時間：2023-07-18 09:34:56
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇裝配式住宅建筑設計，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
中圖分類號：TU832文獻標識碼： A 文章編號：
我國正處在快速城市化的進程之中，住房建設蓬勃發展著，在全球關注可持續發展和環保問題的今天，住宅建設的工業化成為必然的趨勢，在不久的未來裝配式住宅將成為我國住宅建設的重要組成部分。我國北方冬季采暖地區的采暖管線的設計與施工敷設因結構體系的改變而與傳統住宅的做法有所不同。
所謂裝配式住宅是指不同于傳統的全手工操作建筑的工業化建筑，是建筑工業化的產物。建筑工業化是將建筑設計標準化，構件生產工業化，因此組成建筑的構件都在建筑工廠里完成；然后通過物流運輸到施工現場，再根據科學的管理方式進行現場安裝，即減少施工現場的作業以降低人力資本和建筑垃圾。目前我國供暖事業也迅速的發展，從節能及供暖質量出發住宅常用的采暖方式有兩種，散熱器采暖和低溫地板輻射采暖。這兩種采暖方式在裝配式住宅中的設計和敷設方式都有區別于傳統住宅。那么對于裝配式住宅暖通專業如何將自己專業設計的相關部分加入到裝配式住宅的標準構件中成為設計過程中一項新的工作。
首先裝配式住宅采用散熱器采暖。房間的熱負荷計算方法不變，因此散熱器片數的計算方法不變。但是采暖管線從分戶熱計量裝置出來后就不能像傳統住宅那樣敷設于建筑面層內。因為裝配式住宅的樓板為疊合樓板。
疊合樓板示意圖
疊合樓板分兩部分，下部為預制板上部為現澆板，樓板上面只做20mm的找平層，因此采暖管線沒有條件敷設于建筑面層內。也因樓板的現澆層內有鋼筋，及電器的預留管線，預留管線交叉垂直方向上不能超過兩次，所以采暖管線預埋于樓板現澆層內不可行。那么采暖管線從分戶熱計量裝置出來后，對于高層，采暖管線可以在管線位于的暖井內就引至梁下，在公共空間設置吊頂，將采暖管線敷設于公共空間的吊頂內然后引至所需用戶戶內。用戶戶內的采暖管線同樣不能暗敷，只能明敷采暖管線；因此采暖管線盡量沿墻角，墻根敷設。若要實現管線的暗敷只能通過后期的室內裝修。對于多層，采暖管線經過分戶熱計量裝置后直接進入戶內，戶內做法同高層住宅一樣。
在采用散熱器采暖時需要遵循一定的原則，做到經濟性與安全性的統一，追求熱舒適度。一般而言，需要將供水的溫度控制在95℃以內，避免熱媒的氣化，還要計算系統的設計，確保相應條件的傳媒溫度的降低。要想裝配式住宅的采暖達到一定的舒適度，還需要增加散熱器的數量。將95／70℃作為基礎進行比較，當熱媒的平均溫度降低10℃，就需要增加20%的散熱器。當然熱媒的溫度不能任意的降低，必須在一定的范圍之內。在采暖設計的過程中，必須結合裝配式住宅的特點，收集熱媒設計的參數，確保同一熱源的建筑物的散熱器數量差別不大，降低采暖系統的失調度。鑒于
裝配式住宅的實際配置的散熱器面積大于理論需要的散熱器面積，需要留有一定的余地，將實際的散熱器面積大于理論面積控制在10％一30％內。
其次裝配式住宅采用低溫地板輻射采暖。地板輻射采暖已經成為裝配式住宅的重要采暖方式之一，具有溫度適宜和節約能量的優勢。首先，合理控制室內的溫度。室內的平均輻射溫度決定著人的舒適感，地板輻射采暖的設計中，室內的圍護結構的溫度較高，導致平均輻射溫度加大，在室內的設計溫度降低1～3℃，可以有效的提高人的舒適度。研究表明，室內設計溫度每降低1℃可節約燃料10%，可見地板輻射采暖在給人帶來舒適感的同時，很大程度的節約了能量，節能效果大增。其次，室內溫度分布均勻。在地板輻射采暖的設計中，地板表面的溫度是控制在30℃，溫度在垂直方向上降低，很大程度的減少了上部空間向室外的熱損失。另外，地板輻射的采暖可以減少對室內空間的破壞，加熱管埋在地下，增加了建筑面積，保護了室內環境，減少了能源與資金的浪費。地板輻射采暖在節約能源，提高舒適度的同時，還簡單方便，一方面便于對采暖設計的調節和控制，有效的對采暖進行管理，另一方面，在熱計量裝置的幫助下，簡化了用戶熱計量的計算，為用戶提供了優質的供暖服務。
為了有效的進行地板輻射采暖設計，需要借助一定的材料，金屬管道已經逐步被抗老化和耐高溫的塑料管取代。利用地板輻射采暖時，對于盤管間距的計算方式按照《地面輻射供暖技術規程》即可。分集水器之前的管道設計及敷設和散熱器采暖方式入戶前的管道敷設方式是一致的。但是對于只有20mm的建筑面層來說是不可能敷設地熱盤管的，因此采用低溫地板輻射采暖方式可以根據中國建筑工業出版社2010年10月發行的規范《CSI住宅建設技術導則（試行）》的采暖篇來實施，即在住宅套內樓板上設置架空地板，采暖管線入戶后連接分集水器，分集水器的各環地熱盤管敷設在架空地板內。但設置架空地板對應的是戶內層高的凈高會降低。
上述兩種采暖方式，在傳統住宅建筑中是普及使用的，在設計過程中也較為熟悉，熱源系統也不變，仍是主要城市集中供熱、鍋爐供熱或小型燃氣鍋爐房為其熱源，輸配系統也是一樣的，因此用于裝配式住宅是完全可行。但是在做采暖系統的設計時，采暖管線穿墻是無可避免的，而裝配式住宅的墻及樓板等構件都是在工廠里完成生產的標準構件，不能再像傳統手工操作那樣邊施工邊預留，或著對于非承重的墻可以在設備專業進場施工時根據需要現鑿，或是因為修改而重新開洞。構件生產工業化后，暖通專業的洞口不能有現鑿的情況，否則破壞構件的完整性，必須在構件上進行預留。因此要配合建筑構件的標準化就需要有構件的工藝設計，在傳統的設計結束后暖通專業要配合工藝設計，將采暖所需的洞口或套管的位置及尺寸體現在墻體和樓板的工藝圖紙上，以保證工廠生產的各個構件的正確性。且預留洞口尺寸的大小應有合理的富裕量及可施工的操作空間以確保采暖管線現場安裝的可行性和準確性。這也變相增加設計人的工作量。因此需要更快捷的制圖應用軟件。目前熱門的三維制圖軟件Revit就可以在標注平面的同時確定立面，還可以很好的解決管線碰撞問題。
總之，不管是傳統的建筑形式，還是工業化的裝配式，采暖的方式都可以沿用傳統的好的方式。無論改變系統形式，還是使用新的采暖方式都是為了使居住環境更加的舒適。在對裝配式住宅進行采暖設計時，需要綜合考慮裝配式住宅的特點，不僅要考慮供暖的效果，還要考慮采暖設計對住宅整體環境的影響。結合住宅的獨特性，根據各個采暖設計的優缺點，進行有效的選擇。在裝配式住宅采暖設計的發展中，需要不斷創新采暖方式，做到采暖方式與建筑結構的結合，將采暖設計和建筑設計緊密的結合。總而言之，對于裝配式住宅的采暖設計需要結合住宅的具體情況，抓住問題的關鍵，綜合考慮，優化技術，同時積極的相應國家的政策，減少投資和費用，提高能源的利用率。
參考文獻：
1.《地面輻射供暖技術規程》JGJ142-2004，中國建筑工業出版社，2004
【關鍵詞】新型工業化建筑；技術標準；技術規范；建設
新型工業化建筑與傳統建筑相比有很大優勢，在工廠制作預制構件的生產方式很大程度上避免了在現場生產的浪費，大量節約建筑材料和能源消耗，而且還可以提高構件精度和構件生產效率，在提倡可持續發展和發展綠色建筑的背景下，新型工業化建筑已經成為我國建筑業的發展方向。但目前我國建筑工業化程度與國外發達國家相比還有很大差距，相關技術標準體系還很不完善。新型工業化建筑的生產要求標準化的設計、工廠化的生產和裝配化的安裝，這就需要一套完善的技術標準使各個專業、各個環節有效銜接起來。因此，發展新型建筑工業化，制定一套完善的技術標準是前提。目前，我國國家、地方和相關企業已經頒布了一些有關丁業化建筑的標準，指導著我國新型建筑工業化發展。但是，這些標準還存在著國家統一標準較少，標準不統一和相關標準缺失的問題。本文在對典型國家和地區的工業化建筑技術標準進行分析和借鑒的基礎上，系統分析我國新型丁業化建筑技術標準和規范現狀。
一、國外典型國家新型工業化建筑技術標準借鑒
雖然改革開放以來中國各個方面都取得了長足發展，但在工業化建筑方面還與國外發達國家存在著一定差距。國外許多發達國家在很早以前就已開始推廣工業化建筑，在技術標準方面也已取得了許多成果，值得我國借鑒。
（一）瑞典
瑞典從20世紀50年代開始推行工業化建筑政策，并大力發展以通用部件為基礎的通用體系，早在20世紀40年代就著手建筑模數協調的研究，并在20世紀60年代，將建筑部件的規格化逐步納入瑞典工業標準。瑞典在1960年頒布了“浴室設備配管”標準，1962年頒布了“門扇框”標準，1967年頒布了“主體結構平面尺寸”和“樓梯”標準，1968年頒布了“公寓式住宅堅向尺寸”及“隔斷墻”標準，1970年頒布了“模數協調基本原則”，1971年頒布了“廚房水槽”標準。這些標準囊括了公寓式住宅的模數協調，各部件的規格、尺寸。部件的尺寸、連接等的標準化、系列化使通用體系得到較快的發展。瑞典標準對于建筑產品的規定比較詳細，大至主體結構尺寸小到廚房水槽都有規定，這樣可以大大提高建筑產品的通用性，逐漸形成通用體系。
（二）丹麥
丹麥是世界上第一個將模數法制化的國家，并制定了20多個必須采用的模數標準，包括“建筑規則設計模數”、“模數組件的尺寸”、“優先采用的建筑水平向尺寸”、“雙跑樓梯的樓梯間”、“廚房構件”等。丹麥推行工業化建筑的途徑是開發以采用“產品目錄設計”為中心的通用體系，同時比較注意在通用化的基礎上實現多樣化。丹麥通過模數和模數協調實現構配件的通用化。主要的通用部件有混凝土預制樓板和墻板等主體結構構件。這些部件都適合于3M的設計網格，各部分尺寸是以1M為單位生產的，部件的連接形狀（尺寸和連接方式）都符合于“模數協調”標準，因此不同廠家的同類產品之間具有互換性（于萍、陳效逑，2011）。丹麥標準對于模數協調的要求比較嚴格，對于建筑及建筑產品的尺寸和規格的規定比較多而且比較詳細，對于建筑的水平與豎向尺寸、各類構件的尺寸和小型建筑產品的尺寸都有規定，通過這種方式來規范設計，發展通用體系。
（三）日本
早在1969年，日本政府就制定了《推動住宅產業標準化五年計劃》，開展材料、設備、制品標準、結構材料安全標準等方面的調查研究工作，并依靠各有關協會加強住宅產品標準化工作。1971年2月通產省和建設省聯合提出“住宅生產和優先尺寸的建議”，對房間、建筑部品、設備等優先尺寸提出建議。標準化工作是企業實現住宅產品大批量社會化商品化生產的前提，極大推動了住宅產業化的發展（紀穎波，2011）。
（四）法國
法國的工業化建筑起步較早。從20世紀50年代到70年代是“第一代工業化建筑”，出現過許多“專用建筑體系”，不同體系出自不同廠商，各建筑體系的構件互相不通用。20世紀70年代后過渡為“第二代工業化建筑”，以通用構配件制品和設備為特征。1977年成立了構件建筑協會，1978年該協會制訂了尺寸協調規則。法國政府在1982年調整了技術政策，提出一套構件目錄，只要與某些其它目錄協調，并組成一個“構造邏輯系統”即可（孟剛，2005）。
（五）小結
可以看出，模數協調和部件通用體系在工業化建筑發展中起到了十分重要的作用。模數協調強調的是在建筑設計階段盡量統一尺寸，做到標準化設計，而部件通用體系強調的是在部件生產階段盡量統一部件的規格尺寸，做到部件通用。兩者之間存在著緊密的聯系，設計是生產的基礎，標準化設計有助于部件的通用，部件生產是設計的延續，部件通用可以促進標準化設計。各級政府部門在修訂和制定標準時應充分借鑒國外標準，尤其是在模數協調和部件通用體系兩方面。
二、我國新型工業化建筑技術標準現狀
目前我國針對傳統建筑的標準規范已經形成相對完善的體系，其中也涉及了一些有關工業化建筑的內容，但涉及專業不全，規定分散，不成體系，本文對此按照執行范圍進行分類、總結和分析。
（一）國家標準
表-1中所列標準涉及建筑設計、建筑產品、結構設計和施工驗收四方面，其中既有針對工業化建筑而制定的標準，也有針對傳統建筑制定而又涉及裝配式混凝土結構的標準。針對工業化建筑的標準大部分頒布較早，已不能夠滿足新型工業化建筑的要求，應結合新材料、新技術和新工藝等進行修訂。傳統建筑標準中關于裝配式混凝土結構的規定不夠深入，應進行深化完善。
（二）行業標準
表-2中所列行業標準大部分為建筑產品標準，另外還有兩部集設計和施工于一身的綜合規程以及一部抗震標準。與國家標準情況相似，針對工業化建筑的標準頒發時間較早，應結合現狀修訂，傳統建筑標準中關于工業化建筑的規定應深化完善。
（三）地方標準
從表-3可以看出，各地區已出臺的針對新型工業化建筑的技術標準在內容上基本一致，大體可分為總則、術語解釋、材料要求、建筑設計、結構設計、施工和驗收。且各技術標準和規范都集中大部分篇幅對結構設計進行了詳細規定，而其他章節則只做了原則性規定，比較概括，不夠具體、詳細，具有一定的指導作用。
沈陽市作為全國首個國家現代建筑產業化試點城市，在制定技術標準方面明顯領先于其他地區。在國家住建部、省住建廳等部門的指導和大力支持下，沈陽市組織中建標準院、中建東北院、中建設計集團、沈陽建筑設計院等設計單位，以現代建筑產業化工程建設為依托，不斷豐富完善裝配式建筑技術標準體系，在構件制作與驗收、工程質量、安全、節能、檢測等方面開展技術標準體系研究編制工作（于海，2012）。
（四）在編標準
目前行業標準《裝配式混凝土結構技術規程》（征求意見稿）已經，相關人員正在積極修改。該規程規定了裝配式混凝土結構的基本要求、材料、建筑設計、結構設計、框架結構設計、剪力墻結構設計、裝配板式結構設計、外墻掛板設計、構件制作與儲運、構件安裝與施工和工程驗收。另外，據北京市建委消息稱，將啟動《裝配式混凝土結構住宅建筑設計規程》編制工作，積極推動產業化住宅設計標準建設。該規程將對住宅設計中的模數協調、平面設計、外墻、內墻、樓面設計、內裝修與設備管線設計等方面進行深入研究，提出具有可操作性的技術要求，為規劃管理和建筑設計提供技術依據。由標準院作為組編單位編制的《裝配式住宅設計規范》也正處在編制中。
（五）小結
目前各級標準中，關于結構設計和施工安裝及驗收的標準還比較少，應盡快修改相關標準，增加相關內容。另外雖然有一些關于建筑產品的標準，但還不能滿足新型工業化建筑的生產要求，應加緊修改現行標準并編制相應新標準。在修改和編制標準時應結合現有的地方標準和企業標準，做到能夠充分反映新技術和新工藝；并且應該與在編標準相協調，力爭做到不重復，不矛盾。另外，在生產過程上，工業化建筑和傳統現澆建筑相比，無論是設計所依據的標準規范、施工安裝標準，還是驗收檢查標準，都由于生產方式的變化而有所不同，應進行修訂。在建筑設計上，應加強有關模數協調的規定；在結構設計上，現行相關標準中幾乎沒有針對節點設計的內容，應增加相關內容；在構件部品生產上，應盡快完善關于尺寸規格、生產要求等方面的標準，盡快建立一套通用體系；在施工安裝上，現行相關標準中關于裝配式混凝土結構的規定比較分散，應進行整合，增加必要規定，尤其是關于節點連接這一重要環節的規定；在驗收檢查上，主要應修改兩方面規定：一是部分工程的驗收地點由工地現場轉移到了構件部品工廠；二是應增加關于節點連接的驗收規定。
三、對我國新型工業化建筑技術標準的修訂和建議
結合我國現行建筑技術標準規定和國外工業化建筑發展過程中制定的技術標準和要求，本文對我國發展新型工業化建筑過程中部分主要技術標準提出兩點建議。
（一）對現行主要技術標準的修訂建議
1 建議。具體見表-4。另外，《建筑模數協調統一標準》、《住宅建筑模數協調標準》、《建筑門窗洞口尺寸系列》、《裝配式大板居住建筑設計與施工規程》、《住宅樓梯預制混凝土中間平臺》和《住宅樓梯預制混凝土梯段》都是為了發展工業化建筑而制定的，但制定時間較早。近幾年工業化建筑發展迅速，相繼出現了許多新材料、新技術和新工藝。上述標準應結合工業化建筑的現狀進行修訂，以適應新型工業化建筑發展。
2 說明。《住宅建筑規范》中的條文大多針對現澆結構，應增加針對裝配式混凝土結構部分。《建筑物防雷設計規范》中規定構件中的鋼筋可作為防雷設施的引下線。此技術在現澆結構中易于實現，在裝配式混凝土結構中不易實現，應作相應修改。《混凝土結構設計規范》和《高層建筑混凝土結構技術規程》中沒有專門針對節點設計的內容，節點設計是裝配式混凝土結構設計的重要組成部分，應增加針對節點設計的相應內容；另外針對裝配式混凝土結構的構造要求較少，應繼續完善，如節點連接構造要求等。《建筑抗震設計規范》中對各類建筑的抗震計算和構造做出了規定，但沒有關于裝配式混凝土建筑的抗震計算和構造，應增加相應抗震計算方法和構造要求。《建筑施工組織設計規范》主要針對現澆結構進行規定，應增加針對裝配式混凝土結構施工特點的相關規定，如構件部品、施工機械等。《混凝土結構工程施工質量驗收規范》中第9章裝配式結構分項工程中，對預制構件的驗收、結構性能和裝配式混凝土結構施工做出了規定，但不夠具體，應進行完善。另外，由于構件部品在工廠生產所以在現場驗收的規定已不適用，應增加針對工廠生產驗收部分。《建筑物防雷工程施工與質量驗收規范》應與《建筑物防雷設計規范》進行同步修改。《混凝土結構加固設計規范》中沒有針對節點加固的方法和構造要求，節點連接處是裝配式混凝土結構的薄弱環節，應增加相應加固方法和構造要求。《外墻外保溫工程技術規程》中有大量針對現澆結構的規定，應增加針對裝配式混凝土結構的相應規定。《建筑外墻防水工程技術規程》中沒有關于構件部品連接節點的防水設計，構件部品連接節點是防水的薄弱環節，應增加相應防水設計內容。《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》是混凝土結構進行施工的重要參考，目前該圖集只針對現澆混凝土結構，應增加針對預制裝配式混凝土結構的部分。
（二）對新增技術標準的建議
1 建議。（1）完善模數標準體系，增加各類建筑的模數標準，如學校模數標準、醫院模數標準、辦公樓模數標準等。（2）完善建筑產品通用體系，增加關于各類建筑產品的尺寸、規格的標準，如預制梁尺寸規格標準、預制柱尺寸規格標準、預制隔墻板尺寸規格標準等。
2 說明。（1）目前我國現行建筑模數標準只有《建筑模數協調統一標準》、《住宅建筑模數協調標準》和《廠房建筑模數協調標準》三部，應完善模數標準體系，增加各類建筑模數標準。（2）目前我國建筑產品標準體系還不夠完善，通用體系尚未建立，許多建筑產品缺乏與之對應的尺寸、規格的標準，應增加各類建筑產品的尺寸規格標準。
四、結論
為了找出目前我國新型工業化建筑技術標準體系存在的問題，同時借鑒國外典型的成功經驗，對完善我國新型工業化建筑技術標準體系提出建議，本文主要開展了以下工作并得到相關結論。
（一）對我國新型工業化建筑技術標準進行總結和分析
目前我國已經出臺了一些關于新型工業化建筑的國家標準、行業標準和地方標準。其中國家標準和行業標準大都頒布較早，已不能滿足新型工業化建筑的建造，地方標準大都只對結構設計進行了詳細規定，而其他方面則比較概括。
（二）對典型國家的技術標準特點進行總結
對瑞典、丹麥、日本和法國的技術標準特點進行總結，雖然四國在做法上不太一樣，但是基本上都體現出了模數協調和部件通用體系在技術標準中的重要性。
【關鍵詞】鋼結構；裝配式； 住宅；優化
裝配式住宅誕生于20世紀初期，這種建筑設計標準定型，構件在自動化生產線上加工，現場采用螺栓、自攻螺釘等連接件和密封材料干式組裝，無濕作業，施工安裝便捷。近30年來在歐美等國家逐步發展起來。裝配式住宅不僅改變了傳統住宅的結構模式，而且完全替代了磚、混凝土、石材、木材，真正實現了標準化設計、工廠化生產、機械化施工，從而大大降低了施工現場的勞動強度，縮短了施工工期，這種方式已在國外得到了推廣。為提高鋼結構裝配式住宅在我國的利用，本文對鋼結構裝配式住宅的發展現狀進行總結，并從我國鋼結構裝配式住宅的設計思路及其優化方案等方面進行了探討。
1 我國鋼結構裝配式住宅的現狀
1.1設計方法落后
傳統式住宅設計和裝配式鋼結構住宅的設計從結構體系的設計、基本模數的確定、平面的定位方式、設計的指導思想等方面都存在著很大的區別。在設計方案階段，通用結構體系和專用結構體系沒有區分，數模化、標準化的設計思想沒有得到足夠重視；在施工圖階段，缺少對于構件及裝配節點的深化探討，沒有解決構配件的標準化定型和裝配節點的構造詳圖設計，這些問題或多或少阻礙了裝配式鋼結構住宅的發展。
1.2設計規范缺失
鋼結構裝配式住宅在我國發展的時間較短，在相關設計、施工標準等方面的規范文件缺失較多，與之相關的施工工藝、工法和安全規程還未建立，相對于國外發達國家的裝配式住宅發展，我國還比較落后，甚至在某些方面和國內現行的建筑技術標準、規范在很多地方還不兼容，使得裝配式住宅在設計、審批、驗收等方面無標準可依。這對于鋼結構裝配式住宅的大規模推廣是一個障礙。
1.3部件發展滯后
鋼結構體系住宅成套技術，由于缺乏技術引導及自主創新，市場需求并沒有達到產業化的程度。我國的相關產品功能性單一，工廠化程度不高，產品質量還不能滿足住宅產業化標準的要求。目前，該技術零散而不系統，技術水平及標準參差不齊，不配套，需進一步研究創新并進行整合。
1.4環保節能意識落后
一項調查數據顯示，我國每年新建建筑中 95%屬于高能耗建筑，產生的建筑垃圾每年高達數億噸，其中產生的污染物是引起霧霾的主要因素。鋼結構裝配式住宅相對于傳統的磚瓦建設材質具有節能環保方面的優勢，但是在另外一方面，環保節能的鋼材在整個鋼結構住宅中的使用率很低，根據2012年的統計數據，環保節能的鋼材利用率在10%左右，絕大部分的鋼結構裝配式住宅中使用的鋼材僅僅是一般材質的鋼材，在節能、環保、安全性能方面滿足不了當前的需要。
2 我國鋼結構裝配式住宅的設計思路
2.1以建筑結構為主導，結構專業為輔助
鋼結構住宅設計首先要遵循住宅建筑設計中的一般原則，以建筑結構為主導，結構專業為輔助。這是建筑設計的最重要原則，在滿足這個要求的前提下，才能更多地關注其現場板材裁截量、使用功能、節能環保以及建筑效果等。單純突出鋼結構而不考慮生活的舒適性，不能滿足人文要求的鋼結構住宅項目是沒有市場的，必將影響鋼結構住宅在我國的大量推廣應用。
2.2戶型設計標準化、定型化
目前在鋼結構裝配式住宅方面缺乏戶型設計的標準化、定型化標準，大多住戶住宅戶型設計隨意，規格多種多樣，這樣會導致鋼結構裝配式住宅現場施工的不確定性，嚴重拖延整個工程的現場施工周期，對整個工程造成嚴重的不利影響。因此，針對標準化生產的板材尺寸統一的特點，房間的深入設計要遵循一定的原則要求，房間開間的尺寸滿足模數制的要求，盡可能減少異形板的使用量和現場版材裁截量，以提高生產效率，提高生產周期。
2.3 廚衛設計標準化、定型化
住房的心臟是廚房和洗手間，由于內部管道多，功能復雜，在設計施工的時候往往是最耗時耗力的部分。在鋼結構裝配式住宅設計過程中，一定要遵循復雜問題簡單化的原則，對于廚房、衛生間的設計執行標準化，定型化。盡可能減少異形板的使用量和現場板材裁剪，住宅設計一套標準化、定型化的程序，減少施工過程中不確定因素影響，以提高整個工程的施工周期。
2.4 平面布置系列化、模塊化和靈活化
在鋼結構裝配式住宅設計過程中，以住宅間、套型或單元為單位模塊，以木塊的多種拼接形式來適應總平面的布置變化。實現住宅平面功能的開放設計，充分發揮構件標準化設計、工廠化生產、通用化應用、多樣化組合的特點。
3我國鋼結構裝配式住宅的優化方案
3.1 建立功能需求明確、結構合理的住宅戶型
一套功能需求明確的戶型必須遵守，合理布局、動靜分區、充分利用的原則，合理布局就是將特性相近的行為單元組合在一起，動靜分區則是在行為單元組合中盡量避免相互干擾，充分利用則是充分利用房間空間面積。鋼結構裝配式住宅，在房屋的柱梁方面數量要盡量少，節約鋼材用量，設計并成功裝配一套宜居舒適、布局合理、動靜分區、潔污分區的優秀戶型，
3.2 環保節能
“鋼結構在建筑全壽命周期內貫穿減量化、再利用、資源化，減量化優先的循環經濟發展原則，是當前城鎮化建設對自然環境影響最小的一種建筑結構體系。鋼結構是典型的環保綠色建筑，僅垃圾排放量就比傳統混凝土建筑減少約六成。因此在鋼結構裝配式住宅中廣泛應用環保節能的鋼材，可以滿足環保、節能的要求。在具體戶型中控制建筑體形系數、床墻比、減少外形的凹凸、大坡頂、入口設門斗等技術，可以很好達到環保節能的目的。
3.3 追求戶型造型的美觀
戶型的美觀是現代人對生活的追求，鋼結構裝配式住宅作為一種先進的建筑方式，必須重視戶型的美觀。在具體過程中要遵循以下四個技巧，動靜分開、公私分開、主次分開、干濕分開，重點對屋頂、檐口、入口雨棚頂、窗線條、腰線處理等方面的設計，有利于家具擺放，提高使用面積，也符合中國人的消費心理。
3.4 鋼結構設計安全性高
裝配式住宅鋼結構在安全性能方面，要保證結構的鋼材、螺栓與螺釘、圍護材料、粘接密封材料符合要求。樓蓋、墻體和屋蓋的結構構造與連接形式、緊固件的選用符合規定。防火性能方面，注意建筑構件燃燒性能和耐火極限、房屋長度、面積、間距、裝修材料、管道及其包覆材料、構件內填充材料等方面。耐久性方面，要求鋼結構件采用鍍鋅進行防護。住宅舒適性方面，樓面、外墻和屋面所采取的填充保溫棉、噴射液體發泡材料或外貼泡沫隔熱板材等保溫與隔熱措施，以及墻體、樓板和屋頂所采取吸音、隔聲（消聲）措施，住宅圍護結構采取的防結露措施均要滿足技術要求指標。
參考文獻：
[1] 葉之皓.我國裝配式鋼結構住宅現狀及對策研究[D]. 南昌大學碩士論文. 2012， 11-17
[2]盧俊凡， 王佳， 李瑋蒙. 等. 裝配式鋼結構住宅建筑體系的發展和應用[J]. 城市住宅. 2014（6）：23-26
[3] 陳以一， 王偉， 童樂為. 等. 裝配式鋼結構住宅建筑的技術研發和市場培育[J].住宅產業， 2012（12）：15-18
[關鍵詞] 預制裝配式；建筑設計；發展趨勢
【分類號】：TU-80
預制裝配式建筑是建筑工業化的產物，給人們的印象是粗糙、簡陋、冰冷。只是為了滿足特殊或是基本功能而建造，很少考慮到建筑的精致、美觀以及與環境的關系等因素。隨著工業化的發展，預制裝配式建筑成為了工業化建筑的多元化發展的一個重要載體，對預制裝配式建筑的要求不止于最基本的使用功能，同時人們對環境的關注度不斷提高，使現代的預制裝配式建筑必須考慮形式、功能、環境等因素的平衡。現代工業化建筑進入了多元化的時代。人們價值觀，審美觀的多元化直接導致了預制裝配式建筑“百花齊放”的格局。
1.國外研究及應用現狀
在過去的幾年中，歐、美、日等建筑工業化發達的國家和地區已經成為了一個實驗區，把預制裝配式建筑的概念延伸到極限，提供不同的解決方案來面對不同的挑戰。建筑的設計和建造技術有了很大的演變，在強大的技術支撐下，預制裝配系統幾乎可以滿足任何類型的建筑。也可以說預制技術的不斷發展為建筑形式提供了更多的可能性。
2.國內研究及應用現狀
從二十世紀50到60年代，我國開始對預制裝配式混凝土建筑的設計和施工技術進行研究，并形成了一系列相應建筑類型的體系。到20世紀80年代，預制裝配式混凝土建筑在全國范圍內的應用進入到了全盛時期，許多地方都逐漸形成了設計、制作、安裝的工業化裝配式混凝土建筑一體化生產模式。但是我國的裝配式混凝土建筑設計和施工技術研發水平還無法滿足社會需求也跟不上建筑技術發展的變化，究其原因是因為預制裝配式建筑的物理性能和功能還有許多局限和不足之處。直至20世紀90年代中期，全現澆式混凝土建筑體系幾經逐漸取代了預制裝配式混凝土建筑，目前裝配式建筑體系除了在單層工業廠房中有較多的應用外，在其他類型的建筑中很少能見到。
3.預制裝配式建筑基本設計原則
1）成本控制
預制比傳統的現場施工方法在成本控制上更加有效，這是因為預制概念中的成本有三個方面：材料、勞動力和時間，從理論上講，其中任何一個方面減少，成本也降低了，但這并不意味著預制減少了整個項目的預算。材料也是一個控制成本很重要的因素。在傳統的施工現場很難精確的計算出需要多少材料，所以常常會訂購過量的材料以確保工程用量。這樣往往就會產生浪費，無謂的增加成本。而在預制建筑項目，可以通過前期設計對材料用量做出準確判斷，從而有針對性的進行采購。
2）進度安排
可以說預制裝配式建筑最大的優點是縮短了現場施工的工期。預制裝配式建筑的項目能夠節省時間源自工廠制造和現場施工可以同時進行。在建筑工程中很少使用預制基礎，因此現場在建造基礎的同時工廠加工生產結構、構造構件以及服務系統和室內集成模塊。
3）質量控制
質量的定義是雙重的：不僅僅是生產質量和設計質量，往往更依賴于建筑師的工作質量。為了能夠使建筑的預制取得成功，以上兩點都必須要考慮周全。這些原則看上去是對立的。只要生產質量提高，建筑就會變得更加標準化、平淡無奇，而高質量的設計就會不可避免的地表明了生產效率的匱乏。
4）人性化工作
依靠著空調以及干燥的室內環境，工人的安全系數有所提高。現場施工不僅要求工人需要面對暴露在惡劣天氣條件下、處在道路兩側比較危險的位置、面對有危險的突出物等，還可能需要工人們長途跋涉。而預制能給提供一個短途通勤的機會，這就減少了成本也降低了工人們在長時間工作之后因為疲勞而導致他們在往返于工地和家中的路上發生危險的幾率。
4.預制裝配式建筑的優勢
1）設計多樣化
目前，住宅設計和住房要求嚴重脫節，承重墻多、開間小、分隔死、房間的空間無法靈活分割。而裝配式房屋則采用大開間，用戶根據需要可靈活地利用組合式墻體分割成“隨心所欲”的空間環境。
2）功能現代化
傳統的建筑能源利用率很低。裝配式建筑的地面、屋頂、墻體、門窗框架等都采用各種新型保溫、隔熱材料，房屋采用新型的供熱、制冷技術，如太陽能的儲存和利用；工廠化的建筑構件精確度高，可以提高墻體和門窗的密封功能。
3）制造工廠化
智能化的住宅應該無論是墻體結構材料，還是內部裝飾材料都選用綠色的優質材料，而工廠化的生產正是住宅現代化的最優生產方式。如傳統的建筑物要使其美麗的外表面涂料久不退色是十分困難的。但工廠化生產的建筑外墻板不但質輕、高強，而且在工廠經過模具、機構化噴涂、烘烤等工藝就可使建筑物美麗的色彩久不退色。
4）施工裝配化
由于裝配式建筑比傳統的建筑自重減輕約一半，因此，對地基承載力的要求也隨之降低，地基的施工也會簡化很多。工廠預制好的建筑構件運到施工場地后，立刻可按設計要求安裝施工。
5）時間最優化
預制建筑最大的優點是縮短了現場施工的時間，對工期有更高的可預測性。預制建筑的項目能夠節省時間源自工廠制造和現場施工可以同時進行。在建筑工程中很少使用預制基礎，因此現場在建造基礎的同時工廠加工生產結構、構造構件以及服務系統和室內集成模塊。
6）技術可持續化
盡管在建造過程中，使用集成構件早已經被提上了設計師和技術專家的議程，但是裝配式建造理論體系中并沒有和環境保護理論體系發生交叉。如今，人們已意識到建筑垃圾造成的嚴重環境破壞。在諸如木材加工、砌磚、粉刷和裝飾的過程中的切割和原料混合工序中由于沒有集成裝配的過程，也會產生多余而造成浪費，這種在建造過程中產生的浪費份額巨大。
5.未來中國的預制裝配式建筑發展趨勢
展望預制裝配式建筑的未來發展，大到整體空間布局，小到建筑細部的每一個預制構件，將建筑群與環境雕琢的如此細膩。在我國，預制裝配式建筑的發展正處于向工業化發達國家學習的起步階段，設計、生產、運輸、安裝各環節的技術是實踐過程中首要攻克的難題，對于預制裝配式建筑在環境、功能及美觀等建筑設計方面的因素并無有針對性的深入探討。
由于我國經濟發展起步晚，建設量極大時間又非常集中，建筑工業化還處于比較落后的狀態，雖然目前在預制建筑在住宅的發展上有了一些新氣象，但是還沒有形成規模和氣候，產業鏈也不是很完善，還需要進一步的支持和推動。隨著我國經濟的發展，各種公共建筑開始在各個城市中不斷出現，很多建筑由于功能和形式的需求采用了異形的結構形式，無法用傳統的建造方法實現，也在不同程度上采用了預制構件裝配的方法。
參考文獻：
【1】.王小紅. 當代國外輕型建筑設計【M】.山東科學技術出版社，2006.
【2】.周燕珉. 住宅精細化設計【M】.北京：中國建筑工業出版社，2008.
【3】.李湘洲，李南. 國外預制裝配式建筑的現狀【J】. 國外建材科技， 1995（04）.
關鍵詞：預制裝配整體式剪力墻，裝配式混凝土，BIM
中圖分類號：TV331文獻標識碼： A
“裝配式混凝土結構”的英語翻譯是precast concrete structure，英文簡稱PC。預制混凝土構件或部件通過各種可靠的連接方式裝配而成的混凝土結構稱之為裝配式混凝土結構。
“裝配剪力墻結構”是“裝配式混凝土結構”的一種類型，其定義是主要受力構件剪力墻、梁、板部分或全部由預制混凝土構件（預制墻板、疊合梁、疊合板）組成的裝配式混凝土結構。在施工現場拼裝后，采用墻板間豎向連接縫現澆、上下墻板間主要豎向受力鋼筋漿錨連接以及樓面梁板疊合現澆形成整體的一種結構形式。
1結構設計要點
1、應具有必要的承載能力、剛度和良好的延性；2、結構的豎向和水平布置宜具有合理的剛度和承載力分布，應避免局部突變和扭轉效應而形成薄弱部位以及產生過大的應力集中或塑性變形集中，對可能出現的薄弱部位，應采取有效措施予以加強或采用隔振、減震措施；3、應避免因部分結構或構件的破壞而導致整個結構喪失承受重力荷載、風荷載和地震作用的能力；4、結構在兩個主軸方向的動力特性宜相近。預制裝配整體式剪力墻結構的高寬比不宜超過6。
預制裝配整體式剪力墻結構的抗震等級應根據抗震設防烈度、結構高度按有關現行國家標準確定相應的抗震等級，并采取相應的計算和構造措施。預制構件間連接設計應滿足傳力明確和構造可靠的要求。對有抗震設防要求的結構，尚應滿足抗震要求。
預制構件間連接鋼筋應不低于預制構件該部位不連續鋼筋強度等級及直徑
。
2結構布置
預制裝配整體式剪力墻結構平面和豎向布置應符合現行國家標準《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3[1]的相關規定。
在預制裝配整體式剪力墻結構平面橫向墻體布置時，兩側端部山墻宜布置預制承重墻板；內墻可根據結構橫向抗側力需要設置預制承重墻板或預制輕質填充墻板。
在預制裝配整體式剪力墻結構平面縱向墻體布置時，縱向內、外剪力墻的承重墻板布置可根據縱向抗側力的需要設置；陽臺及門窗部位周邊部位可根據需要設置非承重的預制輕質填充墻板。
預制裝配整體式剪力墻結構豎向抗側力構件通過現澆連接帶、豎向主承力鋼筋漿錨連接等形成整體，抗震設計時，需加強連接構造和必要的設計驗算，保證其受力整體性和連續性。
預制裝配整體式剪力墻結構房屋的頂層、平面復雜或開洞過大的樓層、作為上部結構嵌固部位的地下室頂板應采用現澆樓蓋結構。
預制裝配整體式剪力墻結構的剪力墻在重力荷載代表值作用下產生的軸力設計值的軸壓比在抗震等級為三級時不宜大于0.6。
預制裝配整體式剪力墻結構構件宜按房間的開間、進深以及門窗、樓梯、電梯井洞口位置分塊，同時必須考慮構件形狀、構件重量、拼縫位置、吊裝機具起吊能力等因素，樓板、屋面板考慮起吊運輸及施工方便宜設計成單向板。
預制墻板、樓板的分塊大小劃分應充分考慮施工現場垂直運輸吊裝機械的起重載荷、起升高度和工作幅度的能力。預制墻板高度可按單個樓層高度或兩個樓層高度劃分。墻板的豎向拼縫宜避開暗柱位置，預制墻板、疊合板的分塊劃分應盡量減少構件的種類和型號。
預制裝配整體式剪力墻結構構件設計除應符合現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010的相關規定，尚應進行施工階段受力和變形驗算。
陽臺、空調板、挑檐等懸挑構件當施工方便并安全可靠時可與樓板、屋面板合并設計成大型構件；當限于模板、起吊能力需分開預制后現場連接時，應通過可靠的插筋疊合現澆或漿錨連接實現懸挑構件與主體結構形成剛接、連成整體。對于層數大于10層的高層建筑，對該部分連接進行設計及構造時，尚應考慮豎向地震作用的影響。
預制裝配整體式剪力墻結構體系的全預制構件和疊合式構件，均應合理地設計配筋；應避免剪切破壞先于彎曲破壞、混凝土的壓潰先于鋼筋的屈服、鋼筋的錨固粘結破壞先于構件破壞。
3裝配式剪力墻住宅建筑設計的步驟及流程
首先要做好技術策劃，通過技術策劃實現提效和減負的目標。在實際操作中，通過對已有工程項目的梳理。
其次建筑設計要結合裝配式剪力墻住宅的特點，裝配式剪力墻住宅作為一種“工業化住宅”，應該是技術理性的工程杰作并以“工程師的藝術”為美。不是所有的工程項目都適合于采用“裝配式剪力墻結構”來建設，需要在前期策劃定位和規劃設計時加以重視。
第三在設計階段要積極進行專業之間和全產業鏈內部的積極溝通、互動及配合，并加入相應的步驟及內容。
方案階段，根據技術要點的要求做好戶型設計和立面設計。平面設計在保證使用功能和戶型好用、適應性強的基礎上，通過全體系的模數協調，圍繞提高模板使用效率和體系集成度的目標進行設計；立面設計要考慮拆板設計，并依據裝配式建造方式的特點實現立面的個性化和多樣化。通過建筑設計的模數化、標準化、系列化，進而實現預制構件的“少規格、多組合”。
初設階段，結合各專業的工作進一步優化和深化，拆板設計也要結合需要調整變化，在預制墻板上開始考慮強電箱、弱電箱、預留預埋管線和開關點位的設計。根據我們的經驗，在此階段要求裝修設計提供詳細的“點位布置圖”。同時要提供專項的“經濟性評估”，分析成本因素對最終實施的“裝配式剪力墻住宅”技術方案的影響，確定最終的技術路線。
施工圖階段按照初設確定的技術路線深化設計，各專業與建筑部品、裝飾裝修、構建廠等上下游廠商加強配合，做好構件拆分深化設計，提供能夠實現的預制構件大樣圖；做好大樣圖上的預留預埋和連接節點設計；尤其是做好節點的防水、防火、隔音設計和系統集成設計，解決好連接節點之間和部品之間的“錯漏碰缺”。
第四要做好預制構件加工圖的設計。當前，預制構件加工圖大多由預制構件廠依據設計院提供的大樣圖深化設計，建筑師的工作主要是配合和把關，確保預制構件實現設計意圖。下一步，可以通過BIM設計，實現基于BIM平臺的預制構件設計。BIM設計實踐案例表明，可以將預制構件作為建筑信息系統的基本單元，整合預制構件的所有必要信息，實現設計直接向相關產業鏈提供BIM模型平臺服務的目標。
4 結語
裝配式鋼筋混凝土結構是我國建筑結構發展的重要方向之一，它有利于我國建筑工業化的發展，提高生產效率節約能源，發展綠色環保建筑，并且有利于提高和保證建筑工程質量，裝配式剪力墻結構可以連續地按順序完成工程的多個或全部工序，從而減少進場的工程機械種類和數量，消除工序銜接的停閑時間，實現立體交叉作業，減少施工人員，從而提高工效、降低物料消耗、減少環境污染，為綠色施工提供保障。
關鍵詞：預制裝配式混凝土；設計；施工
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.097
傳統的混凝土建筑大都采用現澆模式，此種施工方法有能耗大、污染高、材料利用率低、施工技術落后、成本大等諸多方面的問題，而且在工程建筑中如果調度不當會影響工程進度，因此與當前經濟環境下的發展理念逐漸偏離，為此，預制裝配式混凝土住宅逐漸成為當前發展的必然趨勢。
1 預制裝配式混凝土住宅設計
1.1 結構設計
要進行裝配式混凝土住宅結構設計首先要根據實際環境、使用需求、還有設計要求進行構件拆分，因此對構件的數量、質量、型號、受力強度以及使用性能要進行合理的分析，必要的時候要進行力學的試驗性確定，以保證選擇的科學性，構件拆分不但影響著后續的設計還影響著工程的施工，一定要科學合理。完成構件拆分之后，我們進行裝配構件節點設計，把裝配構件之間、裝配構件與現澆結構之間通過裝配節點實現連接形成結構整體。
1.2 建筑設計
預制裝配式住宅在建筑設計上要根據實際情況配合結構設計進行。設計要保證結構設計的外立面美觀統一，盡可能的將結構設計中存在的PC構件產生的不勻稱性消除掉，遵循原則如下：
（1）保證平面功能，采用線條進行劃分、顏色上的對比、凹凸韻律的變化、紋理細節上的彌補等手段對 PC 構件進行劃分，塑造出富有一定變化韻律的立面效果。
（2）滿足立面變化的同時要保證PC 構件的使用性能、成本可控、施工技術可行。
（3）線條要布置合理，最好層層布置，防止因布置不合理產生PC 構件種類多變，增加工作難度。
2 預制裝配式混凝土住宅施工
2.1 整體施工前準備
預制裝配式混凝土在結構施工中，要根據設計需要提前做好模具生產廠家、預制構件生產廠家的選擇，確定構件臨時支撐體系、預埋件和窗框的選定等相關準備，除此之外就是常規的施工準備，務必做到精細到位。
2.2 進行構件運輸車輛選擇、堆放場地和運輸道路修整
構件運輸車輛要根據構件的長度、寬度、高度、重量進行合理選擇，除此還要根據安全運輸的相關規定和現場的實際情況確定，一般情況下所運輸構件的裝載長度不得超出車廂 2m 以上；構件的裝載寬度不得超出車身寬度；構件的高度從地面起不超過 4m；運輸構件的重量不得超過汽車最大載重量。在進行場地道路布置時必須明確構件的進場路線，道路凈寬不得小于 6m，運輸車輛通過時距道路邊緣不小于 0.5m，并且要根據運輸車輛的回轉半徑在道路轉彎處的內側鋪設鋼板，如果遇到特殊情況要和道路管理的有關部門進行協商解決。
2.3 起重機的確定
裝配式混凝土構件的吊裝需要特有的施工流程和現場平面布置。施工流程有構件吊裝、支撐體系安裝拆卸及關于構件間如何結合的施工，在施工中盡量最大限度地發揮起重機械的工效。起重機械選擇依據構件的數量、重量、施工過程、施工環境、施工半徑、構件位置、吊具重量、塔吊位置等因素確定。
2.4 合理進行施工階段劃分、節點控制、構件安裝順序確定
裝配式混凝土結構施工階段劃分根據1d 內構件可能安裝的數量確定，還要考慮實際的環境影響和澆筑量是否滿足施工使用量以及建筑間是否有伸縮縫，控制好時間節點，明確預制構件的安裝順序，結合工作人員的工作效率和設計時對施工的特殊要求進行確定。
2.5 標準層施工步驟的確定
合理確定施工順序和標準層工期，以 7d 一個標準層為例：第 1 天，進行放線和外腳手架的加高；第 1～3 天，剪力墻配筋、模板；第2 天，進行墻體部位裝配式混凝土安裝；第 2～3 天，梁、樓板進行支撐、支模；第 2～4天，梁配筋；第 3天，進行裝配式混凝土樓梯部位安裝（1 層樓下）；第 4～6天，樓板配筋施工；第 5 天，進行裝配式混凝土陽臺部位安裝；第 6 天，根據實際情況進行塔吊提升，同時進行澆筑前檢查；第 7天，混凝土澆筑。
2.6 預制構件的支撐
預制構件和現澆結合部在形成的初期對外力荷載的承受能力較低，為了防止構件位置在側壓力的作用下出現偏移而影響整體結構的穩定性，我們要對其結構進行支撐。現澆混凝土的最大側壓力=混凝土密度×新澆筑混凝土高度，可以用對拉螺栓承擔該側壓力。
2.7 預制構件的預制施工
按設計要求對預埋件在預埋安裝前進行抗拉拔試驗；預制施工時要保證預埋件的位置要求，如果鋼筋與預埋件定位發生沖突，可適當挪動墻體配筋，范圍在-10～+10 mm；要保證預制構件施工后，表面光滑無破損；對內側與結構相接面做均勻拉毛處理，拉深4～5 mm；預制構件脫模標準是達到混凝土抗壓強度設計值的75%且不小于15 MPa；要防止預埋螺栓孔灌入混凝土，并在成型后填塞柔性泡沫棒；在預制疊合板與現澆層接合面做成凹凸差不小于4 mm的人工毛面。
2.8 預制構件的安裝工藝
預制件的安裝工藝為：放線抄平鋪找平灰餅，準備工具鋪灰起吊、就位臨時固定脫鉤、矯正塞水平縫（預制件下）梳整預埋鋼筋焊接豎縫支模整體澆筑與預制件相連的梁、柱預制件頂部抄平預制件頂部鋪找平灰餅鋪灰預制件上部梁及柱澆筑。
3 結束語
預制裝配式混凝土住宅設計美觀，注重品質，施工過程環保節能，高效優質，是當代住宅產業化和建筑工業化形勢下的創新產物，發展預制裝配式住宅是大勢所趨。結合實際情況將預制混凝土住宅從設計到施工全方位優化，形成產業化的縱深化發展，刻不容緩。
參考文獻：
[1]段凱元，張季超.預制裝配式混凝土住宅設計施工一體化研究[J].施工技術，2014（11）：45-47.
[2]初文榮.預制裝配式混凝土結構特點與設計體會[J].中外建筑，2015（05）：172-174.
關鍵詞：預制裝配式建筑；建筑設計；設計實踐
1 引言
從建國以來，我國在建筑建設方面發展的很快，大量的混凝土建筑拔地而起。S著施工經驗的不斷積累和施工技術的不斷革新，我們發現混凝土現場澆注的產生的一些問題，如下：①需要大量勞動力且施工工期長。比如韓國三星在西安建設的一個工廠，采用了預制裝配技術，工期僅需三個月，若采用非裝配技術，工期至少一年，并且所耗勞動力總量只有非裝配建筑技術的1/20。②部分部位如果采用現場澆注的做法，施工質量很難得到保證，如坡屋頂與天溝/的接觸部位受振搗條件的影響質量差異很大，現場基本無其他作業手段，因此該部位漏水現象普遍，工廠化生產就可避免這一問題。③現場澆注混凝土會對環境造成影響，如噪聲污染、建筑垃圾污染等。比如，混凝土施工為避免過多施工縫的形成，通常會連夜施工，噪聲會影響周圍居民的正常作息。又如，河道護坡項目施工如果采用現場澆注混凝土，將對河流造成污染，而若使用預制樁就不會有此污染問題。④施工現場作業在露天進行，工人的施工環境受氣候影響較大。讓從業工人在惡劣的工作條件下工作不僅會影響工作效率，還存在安全風險。隨著從業工人對作業環境有了更高要求，他們已經不愿意在惡劣的條件下工作了。基于上述問題，產生了預制裝配式建筑技術。目前預制裝配技術已經在工業廠房、大型公共建筑、多高層住宅、別墅等各個類型建筑中得到廣泛的應用，為了更加完善預制裝配技術，我們應該對其在設計實踐中存在的問題進行分析和研究，并找到解決的辦法。
2 預制裝配式建筑存在的技術難題
預制裝配式建筑在設計理論上和傳統現場澆注建筑沒有不同，但在施工思路上完全不一樣。預制裝配式建筑是將原本是一個整體的剪力墻、梁、柱等建筑構件拆分，在工廠中預制生產后，通過運輸到現場，吊裝進行組裝的方式施工建設，從而滿足設計要求的受力性能的。雖然預制裝配式建筑的工業化生產模式可以縮短施工周期，提高施工質量，但因受到運輸和吊裝條件的限制，在實踐中也會存在一些技術問題：
（1）平面不規則與構件數量限制的矛盾。每個建筑平面都是根據對地形、使用功能和建筑外觀等因素的綜合考量確定的，因此每個建筑項目的平面千差萬別。在實踐過程中如果按照每個建筑平面生產相應的模具，那么成本將會過高，導致項目夭折。因此，我們需要結合預制裝配式建筑與非裝配式建筑的優點，對于平面形狀中不規則的部分可以采用非裝配式建筑現場澆注的做法，或者采用鋼結構的做法。
（2）接縫、節點處的耐久性、抗震性能、安全性和防水處理。因為裝配式建筑在組裝建筑構件的過程中，會出現很多節點和接縫，這些是結構受力和建筑防水的薄弱環節，如果不能處理好節點和接縫，建筑的安全性就會受到影響。通常的處理方法是將拆分構件的預留鋼筋焊接好后，再用一個比被連接構件高一等級的混凝土加微膨脹劑澆筑，然后再振搗密實即可。眾多實際工程案例證明，這種做法能夠滿足耐久性、抗震性、防水等建設要求。但需注意的是，由于構件拆分組裝過程質量具有離散性，所以拆分構件的預留連接鋼筋應適當加大。
（3）預防構件運輸、吊裝過程中的開裂：由于拆分構件由于運輸、吊裝的需要會設置四個或多個吊裝點，通過模擬運輸、吊裝過程中拆分構件的受力情況，如果實際受力情況同設計模擬時相同或相近，那么將不會發生開裂的情況。但實際情況是，在運輸和吊裝過程中很難做到不開裂。考慮到吊裝和運輸方式的不確定性，通常工程中預防構件開裂的方式是加大被拆分構件的構造配筋。
特別說明的是，對于高層建筑的核心筒、剪力墻的約束邊緣構件、轉換梁、框支柱等抗地震力的建筑構件適宜采用現澆混凝土的施工方式，增強建筑構件的抗震性。
3 采用BIM技術實現預制裝配式建筑
目前，二維圖紙表達設計的工作方法仍是主流，但對于預制裝配式建筑來講，由于其對節點連接、管線預埋位置等要求準確，傳統的二維表達方式很難直觀的表述，給溝通帶來困難。這就需要我們采用三維的表述，BIM技術就恰好解決了這一問題，更好地協同各個專業一起解決設計實踐問題。
3.1 結構專業協同
為了滿足抗震設計的原則和需求，預制裝配式建筑的體形、平面和構造都有一定的要求。為了滿足工業化制造的要求，預制建筑構件在設計上應符合受力合理、連接簡單、施工方便、規格少、組合多的原則，制定合理的預制構件尺寸和重量，便于加工和運輸，提高工程質量的同時也要控制建設成本。承重墻和柱應注意上下連續，門窗洞口盡量上下對齊，不宜使用轉角窗。門窗洞口的設置應滿足結構受力要求和預制構件的設計要求，另外管線留洞位置和尺寸應保證準確。
3.2 給排水專業協同
預制裝配式建筑需要考慮公共空間豎向管井留洞位置和大小，豎向管線應相對集中，水平管線應減少交叉。穿過預制樓板的管道應預留洞，穿過預制梁的管道應預埋套管，要保證管井和吊頂內部的管線安裝牢固并方便檢修和更換。住宅套內優先采用同層排水的方式，并要做好防水構造。整體衛浴和整體廚房的安裝需要和廠家配合預留好管道接口位置及尺寸，太陽能熱水系統集熱器與儲水罐也需要與建筑整體配合，做好預留和預埋。
3.3 暖通專業協同
供暖系統的主立管和分戶控制閥門等應布置在公共空間豎向管井內，戶內供暖管線則是做成獨立環路。在采用低溫熱水地面輻射供暖時，分、集水器應結合地面墊層構造布置，便于檢修管理。在采用散熱器供暖時，應做好合理分布散熱器位置，管線走向的工作。在采用分體式空調機時，應滿足臥室和起居室空調安裝的位置和預留預埋條件。在采用集中新風系統時，應預先確定風道的布置、住宅中廚房和衛生間排氣道的布置。
3.4 電氣電訊專業協同
在布置分戶配電箱位置時，要保證分戶墻兩側暗裝電氣設備不連通。預制構件需考慮內裝要求，確定好插座、燈具、有線電視接口、電話和網絡接口等位置。還需將線路布置與建筑構件綜合考慮。在預制墻體或疊合板內暗敷設時，需要用線管保護。在預制墻體相應位置還需預留預埋，為了將來安裝電氣開關、插座、連接管線等。另外，在外墻板、內墻板的門窗過梁和錨固區不宜埋設設備管線。
4 結語
為了能夠實現我國預制裝配式建筑的快速發展，需要在設計實踐中結合具體建設項目的設計要求，綜合考量各方需求，在熟悉預制構件的拆分、生產、加工、運輸和安裝等各道工序技術要點的前提下，對預制裝配建筑進行整體分析和研究，并盡力協同各專業工種，不斷積累預制裝配式建筑設計經驗，整合各項資源，提高預制裝配式建筑設計和建設的水平，本文期盼能為做出微薄貢獻，供同行參考。
參考文獻
[1]樊則森.預制裝配式建筑設計要點【J】.住宅產業，2015（8）：56.
[2]胥曉睿.預制裝配式高層住宅設計與綠色施工【J】.建筑施工，2016，38（1）：97-99
摘要:根據國家有關產業政策和發展規劃，國家將加快推進預制裝配式住宅發展。本文從國內外工業化住宅發展現狀，著重提出裝配式住宅的設計研究工作和示范工程的推廣應用。筆者通過中興建設有限公司（國家房屋建筑工程總承包特級資質）從事預制裝配式住宅研究的經典實例，較為詳細的向讀者介紹了當前國內工業化住宅設計研究的現狀。
關鍵詞:工業化住宅、裝配式、預制構件、住宅產業化
中圖分類號：F287文獻標識碼： A
近年來，我國住宅建筑飛速發展，其建造和使用對資源占用和消耗都非常巨大。與國外發達國家相比存在住宅建造周期長、施工質量差、能源及原材料消耗大、產業化程度尤其工業化程度低等問題，迫切需要采取工業化手段來提高住宅建設的質量和效率。開發符合產業化發展要求，工廠化、標準化程度高，施工速度快，節能省地、經濟性好的新型工業化住宅體系，已經成為我國目前推進建筑工業化發展的一項重要工作。 一 、工業化住宅建造關鍵技術研究課題背景 1、立項必要性 我國“十五”以來，對住宅產業化問題進行過研究和推廣，取得了一定成效。但對預制裝配整體式混凝土住宅建筑的關鍵技術沒有進行過系統、深入的研究，至今沒有形成配套的工業化技術政策和標準規范體系，已建成的示范小區工程多是現澆混凝土結構，不具有高效環保的工業化節能減排特征。研究實施裝配整體式工業化住宅建筑體系，符合目前我國正在推行實施的住宅產業化政策要求，不但可以提高住宅工程質量和裝修品質；而且可以最大限度滿足我國倡導地 “四節一環保”的綠色建筑設計與施工要求。 2、目前存在問題分析 我國二十世紀七八十年代開發建設的預制裝配式住宅建筑存在許多問題，照搬過去的經驗已經不適應現時期我國住宅建設的實際需求。目前開始進行的新型工業化住宅建筑的基礎性研究工作和工程試點，主要從性能和功能兩方面完善提高工業化住宅的技術經濟性。由于多年來我國缺乏工業化住宅的研究積累和工程實踐，結構構件和部品的工業化率仍然很低。 3、主要研究內容：1） 預制裝配式混凝土住宅建筑的結構性能、抗震性能等關鍵技術研究。2）建筑配套部品的系統研究、產品開發、設計配套技術研究。3）構配件生產、施工安裝關鍵技術研究與開發。4）技術標準的研究與編制。5）較大規模的示范工程。 二 、住宅工業化關鍵技術研究 1、基礎理論與試驗研究：1）裝配式混凝土建筑結構體系研究：包括框架結構、框架-剪力墻結構、剪力墻結構等；主要研究裝配式疊合樓蓋結構性能；裝配式框架節點受力性能、抗震性能；裝配式剪力墻節點受力性能、抗震性能；構件承載與變形性能，裝配節點大直徑鋼筋漿錨連接構造的承載及連接整體性能等。2）裝配式混凝土工業化住宅的建筑性能研究：包括墻體保溫隔熱性能、接縫防水性能、建筑防火性能、外墻裝飾性能、墻體耐久性能及隔聲性能等。3）裝配式混凝土工業化住宅經濟性能研究：包括設計與施工總體策劃管理，標準化設計與施工技術，項目實施的時效性與規模效應對比等。 2、工業化建筑設計技術 重點研究開發三點技術：1）結構體系選擇與模數化、標準化設計：我國的住宅建筑工業化結構體系還沒有完全確立，通用結構體系和專用結構體系的協調配合還沒有解決，標準化概念和設計技術還沒有得到足夠重視。導致目前工業化住宅設計方案實施成本高、周期長，最大的原因是缺乏有經驗的設計咨詢人員。2）構件及裝配節點的深化設計：工業化住宅的關鍵是要解決構配件的標準化定型和裝配節點的構造詳圖設計。3）工業化專用三維設計軟件開發：由于裝配式混凝土結構設計構造的自身特點，要求設計方案必須在施工前檢查復核，確保各專業的交叉重復在設計階段解決，提高工業化設計的準確性。 3、構配件優質高效加工制作技術應制定采用機械化水平較高、具有一定規模的專業預制工廠取代目前無質量保證的分散的小廠認證管理辦法，鼓勵預制工廠采用先進的生產工藝和流水線、提高生產效率和產品質量、完善運輸安裝過程服務。實現節能減排和清潔生產。主要研究開發三點關鍵技術：1）構配件高效生產技術：采用機械化生產線可以減少工人勞動強度，提高產品質量和生產效率。2）構配件清潔生產技術：采用工廠化定點批量生產，最大限度減少建筑垃圾及廢棄物排放，滿足國家環境保護政策對建筑業推廣綠色施工要求。3）構配件節能生產技術：采用自動控溫的節能養護窯可有效降低能耗，加速模板周轉，縮短工期，降低成本。 4、專業化施工安裝技術：1）工業化施工安裝軟件管理系統開發：應針對工業化住宅結構體系開發施工安裝管理軟件，規范指導預制構件的施工裝配。2）安裝設備及配套機具開發：結合具體工程示范開發標準化定型化住宅配套設備安裝機具。3）工業化定型模板配件及支撐系統開發：配套模板及支撐固定用腳手架的開發與完善。4）裝配節點專業化施工及配套材料開發：連接套筒及高強無收縮灌漿材料的開發與應用。 三、住宅工業化實施方案1、政策引導與行業管理 充分發揮政府的指導作用，研究、建立或完善有關技術經濟政策；針對裝配式工業化建筑的特點，建立推廣裝配式建筑體系的構配件工業化生產、專業化施工安裝的管理體系；建立設計研究、構配件生產、安裝施工隊伍的培訓體系；走專業化、集成化、標準化、產業化發展道路。 2、預制工程標準規范體系建立與完善 建立以科研院所、高校、設計單位、大型房地產開發企業、構配件生產企業、施工企業組成的“產學研”團隊；建立符合受力性能和抗震性能要求的預制裝配式混凝土住宅結構體系，并建立相關技術標準體系；建立適用于裝配式住宅建筑體系的節能配套技術，保證裝配式建筑的能耗低于現澆混凝土結構。 3、設計、制作與施工的專業一體化公司模式 確立以企業為中心，形成一套完整的建筑產業化鏈條，建立“研究―設計―預制―施工”一體化的專業化房屋工廠模式，帶動一批傳統建筑企業向專業化房屋工廠企業的轉型，長期從事住宅工業化的設計與施工業務。進而推動我國住宅產業化整體水平的提升。通過大規模試點工程的推廣應用，形成專業一體化管理模式為主，預制構件專業化加工為輔的管理模式和運作方式，培訓出一批新型建筑工業化企業，為新農村建設、城鎮化建設和政府保障性住房建設提供良好的住宅體系。
結束語目前，根據我公司對于工業化住宅的研究，一方面預制裝配式住宅的設計節點控制、抗震性能已有很大改善，并且我單位也參與編制了《預制裝配式混凝土技術規程》和預制構件相關的標準規范，從技術體系上具備了推廣的基礎。隨著國家鼓勵政策日益明朗，工業化住宅建筑的法規和規程逐步健全和完善，政府也積極的推廣工業化住宅的房屋，大面積搞試點工程，工業化住宅設計作為產業化的重要環節，仍然需要在實踐中不斷的積累經驗，總結提高，為推動工業化住宅更快，更好的發展持續助力。參考文獻[1]紀穎波.建筑工業化發展研究.中國建筑工業出版社社.2011.[2]吳東航、小見康夫.日本住宅建設與產業化.中國建筑工業出版社社.2011.[3]李忠富.工業化住宅及其生產過程.住宅科技.1999.[4]錢志峰.對我國建筑工業化發展的思考.江蘇建筑.2008.
