王靖 李少語(yǔ)

通訊作者：王靖，1987年1月，女，漢族，河南新鄉(xiāng)人，現(xiàn)任鄭州城市職業(yè)學(xué)院職稱(chēng)講師，研究生。研究方向：建筑結(jié)構(gòu)。

摘要：近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的腳步不斷加快，對(duì)我國(guó)的整體建設(shè)和發(fā)展，做出了極大的促進(jìn)。隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，對(duì)于城市建筑的需求標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)量都在不斷地提升著，對(duì)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生了極大的帶動(dòng)作用。裝配式建筑結(jié)構(gòu)是早期所提出的一種建筑思路，而隨著科學(xué)技術(shù)以及相關(guān)的設(shè)計(jì)思維的提升，裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系逐漸成熟，開(kāi)始廣泛的應(yīng)用于我國(guó)城市建筑的各項(xiàng)工程發(fā)展中，對(duì)我國(guó)的建設(shè)發(fā)展，做出重要貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑結(jié)構(gòu);體系;設(shè)計(jì)

Abstract： In recent years，with the rapid development of China’s economic construction and the constant acceleration of urbanization， great progress has been made in the overall construction and development of China. With the continuous development of the urbanization process， the demand standards and quantity for urban buildings are constantly increasing， which has greatly promoted the development of China’s construction industry. Prefabricated building structure is a kind of architectural idea put forward in the early days. With the improvement of science and technology and related design thinking， the prefabricated building structure system has gradually matured and has been widely used in the development of various projects in China’s urban construction， making important contributions to China’s construction and development.

Keywords： Prefabricated building structure; system; design

一、前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，使各類(lèi)建筑的數(shù)量不斷的增多。但隨著各類(lèi)建筑的不斷增多，以及各項(xiàng)建筑施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使人們對(duì)于城市建筑的各項(xiàng)性能、質(zhì)量都提出了更高的要求。目前，城市建筑正在由傳統(tǒng)的建筑發(fā)展體系，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色、低碳、快捷的建設(shè)發(fā)展思路中，因此，裝配式建筑結(jié)構(gòu)正在逐漸成為我國(guó)的施工建設(shè)的重要模式。

二、裝配式建筑

裝配式建筑是由預(yù)制部品部件在工地裝配而成的建筑。裝配式建筑，按照預(yù)制構(gòu)件的形式和施工方法，一般分為砌塊建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升層建筑等五種類(lèi)型。

隨著我國(guó)的建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，以及相關(guān)工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，建筑房屋不再拘泥于傳統(tǒng)技術(shù)形式中的堆砌等形式。建筑房屋可以通過(guò)預(yù)制相關(guān)部件，使房屋的建筑結(jié)構(gòu)能夠像機(jī)器生產(chǎn)一樣，成批成套地制造。只要將預(yù)制好的相關(guān)房屋構(gòu)件，運(yùn)送到工地中，然后將相應(yīng)的房屋預(yù)制構(gòu)件裝配起來(lái)，并進(jìn)行相應(yīng)的后期處理，就可以完成了工程的整體建設(shè)。

2008年國(guó)內(nèi)首例流水線式生產(chǎn)的萬(wàn)科新里程項(xiàng)目的兩棟住宅樓在上海誕生。該項(xiàng)目的外墻結(jié)構(gòu)完全采用預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在工廠生產(chǎn)出墻板，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)每一面墻進(jìn)行拼裝就可以組合出標(biāo)準(zhǔn)的模塊式房屋，房子的建造過(guò)程好像流水線上進(jìn)行生產(chǎn)一樣。20棟和21棟PC裝配式樓主體結(jié)構(gòu)一直以每層5天的進(jìn)度順利向上推進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)工人最大可減少89%，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)安全事故的發(fā)生率。

裝配式建筑是在20世紀(jì)所提出的一種建筑施工技術(shù)，但由于當(dāng)時(shí)的相關(guān)施工技術(shù)等因素的制約，導(dǎo)致預(yù)制裝配式建筑技術(shù)難以達(dá)到預(yù)期的效果，因此，便被擱置了[1]。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及我國(guó)工業(yè)建設(shè)的不斷進(jìn)步，使我國(guó)的建筑工程施工技術(shù)也在不斷地進(jìn)步，使預(yù)制裝配式建筑完全能夠達(dá)到預(yù)期的效果，對(duì)我國(guó)的建筑工程發(fā)展，做出極大的貢獻(xiàn)。

早期的裝配式建筑外形非常呆板，在實(shí)際的應(yīng)用中，很難做到推廣。隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)，以及相關(guān)構(gòu)件的設(shè)計(jì)思維和預(yù)制技術(shù)水平的不斷提升，使預(yù)制裝配式構(gòu)件的外觀也在不斷地變化著，預(yù)制裝配式構(gòu)件更具有靈活性和多樣性。預(yù)制裝配式建筑構(gòu)件不僅能夠成批量的生產(chǎn)建造，而且構(gòu)件建筑樣式豐富，應(yīng)用更加廣泛。

在國(guó)外有一種活動(dòng)住宅，就是一種很先進(jìn)的裝配式建筑，每一個(gè)住宅單元就像是一輛大型的拖車(chē)，在實(shí)際的應(yīng)用中，只要通過(guò)特殊的汽車(chē)就能夠把它拉到現(xiàn)場(chǎng)，然后再由起重機(jī)吊裝到地板墊塊上，與預(yù)埋好的水道、電源、電話系統(tǒng)相連，就可以使用了?；顒?dòng)住宅內(nèi)部有暖氣、廚房、餐廳的相關(guān)生活設(shè)施?；顒?dòng)住宅能夠單獨(dú)形成一個(gè)單元，也能夠互相連接起來(lái)。

三、預(yù)制裝配式建筑的主要特征

在傳統(tǒng)建筑行業(yè)的施工建設(shè)過(guò)程中，建筑工程施工是將各項(xiàng)施工所使用的基礎(chǔ)材料，投入工地中，然后進(jìn)行整合應(yīng)用，一點(diǎn)一點(diǎn)地完成工程的建設(shè)。預(yù)制裝配式建筑是通過(guò)將建筑工程在施工中需要應(yīng)用的建筑構(gòu)件，按照相應(yīng)的施工需要進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)不同施工環(huán)節(jié)中應(yīng)用的建筑構(gòu)件進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，將材料與施工兩種不同的施工環(huán)節(jié)分別進(jìn)行，極大地改善了施工建設(shè)的工作效率，對(duì)工程項(xiàng)目的建筑施工帶來(lái)了極大的便捷[2]。

傳統(tǒng)建筑工程在施工時(shí)，存在明顯的工業(yè)化程度低、能耗高、廢棄物高、設(shè)計(jì)施工效率低、裝飾裝修質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題。在我國(guó)建筑工程的傳統(tǒng)施工形式中，由于本身的工業(yè)化程度低，導(dǎo)致在施工建設(shè)的過(guò)程中，需要消耗大量的人力，來(lái)完成施工作業(yè)。由于需要應(yīng)用的大量的人力，而相應(yīng)的具有專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的工作人員數(shù)量，不足以滿足我國(guó)建筑快速發(fā)展的人力需求，導(dǎo)致大量的非專(zhuān)業(yè)化工作人員參與，在建筑工程的施工過(guò)程中，各種施工問(wèn)題頻發(fā)，技術(shù)、安全等問(wèn)題層出不窮，對(duì)工程的進(jìn)度造成嚴(yán)重的影響。

在傳統(tǒng)的建筑工程施工過(guò)程中，由于本身的施工技術(shù)水平較低，導(dǎo)致在實(shí)際的施工過(guò)程中，需要消耗大量的能源，包括水、電等，而這些能源的大量消耗，使工程建設(shè)需要更多的成本。這樣不僅造成嚴(yán)重的能源浪費(fèi)，也對(duì)工程的施工進(jìn)度造成嚴(yán)重的影響。廢棄物高也是傳統(tǒng)建筑工程項(xiàng)目施工過(guò)程中存在的一項(xiàng)重要特征。在傳統(tǒng)的建筑工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，由于工程建設(shè)需要對(duì)很多原材料進(jìn)行修正，保證材料能夠更好地在不同的環(huán)境中發(fā)揮自身的價(jià)值[3]。

與傳統(tǒng)建筑工程項(xiàng)目施工相比，預(yù)制裝配式建筑具有現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)強(qiáng)度低、品質(zhì)高、垃圾少、材料利用率高、污染管控到位、人工成本易控、工期短、運(yùn)營(yíng)維護(hù)簡(jiǎn)易等優(yōu)勢(shì)。在預(yù)制裝配式建筑工程的施工過(guò)程中，由于工程建筑在施工前，相應(yīng)的施工建設(shè)所需的材料都由預(yù)制單位完成前期建設(shè)，而這些預(yù)制裝配式構(gòu)建只能應(yīng)用大型機(jī)械完成施工，因此極大地降低對(duì)人力的需求，使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)強(qiáng)度大大的降低。

在裝配式建筑的施工過(guò)程中，裝配構(gòu)件在相關(guān)單位的生產(chǎn)建設(shè)中，重點(diǎn)加強(qiáng)了質(zhì)量的監(jiān)管，而且不同的裝配構(gòu)件都自成一體，極大地提高了自身的質(zhì)量。而相比于傳統(tǒng)建筑施工過(guò)程中，每一個(gè)環(huán)節(jié)的施工都是一點(diǎn)一點(diǎn)建立起來(lái)的，而這也導(dǎo)致許多問(wèn)題在一點(diǎn)一點(diǎn)的累計(jì)，使建筑工程產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題[4]。

在預(yù)制裝配式建筑的施工過(guò)程中，由于工程所需的建筑構(gòu)件，都是前期完成生產(chǎn)的，在工地的實(shí)際施工中，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單地構(gòu)件裝配，以及關(guān)鍵環(huán)節(jié)的澆灌的工作，就能夠完成工程建設(shè)。這種施工形式，使建筑工程在實(shí)際的施工過(guò)程中，對(duì)與相關(guān)原材料的應(yīng)用較少，因此，產(chǎn)生的垃圾也很少。由于施工環(huán)節(jié)中應(yīng)用的原材料較少，在使用過(guò)程中，材料的利用率也有了極大的提升。裝配式建筑在施工的過(guò)程中，由于相應(yīng)的建筑構(gòu)件都是通過(guò)大型裝配工程來(lái)完成，因此，對(duì)于人力的使用量大大減少，很好地控制了人工成本，同時(shí)也降低了安全事故發(fā)生的概率。

由于工程的施工建設(shè)所應(yīng)用的主體都是由相關(guān)構(gòu)件來(lái)完成，極大的減少了在實(shí)際施工過(guò)程中，工作人員在建設(shè)墻體、地基等大型環(huán)節(jié)的工作時(shí)間，能夠快速的完成施工建設(shè)，大大地縮短了工期[5]。

在工程的施工維護(hù)過(guò)程中，由于工程整體結(jié)構(gòu)主要是由相應(yīng)的構(gòu)件所組成，實(shí)際施工只需要完成裝配和一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的澆灌就可以了，這使工程出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)也大大的減少了。下圖為裝配式建筑的施工過(guò)程。

預(yù)制裝配式建筑能夠很好地融合綠色、低碳、節(jié)能、環(huán)保、健康生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展的先進(jìn)理念。在建筑工程的施工發(fā)展中，能很好地結(jié)合新型建筑理念來(lái)完成施工，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)施工標(biāo)準(zhǔn)化、建筑裝配構(gòu)件生產(chǎn)工廠化、建筑施工裝配化，以及建筑工程施工裝修一體化的發(fā)展思路[6]。

在建筑工程的施工管理中，相關(guān)工作人員能夠?qū)κ┕きh(huán)節(jié)進(jìn)行完善的信息化管理，不僅提高了建筑工程的施工效率，還打破傳統(tǒng)工程建筑施工多個(gè)環(huán)節(jié)的局限性，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)上下游的高度協(xié)同，對(duì)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，做出重要貢獻(xiàn)。

四、預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

（一）主要設(shè)計(jì)流程

預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系一般分為技術(shù)策劃、方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖、構(gòu)件建工圖設(shè)計(jì)五項(xiàng)施工設(shè)計(jì)階段。

技術(shù)策劃階段是對(duì)預(yù)制裝配式建筑項(xiàng)目進(jìn)行定位，對(duì)建筑工程項(xiàng)目的在建筑施工過(guò)程中，建筑本身的規(guī)模、成本、外部條件等方面進(jìn)行深入分析。在對(duì)建筑規(guī)模進(jìn)行分析時(shí)，詳細(xì)分析在建筑工程建設(shè)施工中所需的建筑面積。并結(jié)合建筑工程的建設(shè)面積材料的，準(zhǔn)確計(jì)算項(xiàng)目的建設(shè)施工的過(guò)程中，所需的建筑成本。在進(jìn)行技術(shù)策劃階段，要詳細(xì)判斷建筑工程的外部條件，分析建筑工程在施工的過(guò)程中，相關(guān)的外部條件，為后續(xù)的施工方案設(shè)計(jì)，做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備[7]。

在初步設(shè)計(jì)階段，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員要注意聯(lián)合相關(guān)工作骨干技術(shù)人員對(duì)建筑工程的相關(guān)工作進(jìn)行深入分析。在針對(duì)建筑工程的完成相關(guān)分析后，對(duì)建筑工程的施工進(jìn)行系統(tǒng)化的分析，并做好協(xié)同設(shè)計(jì)工作。在進(jìn)行初步設(shè)計(jì)工作時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要明確工程在建設(shè)過(guò)程中，多少有效地層數(shù)、施工的構(gòu)件種類(lèi)，以及相關(guān)的建筑工程性能等因素，為建筑施工方案的完善提供有效地基礎(chǔ)。同時(shí)，還要結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)的施工狀況，以及相關(guān)施工的技術(shù)水平，以及工程建設(shè)進(jìn)度，綜合分析工程建設(shè)施工管線、設(shè)備情況等。對(duì)工程建設(shè)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)估，深入分析工程的整體成本情況，制定科學(xué)合理的技術(shù)施工方案，以及相應(yīng)的突發(fā)情況的應(yīng)急預(yù)案。

施工圖設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的重要基礎(chǔ)，在進(jìn)行工程的前期施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)工作人員要結(jié)合技術(shù)策劃和初步設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容，對(duì)施工圖設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的調(diào)整。在完成施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合不同專(zhuān)業(yè)提供的參數(shù)，充分考慮在施工建設(shè)中需要準(zhǔn)備的預(yù)留、預(yù)埋等設(shè)施的要求，并結(jié)合相應(yīng)位置的情況，制定完善的施工 圖紙。在建設(shè)的過(guò)程中，還要針對(duì)施工圖紙中的重點(diǎn)區(qū)域，做好相應(yīng)的防水、防火等防范措施，保證在實(shí)際的施工建設(shè)中，能夠做好相應(yīng)的預(yù)防，保障施工質(zhì)量。

構(gòu)件加工圖設(shè)計(jì)要根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)單位，以及加工企業(yè)的詳細(xì)施工數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷在工程建設(shè)過(guò)程中，需要分析和掌握的標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行構(gòu)件建工圖設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)工作人員要根據(jù)工程建設(shè)的相關(guān)需求，組好相應(yīng)的構(gòu)件尺寸控制圖，以及精確定位預(yù)制構(gòu)件中的門(mén)窗洞口、機(jī)電管線的位置等，并考慮相應(yīng)的構(gòu)件儲(chǔ)運(yùn)、吊裝工作過(guò)程中，能夠準(zhǔn)確的安裝起吊、固定裝置。下面兩組圖片為裝配式建筑的安裝過(guò)程。

五、預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）平面規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)

預(yù)制裝配式建筑的平面設(shè)計(jì)要嚴(yán)格遵循模式協(xié)調(diào)的基本原則，并針對(duì)建筑施工過(guò)程中，各個(gè)環(huán)節(jié)，的模塊尺寸、種類(lèi)進(jìn)行深入優(yōu)化，確保工程在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程中，能夠符合相應(yīng)的建設(shè)施工標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行平面設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要針確保產(chǎn)業(yè)化的配套技術(shù)體系能夠完善，并充分提升裝配式建筑工程的總體建設(shè)質(zhì)量，并最大程度的降低工程的建設(shè)成本[8]。平面設(shè)計(jì)規(guī)劃，要確保適用于大空間的平面布局設(shè)計(jì)，并合理設(shè)置承重墻、相應(yīng)的管井等設(shè)施，確保工程內(nèi)部空間的靈活性和功能性，對(duì)于工程建設(shè)的不同區(qū)間，要進(jìn)行合理的區(qū)分，隱藏套內(nèi)承重墻，使用易于拆改的內(nèi)隔墻進(jìn)行功能劃分。

（二）立面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

立面設(shè)計(jì)是建筑工程施工設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。在進(jìn)行立面設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的組合特征。并針對(duì)外墻預(yù)制板，結(jié)合不同的設(shè)計(jì)需求，進(jìn)行針對(duì)化的選材，以達(dá)到不同的建筑效果。對(duì)于外墻構(gòu)件，包含了墻板、門(mén)窗、陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)板等多種類(lèi)型的裝飾，而這些不同而裝飾，能夠?qū)崿F(xiàn)立面設(shè)計(jì)的多樣化設(shè)計(jì)效果。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，選擇的裝飾材料應(yīng)滿足工程立面的設(shè)計(jì)需要，并采用裝飾一體化的生產(chǎn)工藝來(lái)確保工程的施工質(zhì)量。對(duì)于工程外墻門(mén)窗的設(shè)計(jì)，要保障工程具有很好地采光、通風(fēng)，合理的控制設(shè)計(jì)的尺寸，保障工程的設(shè)計(jì)施工效果。在立面設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要注意控制陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)板等構(gòu)件的位置、形狀，以提高立面的靈活性。并通過(guò)裝飾構(gòu)件的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)立面效果的變化，充分滿足不同建筑立面的需要。

（三）構(gòu)件設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

裝配式建筑中的構(gòu)件是影響建筑水平合質(zhì)量的主要因素，同時(shí)也是建筑工程的核心設(shè)計(jì)部分。在進(jìn)行構(gòu)件的實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，注重構(gòu)件設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)還要考慮到構(gòu)件在實(shí)際的運(yùn)輸、吊裝等工作中所受到的影響。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要充分的考慮到構(gòu)件在應(yīng)用中的耐火、耐腐蝕等性能，為建筑構(gòu)件的長(zhǎng)期使用做出有效的保障。

六、結(jié)論

綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的腳步也在不斷地加快，使我國(guó)的建筑工程質(zhì)量和水平都在不斷地提升著。我國(guó)的建筑工程技術(shù)已經(jīng)逐漸形成了一整套完善的發(fā)展體系，應(yīng)用裝配式建筑能夠真正的實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、低碳的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)了我國(guó)的建筑行業(yè)真正的實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]宮永麗.裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)住宅設(shè)施， 2019（06）：15-16.

[2]馮振.試析裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)住宅設(shè)施， 2019（01）：35-36.

[3]梁晨，呂彥斌.試析裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)， 2018（11）：56-57+60.

[4]高熙煌.預(yù)制裝配式建筑發(fā)展前景分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)， 2017（1）.

[5]張?chǎng)?，隗鳶翀.預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展前景及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].綠色環(huán)保建材， 2019，148（06）：82.

[6]盧蘇梁.試析裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及相關(guān)探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)， 2019（6）.

[7]李建沛.預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計(jì)[J].冶金叢刊， 2017，44（8）：221-222.

[8]陳賽國(guó)，周紅霞，唐振興.實(shí)例探析裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)[J].建材與裝飾， 2018，531（22）：106-107.