張遵嶺

（貴陽建筑勘察設(shè)計(jì)有限公司，貴州 貴陽 550000）

0 引言

隨著城市化進(jìn)程加快，積極推動著建筑行業(yè)向前發(fā)展，其中裝配式住宅建筑因具有環(huán)保、節(jié)能等特性，逐漸成為當(dāng)前建筑領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。從建筑設(shè)計(jì)角度來看，傳統(tǒng)住宅建筑設(shè)計(jì)僅能對單個項(xiàng)目需求進(jìn)行滿足，而在裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)中，其建筑結(jié)構(gòu)的各個構(gòu)件均為提前加工預(yù)制，并可以實(shí)現(xiàn)共享，能夠更好地保證整個住宅建筑設(shè)計(jì)水平與施工質(zhì)量，同時符合大眾的審美要求，有利于助推我國建筑行業(yè)可持續(xù)、生態(tài)化發(fā)展。基于傳統(tǒng)住宅與裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)方法不同，如何實(shí)現(xiàn)固本拓新，是目前各相關(guān)人員需要考慮的問題。

1 基于實(shí)際案例的傳統(tǒng)住宅與裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)方法對比分析

1.1 項(xiàng)目概述

本文以觀山湖區(qū)干井棚戶區(qū)改造項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目位于貴州省貴陽市觀山湖區(qū)干井村片區(qū)，用地南側(cè)為金清大道、西側(cè)為干井大道（規(guī)劃）、北側(cè)為蘇州路、東側(cè)為貴陽繞城高速及商城西路。南側(cè)不遠(yuǎn)處為G60滬昆高速；周邊設(shè)有貴州最大的客運(yùn)交通樞紐-金陽客車站，緊鄰繁華的西南商貿(mào)城，為居民交通與日常生活提供了極大地便利。

綜合考慮項(xiàng)目周圍環(huán)境條件，并根據(jù)土地出讓合同及規(guī)劃條件要求，嚴(yán)格按照要求配置裝配式建筑。本項(xiàng)目總建筑面積為494375.57m2，地上建筑面積為370126.73m2，按照要求不少于地上建筑面積30%的建筑均采用裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)方法，且裝配式建筑面積不少于111038.02m2。具體實(shí)施樓棟號為：1#住宅、4#住宅、5#住宅、6#住宅、7#住宅、8#住宅、9#住宅、10#住宅、11#住宅。

1.2 傳統(tǒng)住宅與裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)方法對比

1.2.1 著眼高度不同

從設(shè)計(jì)角度分析，傳統(tǒng)住宅建筑通常是以單個項(xiàng)目需求為依據(jù)，對住宅建筑單體或群體進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)；而裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)中，則是以整體裝配式住宅設(shè)計(jì)的邏輯體系為依托，將各住宅小區(qū)融入該體系中，實(shí)現(xiàn)裝配構(gòu)件、設(shè)計(jì)方法、標(biāo)準(zhǔn)模塊以及標(biāo)準(zhǔn)樓棟等方面共享。一般情況下，基于裝配式建筑設(shè)計(jì)初期階段，需要對整個改造項(xiàng)目規(guī)劃目標(biāo)進(jìn)行綜合考慮，明確各住宅之間的聯(lián)系，以保證裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)合理性，項(xiàng)目改造有效性。

工業(yè)化是裝配式住宅建筑明顯的基本特征，該特征是各住宅之間使用相同構(gòu)件模塊的關(guān)鍵要素，也是滿足多次利用戶型產(chǎn)品及標(biāo)準(zhǔn)化樓棟需求的必要條件；因此，針對改造項(xiàng)目的裝配式住宅建造，必須要在初期設(shè)計(jì)階段從高處著眼考慮，從根本上保證項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)整體性[1]。

1.2.2 涉及階段存在差異

小區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑單體設(shè)計(jì)等是傳統(tǒng)住宅建筑項(xiàng)目在方案設(shè)計(jì)階段所涉及的內(nèi)容；裝配式住宅建筑項(xiàng)目中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件均是由工廠負(fù)責(zé)完成生產(chǎn)與制作，涉及現(xiàn)場裝配等，因此必須全過程把握裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)。基于初期設(shè)計(jì)階段，要對構(gòu)件拆分、精細(xì)化設(shè)計(jì)要求等進(jìn)行綜合考慮，并保證結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣、內(nèi)裝專業(yè)等均與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)保持緊密溝通，確保改造項(xiàng)目達(dá)到全過程的一體化設(shè)計(jì)目的。

裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)方法完全貼合當(dāng)前工業(yè)化生產(chǎn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展趨勢，并可以在后期項(xiàng)目實(shí)施過程中滿足多工種相互協(xié)作的需求，是推動我國建筑行業(yè)朝著掌控全局設(shè)計(jì)發(fā)展方向的重要支撐。

1.2.3 預(yù)期目標(biāo)不同

從建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)來看，相較于傳統(tǒng)住宅建筑設(shè)計(jì)，裝配式住宅建筑在設(shè)計(jì)階段更加注重質(zhì)量、成本、效果以及節(jié)能環(huán)保等方面的要求，其中具有工業(yè)化特點(diǎn)的裝配式手段在建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，不僅可以保障產(chǎn)品質(zhì)量，又能根據(jù)人們審美要求控制建筑外部形象。加上在構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)中計(jì)算機(jī)技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，可滿足前期預(yù)測項(xiàng)目成本投入及施工周期的要求，使其更好地實(shí)現(xiàn)裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)。

1.2.4 操作過程不同

在傳統(tǒng)住宅建筑設(shè)計(jì)過程中，戶型設(shè)計(jì)與規(guī)劃設(shè)計(jì)通常并行開展，而裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)方法在住宅項(xiàng)目的應(yīng)用，更加關(guān)注整體修改的“度”，目的是在保留原有規(guī)劃及單體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上盡可能實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的歸并統(tǒng)一，減少構(gòu)件種類數(shù)量，這樣既能減少成本投入，又能彌補(bǔ)傳統(tǒng)住宅建筑設(shè)計(jì)方面存在的不足[2]。項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求決定著裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)，并會在戶型種類、樓棟標(biāo)準(zhǔn)化等方面進(jìn)行體現(xiàn)。在后期項(xiàng)目實(shí)施過程中，需要結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況再確定裝配式住宅建筑的工業(yè)化程度。而傳統(tǒng)住宅建筑設(shè)計(jì)中無須考慮此方面情況。

1.2.5 均遵守戶型優(yōu)化原則

創(chuàng)設(shè)滿足各種功能作用需求的空間及改善居住環(huán)境質(zhì)量是進(jìn)行戶型設(shè)計(jì)的根本目的，無論是傳統(tǒng)住宅還是裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)均要以此為設(shè)計(jì)原則。戶型設(shè)計(jì)若想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，前提是需要對戶型的軸線及功能進(jìn)行調(diào)整或微調(diào)，既能保證戶型優(yōu)化效果，又能為用戶打造適宜居住的空間環(huán)境。

例如，在改造項(xiàng)目案例中，采用模塊整理的方式對各住宅的剪力墻進(jìn)行規(guī)整，以保證模塊內(nèi)部隔墻分隔的靈活性，同時對部分戶型的內(nèi)部空間進(jìn)行調(diào)整，主要是客廳與臥室的開間和進(jìn)深，使內(nèi)部功能空間滿足后期內(nèi)裝設(shè)計(jì)、家具布置等要求。

1.2.6 裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)側(cè)重系統(tǒng)集成

集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是現(xiàn)階段裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)中較為常見的設(shè)計(jì)方法之一，并逐漸成為裝配式住宅建筑行業(yè)的主流發(fā)展趨勢；與傳統(tǒng)住宅建筑設(shè)計(jì)不同的是，裝配式住宅基于集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部設(shè)備與電氣管井的集中化設(shè)計(jì)要求。①在標(biāo)準(zhǔn)層中各戶型內(nèi)部用水空間運(yùn)用集中式布置方法，能為后續(xù)管井空間整合提供方便，并使管道數(shù)量減少。②樓棟管井管線同樣運(yùn)用上述方法在樓道內(nèi)進(jìn)行布置，解決以往管道維修工作必須入戶的問題，實(shí)現(xiàn)有效降低居民住宅管道維修與管理工作開展難度[3]。③在住宅系統(tǒng)中，分離不同使用期限的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與設(shè)備管線系統(tǒng)，由于設(shè)備管線使用期限較短，實(shí)際設(shè)計(jì)工作開過程中，采取公共空間化、集成化設(shè)計(jì)設(shè)備管徑，可實(shí)現(xiàn)基于住宅建筑全生命周期內(nèi)以更新管線的方式對建筑使用期限進(jìn)行適當(dāng)延長，提升這一操作實(shí)踐的可能性。側(cè)重系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)方法如圖1 所示。

圖1 側(cè)重系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)方法

1.2.7 裝配式住宅建筑具有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系

從戶型設(shè)計(jì)方面來看，裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)具有完整化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)體系，并由標(biāo)準(zhǔn)化戶型與標(biāo)準(zhǔn)化交通核模塊共同組成。

戶型模塊層面，對項(xiàng)目中住宅戶型重新進(jìn)行設(shè)計(jì)時，需要調(diào)整軸線尺寸梳理剪力墻，目的是保證裝配式住宅戶型外觀整體一致性；同時調(diào)整與優(yōu)化剪力墻設(shè)計(jì)，因是由若干個模塊組成每個戶型，可以利用輕質(zhì)隔墻對內(nèi)部空間進(jìn)行靈活分隔。

交通核模塊層面，為保證項(xiàng)目的裝配式住宅符合土地出讓合同及規(guī)劃條件要求，需要將住宅原有交通核轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)化交通核，實(shí)現(xiàn)住宅內(nèi)部樓梯、電梯井、機(jī)電管井以及走道的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

1.2.8 裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)具有多樣性平面組合

基于模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)，可以充分滿足多樣組合項(xiàng)目中的各戶型，如較為常見的塔樓、板樓、通廊式住宅等平面組合形式，實(shí)現(xiàn)裝配式住宅建筑多樣化規(guī)劃設(shè)計(jì)。

一般情況下，在開展裝配式住宅規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時，需要對項(xiàng)目所在地的周邊環(huán)境、交通人流、歷史文脈等因素綜合考慮，并在符合土地出讓合同及規(guī)劃條件要求的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，以更好地體現(xiàn)服務(wù)城市環(huán)境與打造高品質(zhì)住宅的設(shè)計(jì)理念。由于規(guī)劃條件要求不同，其建筑形態(tài)與平面組合方面也有著較大差異；針對住宅建筑，所選擇的平面組合是否符合項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)要求應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中著重考慮。

2 固本拓新要求下裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化

2.1 裝配式住宅建筑技術(shù)策劃階段

技術(shù)策劃是裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)過程中極為重要的環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員需要在掌握改造項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)、建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)、成本限額、外部條件等情況的基礎(chǔ)上完成科學(xué)合理的技術(shù)路線制定，從源頭上保障裝配式住宅建筑中預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化水平，避免因前期技術(shù)策劃覆蓋不夠全面而影響整個項(xiàng)目實(shí)施效果。

2.2 裝配式住宅建筑初步設(shè)計(jì)階段

準(zhǔn)確把握改造項(xiàng)目涉及各專業(yè)的技術(shù)要點(diǎn)，開展裝配式住宅建筑協(xié)同設(shè)計(jì)，并根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，對預(yù)制構(gòu)件種類、設(shè)備專業(yè)管線預(yù)留預(yù)埋方式等加以明確，并在此基礎(chǔ)上制定專項(xiàng)的經(jīng)濟(jì)性評估方案，實(shí)現(xiàn)盡可能減少成本投入的前提下，提升技術(shù)措施制定合理性、科學(xué)性，提高改造項(xiàng)目實(shí)施效果[4]。

2.3 裝配式住宅建筑施工圖設(shè)計(jì)階段

以裝配式住宅建筑初步設(shè)計(jì)制定的技術(shù)措施為設(shè)計(jì)依據(jù)，建設(shè)項(xiàng)目中所涉及各專業(yè)可以根據(jù)預(yù)制構(gòu)件、內(nèi)裝部品、設(shè)備設(shè)施等確定設(shè)計(jì)參數(shù)，以保證項(xiàng)目應(yīng)用裝配化建造解決實(shí)際問題，促進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)提質(zhì)增效。其中針對構(gòu)件設(shè)計(jì)，應(yīng)由經(jīng)驗(yàn)豐富、專業(yè)能力強(qiáng)的設(shè)計(jì)單位與預(yù)制構(gòu)件加工廠共同完成，使各預(yù)制構(gòu)件加工精度、尺寸等設(shè)計(jì)參數(shù)均保持一致。且預(yù)制構(gòu)件要遵循連接方便、平面多組合、受力合理等基本原則，既方便后期運(yùn)輸作業(yè)開展，又能提升建設(shè)成本控制靈活性。例如，為提高裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化水平，可以在該環(huán)節(jié)積極推進(jìn)數(shù)字化設(shè)計(jì)體系建設(shè)，統(tǒng)籌建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備、部品部件、裝配施工、裝飾裝修，推行一體化集成設(shè)計(jì)。發(fā)揮BIM 技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)虛擬建造環(huán)境下的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工全面協(xié)同。

2.4 內(nèi)裝修設(shè)計(jì)

基于傳統(tǒng)住宅的裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化，內(nèi)裝修設(shè)計(jì)應(yīng)以國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求為依據(jù)，遵循一體化設(shè)計(jì)原則，使其項(xiàng)目改造完成后，其安全性、經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性、環(huán)保性等各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)均符合規(guī)定要求。內(nèi)裝修設(shè)計(jì)中所涉及的部品與構(gòu)件，均要注重優(yōu)化參數(shù)、公差配合和接口技術(shù)等方法的運(yùn)用，目的是進(jìn)一步增強(qiáng)部品與構(gòu)件的通用性，滿足二者互換要求。

同時對不同材料、設(shè)備、設(shè)施的使用年限等因素進(jìn)行綜合考慮，以保證內(nèi)裝修部品具有良好的可變性和適應(yīng)性，為后續(xù)安裝施工、使用維護(hù)等工作開展提供方便。例如，裝配式住宅內(nèi)裝修所涉及的材料、設(shè)備及預(yù)制構(gòu)件的選擇，均要結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，做好協(xié)同設(shè)計(jì)，促進(jìn)項(xiàng)目整體施工質(zhì)量提高，確保裝配式住宅建筑主體結(jié)構(gòu)整體安全性、穩(wěn)定性。

2.5 部品部件智能生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)

將數(shù)字化技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)合理引入裝配式建筑部品部件生產(chǎn)過程中，根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目特點(diǎn)和具體要求，構(gòu)建鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件智能生產(chǎn)線，使裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)在專業(yè)化、規(guī)?；纳a(chǎn)體系支撐下實(shí)現(xiàn)部品部件智能生產(chǎn)。以BIM 技術(shù)為核心，建立標(biāo)準(zhǔn)化部品部件庫，對部品部件分類及識別規(guī)則加以明確，使裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)、采購、生產(chǎn)、建造、交付、運(yùn)維等階段的信息互聯(lián)互通和協(xié)同共享實(shí)現(xiàn)[5]。

與此同時，為進(jìn)一步提高裝配式住宅建筑部品部件生產(chǎn)質(zhì)量，加大裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)施工質(zhì)量全過程監(jiān)管力度非常必要，可在部品部件生產(chǎn)環(huán)節(jié)搭建信息化管控平臺，最大限度地發(fā)揮射頻識別（RFID）或二維碼識別等身份識別技術(shù)優(yōu)勢，滿足裝配式住宅建筑部品部件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)至使用全過程質(zhì)量追溯需求，實(shí)現(xiàn)從源頭上管控裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)水平。

3 結(jié)語

綜上所述，從二者設(shè)計(jì)方法不同的角度進(jìn)行分析，傳統(tǒng)住宅建筑主要圍繞單個項(xiàng)目的需求進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，而裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)則是以工業(yè)化生產(chǎn)模式為依托，有利于進(jìn)一步提高工程施工效率和質(zhì)量，并縮短施工周期。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略深入實(shí)施，為更好地迎合時代發(fā)展趨勢，應(yīng)根據(jù)傳統(tǒng)住宅與裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)方法不同之處，著力實(shí)現(xiàn)固本拓新，既能彌補(bǔ)傳統(tǒng)住宅建筑設(shè)計(jì)方法存在的不足，又能將裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)優(yōu)勢充分發(fā)揮，從而助推我國建筑行業(yè)可持續(xù)、生態(tài)化發(fā)展。