)企劃加以理解，并且構(gòu)件數(shù)據(jù)庫還有著為相關(guān)施工階段打下數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的作用。同時(shí)，在BIM技術(shù)所建立起的構(gòu)件數(shù)據(jù)庫中，還能夠?qū)崿F(xiàn)對各類建筑構(gòu)件的實(shí)時(shí)優(yōu)化，由此在施工企劃更新、修改、變更等情況時(shí)，能夠重復(fù)利用相關(guān)構(gòu)件，從而節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，以保障施工效率。并且BIM技術(shù)中最重要的一項(xiàng)功能便是將相關(guān)設(shè)計(jì)、構(gòu)造進(jìn)行可視化的模擬，由此不僅能夠讓設(shè)計(jì)人員找出自身設(shè)計(jì)的不足與漏洞，還能便于施工人員的理解，從而為高質(zhì)量預(yù)制裝配式建筑打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.3預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸方面與存放方面

（1）運(yùn)輸環(huán)節(jié)的要點(diǎn)。在外界因素的影響下會(huì)使得預(yù)制構(gòu)件在運(yùn)輸過程中容易出現(xiàn)構(gòu)件與運(yùn)輸工具間的碰撞現(xiàn)象，從而給預(yù)制構(gòu)件造成不同程度的損壞。通常情況下預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)廠家與實(shí)際安裝存在一定的距離，要有效降低運(yùn)輸環(huán)節(jié)對預(yù)制構(gòu)件的影響，則需要提前了解實(shí)際運(yùn)輸線路的綜合情況，例如線路概況、地質(zhì)情況以及天氣情況等，確保選擇線路的最佳性，降低運(yùn)輸過程對預(yù)制構(gòu)件造成的破損程度。（2）PC剪力墻的存放要點(diǎn)。堆放架是剪力墻堆放儲藏的基本配置，因此在預(yù)制堆放架的過程中，要確保堆放架的實(shí)際承載力。由于PC墻板的外墻側(cè)面度過低，因此不能將其作為建筑的有效支撐面，為此則需要重點(diǎn)防護(hù)預(yù)制構(gòu)件的易損部位，并對其進(jìn)行科學(xué)的存放，提升PC剪力墻的質(zhì)量。

3.4管線預(yù)埋的設(shè)計(jì)

管線預(yù)埋位置的預(yù)留是預(yù)制裝配式建筑施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)必須予以充分重視的問題，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)預(yù)制裝配式建筑時(shí)，必須做好接地線路、排水管道、電力管線等安裝位置的預(yù)留工作，避免因?yàn)楣芫€預(yù)留位置不合理，影響預(yù)制裝配式建筑的施工。這就要求，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)管線施工方案時(shí)，必須先確定管線安裝的具體位置，然后再設(shè)計(jì)預(yù)留管線的施工圖紙，最后再按照預(yù)制裝配式建筑施工的實(shí)際情況，檢查預(yù)留管線位置的合理性。在檢查過程中，必須確保各個(gè)預(yù)留管線之間不能出現(xiàn)交叉平行或者垂直碰撞的現(xiàn)象，確保預(yù)留位置設(shè)計(jì)合理性，為預(yù)制裝配式建筑施工的順利進(jìn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

結(jié)語：

總而言之，在對預(yù)制裝配式建筑優(yōu)化與設(shè)計(jì)進(jìn)行探索期間，需要對現(xiàn)代建筑發(fā)展方向進(jìn)行充分尊重，使預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性得以提高，使其能夠?qū)ΜF(xiàn)今建筑發(fā)展的趨勢相適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)更好的發(fā)展。

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作者簡介：

李春常（1982-），男，漢族，江蘇省贛榆縣人，本科，建筑學(xué)工程師，主要從事建筑設(shè)計(jì)等工作。