裝配式建筑工程的設計要點及相關問題解析

賴文曦

【摘要】對于裝配式建筑來說，也就是指相關預制結構構件在工程項目中應用，在裝配式建筑工程施工建設中，設計質量將決定工程建設質量，是提高工程施工效率和質量的重要因素。但是在實際中，受到各種因素影響，使得在裝配式建筑設計方面依然存在各種問題?；诖?，本文就結合裝配式建筑工程的設計要點，重點分析裝配式建筑工程設計中存在的相關問題，根據分析結果，提出相關對策，具體內容如下。

【關鍵詞】裝配式建筑工程;設計要點;相關問題

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

在當前建筑中，作為最重要建筑類型，裝配式建筑自身展現出使用效率高、成本少等特點，是當前我國建筑行業中廣泛采用的建設類型。在裝配式建筑工程設計及建設中，受到各種因素影響，依然會面臨各種問題，影響裝配式建筑成果。所以，相關部門需要從實際入手，結合裝配式建筑設計現狀，找出設計中出現的問題，采取相應的處理對策，保證裝配式建筑設計的規范性和專業性，有效提高裝配式建筑水平，保證裝配式建筑質量。

1、裝配式建筑工程的設計要點

1.1 平面和立面設計

在開展裝配式建筑設計工作時，其平面設計在其中發揮著重要作用，更是設計工作重點。所以，在裝配式建筑設計過程中，需要從平面設計入手，結合建筑構件實際情況，深入分析裝配式建筑構件類型和尺寸要求，以對建筑內部布局科學把控。通過立面設計，實現對裝配式建筑內部控制的把控，保證建筑空間功能全面發揮。

1.2 施工圖紙設計

施工設計圖紙是裝配式建筑施工活動順利開展的依據，其施工圖紙設計質量將會給裝配式建筑施工質量帶來直接影響，并且，裝配式建筑結構需要在施工設計圖紙的作用下進行展現，施工過程中涉及的裝飾設計參數、施工設備都也可以通過施工設計圖紙進行反映。所以，施工企業應結合施工圖紙要求，選擇適宜的施工技術和工藝，給裝配式建筑施工工作開展提供支持，保證裝配式建筑施工質量。除此之外，對于施工圖紙設計，應注意裝配式建筑連接位置的隔聲設計，并對其連接位置的防火功能、防水功能等綜合思考，從而保證裝配式建筑自身效能得到充分發揮。

1.3 結構構件預制設計

預制機構構件作為裝配式建筑中重要內容，更是建立裝配式建筑結構的關鍵所在，所以其結構構件預制設計將會給裝配式建筑施工質量帶來直接影響。在開展裝配式建筑設計工作時，需要從實際入手，根據施工設計圖紙要求，對裝配式建筑設計要求有基本了解，確定構件尺寸，保證構件可以順利在裝配式建筑施工中應用。并且，在結構構件預制設計中，要求設計工作人員嚴格按照相關要求展開設計，防止發生構件尺寸不滿足工程要求的狀況。

2、裝配式建筑工程設計中存在的相關問題

2.1 節點和接縫問題

當前，在開展裝配式建筑設計工作時，其節點和接縫位置設計是非常必要的，將會給裝配式建筑安全和質量帶來一定影響。通過對節點和接縫位置的合理設計，能夠改善建筑整體質量，提高工程效能。如果在實際設計中發生節點或者接縫設計問題，則會引發防水問題，并隨著時間的發展，造成建筑耐久性不斷下降，給裝配式建筑整體安全埋下隱患。

2.2 構件運輸問題

由于裝配式建筑構件通常為預制，因此需要在裝配廠家的配合下提前制作完成，之后在施工建設前，采取運輸方式將其運送到施工現場，之后實施施工作業。在具體施工過程中，容易受到外界因素影響，使得構件在運輸中受到不同程度損傷，這給后續裝配式建筑設計工作開展帶來影響。除此之外，如果相關人員在吊裝設備設計中缺乏合理性，容易導致構件在吊裝中產生質量問題，從而給裝配式建筑施工質量和效率造成影響。

2.3 設計成本問題

現階段，因為裝配式構件市場占有量相對偏低，無法形成統一的標準，在實際生產中，企業生產投放量比較大，成本高，因此預制構件成本相對較高，再加上構件在運輸、安裝等方面成本多，使得整個工程造價增加。

3、裝配式建筑工程實例的設計解析

3.1 工程基本情況

本案例為位于上海金山區的某住宅項目，為民用高層住宅建筑，該項目中的1-3、5-13、15-23、25-30#樓均為裝配式預制構件建筑工程。預制構件共包括：預制剪力墻板、PC外墻、預制疊合板、預制圍護墻板、預制陽臺班以及預制空調板等。另外20-22#樓有預制樓梯構件。建筑結構的使用年限為50年，建筑結構安全等級為二級。具體見表1。

3.2 裝配式建筑工程的設計

3.2.1預制混凝土構件

預制構件是裝配式建筑中的重點，本工程根據施工方案設計構件的圖紙，并在圖紙中標注相關數據及需要注意的重點部位，如本工程中的預制板和現澆層的結合面，設計為粗糙的表面，凹凸差至少為4mm。預制墻、預制柱子及梁應設計為凹凸差至少為6mm程度的粗糙面，其余注漿的結合面都應為凹凸差至少為6mm程度的粗糙面、預制構件的抗壓強度至少為混凝土抗壓強度設計值75%。做好圖紙后，需要預制構件廠根據圖紙做模具，并做好去毛、清渣，防止影響外表面。構件所需的材料包括水泥、砂石、外加劑等都要有合格證，根據強度要求、耐久性要求等來設計構件的原材料配比。構件制作完成后檢查質量，確保質量達標后運送至施工現場。

3.2.2構件運輸及存儲問題

由于裝配式建筑構件通常為預制的形式，因此需要在裝配廠家的配合下提前制作完成，再需要運送到施工現場，在現場保存，之后再進行施工。在運輸及保存過程中，容易受到外界因素影響，使得構件在受到不同程度損傷，這給后續裝配式建筑帶來影響。因此對于運輸和存儲也應當做好相關設計。本工程要求運輸過程中，對于扁平規整的構建采用平躺疊加的方式進行運送，但疊加不能超過五層，上下層要放置橡膠塊緩沖。對于不規則形狀的構件采用豎立拜訪，墻板主要就采用豎立的形式運輸，并做好邊角的保護。當構件被送到現場時需要做好質量檢查，確保質量合格后入場。存放構件堆放場地務必要保證平整，并在堆放區作一厚度為10cm的C15混凝土墊層。將各類不同的預制構件做好分類保存。本工程中的PC板數量較多，對于PC板需要在保存時于其加下口兩端墊一長款外寬均為10cm的木塊。對于如高抵扣止水條以及墻體轉角等比較薄弱的位置，應加設保護墊塊或專業的防護套做好保護。

3.2.3節點和接縫

在開展裝配式建筑設計工作時，其節點和接縫位置設計是非常必要的，將會給裝配式建筑安全和質量帶來重要影響。通過對節點和接縫位置的合理設計，能夠改善建筑整體質量，提高工程效能。如果在實際設計中發生節點或者接縫設計問題，則會引發質量問題，如漏水、耐久性差等，給裝配式建筑整體安全埋下隱患。因此應該從構造節點設計問題角度出發深入分析，進行設計。在實際設計中，本工程根據實際情況選擇防水材料，并對裝配式建筑構造節點強度和耐久性綜合思考。通過對環保材料、現代技術、新型工藝的使用，可以降低對資源的消耗，避免給生態環境帶來嚴重影響。在具體設計中，還要做好防水處理，保證節點和接縫沒有漏點。對于防水方面的設計，本工程采用橡膠皮粘貼及防水材料的填充。比如預制墻板的板縫外側通過硅膠防水，所采用的硅膠厚度不能低于1cm，各重點部位都要打膠。對于打膠中斷的地方需以45度對接，這樣能夠保證硅膠防水密封的連續性。

3.2.4現場施工要求

構件運輸到場后，施工單位應組織相關技術人員對構件質量進行檢查，確保構件質量可靠。施工單位應根據施工圖紙，并參考構件重量，綜合考慮其它相關因素后，編制塔吊布置方案，并提交項目部和工程部確認?？偘杼崆斑M行場地布置，合理安排行車路線、構件堆載場地，地下室頂板采取加固措施等﹐并提交項目部和工程部確認。嚴禁在橫梁和構件間采用三角方式吊裝。在校正過程中，板內斜撐桿以一根調整垂直度為準，待校正完畢后再緊固另一根，不可兩根均在緊固狀態下進行調整。每地PC構件吊裝穩固后均需測量水平與垂直度偏差在允許范圍內，如需調整時應松開相關緊固件，嚴禁蠻力矯正。允許偏差范圍詳見《裝配整體式住宅潺凝土構件制作施工及質量驗收規程》。若PC板的連接鋼筋因妨礙施工被臨時彎曲時，在該道工序結束后應立即恢復原功能，以保證結構安全。構件吊裝前，應對構件和已完成構件的交接面進行粗糙處理或標高核實。受彎疊合構件的裝配施工應符合下列規定：

（1）根據設計要求或施工方案設置臨時支撐。

（2）施工荷載宜均勻設置，并不應超過設計規定。

（3）在混凝土澆筑前，應按照設計要求檢查結合面的粗糙度及預制構件的外露鋼筋。

（4）疊合構件應在后澆混凝土強度達到設計要求后，方可拆除臨時支撐。

4、裝配式建筑設計中相關問題的處理對策

4.1 強化構造節點設計

受到各種因素影響，使得在裝配式建筑設計過程中，容易面臨構造節點設計問題，在這種情況下，要想提高設計實效性，應該從構造節點設計問題角度出發深入分析，從中選擇合理的設計方案。在實際設計中，應根據實際情況選擇適宜的防水材料，并對裝配式建筑構造節點強度和耐久性綜合思考。并且，設計人員需要根據工程現場的地質情況、天氣條件等，把生態環保設計理念運用在裝配式建筑設計中，從而提高裝配式建筑構造節點設計效果。通過對環保材料、現代技術、新型工藝的使用，可以降低對資源的消耗，避免給生態環境帶來嚴重影響。例如，在具體設計中，應選擇適宜的節能技術，通過對裝配式建筑圍護結構的合理設計，從而降低建筑熱能損耗的同時，也能對自然資源高效實用，提高資源使用效率。

4.2 合理選擇設計技術

對于裝配式建筑設計中出現的問題，設計人員應根據工程現場實際情況，選擇適宜的設計方法和技術，在提高裝配式建筑設計工作效率的同時，也能保證設計質量。所以，在實際設計中，應把BIM技術應用其中，通過對裝配式建筑設計方案優化處理，提高裝配式建筑施工水平，獲取理想的施工效果。設計人員需要把裝配式建筑設計參與傳遞到BIM軟件中，自動形成工程立體模型。設計人員通過工程模型，對設計參數進行修改，防止在后續設計中存在不必要的問題，改善裝配式建筑設計效果。

4.3 努力降低施工成本

在裝配式建筑施工中，因為預制部件生產地點各不相同，使得預制構件在運輸中將會消耗大量成本，這些均計算在成本費用中，使得工程施工成本不斷增加。所以，對于建筑施工企業而言，要想堅持采取裝配式建筑施工方式，需要對如何減少施工成本進行思考。從運輸成本角度來說，其成本多并非是裝配式建筑施工發展常態，在預制部件生產朝著集成化方向發展后，從部件生產到運輸再到安裝整個過程性形成一套完整的流程建成體系，成本會隨著預制部件生產量的提高而降低?，F階段，不管預制部件生產格局如何變化，在施工建設中，需要在吊裝設備的配合下完成建筑組裝，而吊裝設備采購成本比較高。所以，為了減少施工成本，應該積極采用機械化、智能化的建筑物組裝方式，讓裝配式建筑施工更加便捷快速，也能減少裝配式建筑施工成本。

結語：

總而言之，即便當前我國在裝配式建筑設計方面依然存在各種問題，但是在實際工作中，獲取的成果比較明顯。所以，為了提高裝配式建筑設計效果，需要結合設計要求，對于裝配式建筑設計中出現的問題深入分析，并采取相應的處理對策，在將裝配式建筑設計中各項問題全面處理的同時，提高裝配式建筑設計質量，節約設計成本。

參考文獻：

[1]胡志鵬.鋼結構在裝配式建筑中的應用分析[J].中華建設，2021（03）：132-133.

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