陳東亮

重慶中科建設(shè)（集團(tuán)）有限公司 重慶 400064

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高，人們的生活目標(biāo)已經(jīng)從最初簡(jiǎn)單的物質(zhì)需求轉(zhuǎn)向追求更高質(zhì)量、更高水準(zhǔn)的生活。人們生活觀念的轉(zhuǎn)變也導(dǎo)致了建筑測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的變化，傳統(tǒng)建筑大多只注重房屋的質(zhì)量和外觀，而不考慮相應(yīng)的景觀設(shè)計(jì)和綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展。裝配式建筑設(shè)計(jì)技術(shù)具有較高的技術(shù)性、政策性和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。隨著建筑工程行業(yè)的發(fā)展，裝配式建筑節(jié)能技術(shù)將在建筑工程中得到更廣泛的應(yīng)用和提高。

1 裝配式建筑設(shè)計(jì)的概念

裝配式建筑設(shè)計(jì)是一種預(yù)先制造完成的裝配件完成的施工方法。裝配式建筑所需的材料不需要在施工現(xiàn)場(chǎng)澆注，大多數(shù)建筑構(gòu)件可以在專門(mén)的工廠生產(chǎn)，然后運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)投入使用。

裝配式建筑設(shè)計(jì)運(yùn)用在建筑行業(yè)中，是將建造材料合理組裝。組裝結(jié)構(gòu)包括：混凝土架構(gòu)、鋼架構(gòu)、現(xiàn)代木架構(gòu)。這種新型建筑設(shè)計(jì)方式運(yùn)用在現(xiàn)代建筑業(yè)中，順應(yīng)多種需求，具備多樣優(yōu)勢(shì)。裝配式建筑在建造過(guò)程中受氣候和地形的限制較少，大大提高了施工效率，省去傳統(tǒng)作業(yè)的多個(gè)環(huán)節(jié)；降低建筑成本，技術(shù)生產(chǎn)的發(fā)展使裝配式構(gòu)件的生產(chǎn)鏈日趨成熟，降低了材料成本；減少了勞動(dòng)力數(shù)量；建筑施工的工作質(zhì)量得到提升；保護(hù)環(huán)境，裝配式構(gòu)件采用綠色生產(chǎn)方式，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)較高；建造過(guò)程具有固定程序，提升了建筑工程的施工標(biāo)準(zhǔn)化；

裝配式建筑在施工過(guò)程中充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，并將人工智能和信息處理技術(shù)融入其中，具有廣闊的發(fā)展前景[1]。

2 裝配式建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

2.1 裝配式建筑為設(shè)計(jì)提供更多發(fā)揮空間

在建筑施工中，傳統(tǒng)的建筑建造方式具有很多局限，比如承重墻不能改造。但在裝配式建筑設(shè)計(jì)中，通過(guò)裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件的設(shè)計(jì)可以更好地滿足用戶需求，提供更多的空間設(shè)計(jì)變化方式，滿足人們的多樣需求。

2.2 裝配式建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化建造方式

在裝配式建筑施工中，可以根據(jù)建筑特點(diǎn)，對(duì)每個(gè)樓層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化拆分，設(shè)計(jì)不同的模塊化組裝方式，可以帶來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化建造方式，促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。

2.3 裝配式建筑設(shè)計(jì)提升了設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量

在裝配式建筑設(shè)計(jì)中，需要把建筑單元進(jìn)行拆分組裝，需要繪制詳細(xì)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖，可以很好地避免設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的一些疏漏問(wèn)題。另外在裝配式建筑生產(chǎn)中，由于需要專業(yè)化的工廠進(jìn)行生產(chǎn)，可以更好地對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行保證。

2.4 裝配式建筑設(shè)計(jì)方式更為環(huán)保、節(jié)約

在裝配式材料生產(chǎn)中，通過(guò)工廠對(duì)原材料進(jìn)行合理配置，不斷研發(fā)新的生產(chǎn)技術(shù)，可以更好地提升加工材料的利用率，減少浪費(fèi)。另外在建筑施工中，通過(guò)裝配式建筑材料的合理應(yīng)用，可以減少建筑垃圾，更好地對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。

2.5 裝配式建筑設(shè)計(jì)滿足現(xiàn)代化生活需要

在人們生活方式、居住理念變化巨大的當(dāng)下，裝配式建筑能夠?yàn)槿藗儙?lái)更多現(xiàn)代化功能，滿足人們?nèi)粘Ｐ枨?。裝配式建造材料能夠使建筑外墻極具節(jié)能特點(diǎn)，人們居住其中能感受

到冬季熱量的溫暖與夏季高溫的隔絕，降低了人們的采暖與降溫需要，提升居住體驗(yàn)。裝配式建筑的性能出色，在墻體的封閉功能上展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，隔音效果優(yōu)秀；保溫材料的運(yùn)用還能夠吸納聲音，使居住環(huán)境更加安靜舒適[2]。

3 裝配式建筑設(shè)計(jì)并行化

很多制造業(yè)中，都是用了并行工程，但是并沒(méi)有使用在建筑行業(yè)當(dāng)中。為了能夠降低建筑工程的設(shè)計(jì)成本，并且減少建筑施工所使用的時(shí)間，讓建筑能夠更加綠色，就需要采用并行化的工程模式，讓綠色建筑能夠獲得更良好的發(fā)展。目前，采用并行工程來(lái)進(jìn)行建筑工程的建設(shè)已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，在裝配式建筑當(dāng)中，需要做好構(gòu)件的設(shè)計(jì)，從而保證工程的順利實(shí)施。

3.1 加強(qiáng)建筑數(shù)據(jù)信息化

在使用軟件進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，需要將建筑所有的數(shù)據(jù)信息金正整合，然后再利用軟件來(lái)使用建筑物的信息。因此，目前的建筑工程建設(shè)當(dāng)中，軟件技術(shù)也成為一個(gè)重要的技術(shù)。

3.2 設(shè)計(jì)過(guò)程的改變

在工程項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中，工程經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)變動(dòng)，并且，一個(gè)建筑工程的設(shè)計(jì)工作需要多個(gè)設(shè)計(jì)師和工程師參與，每個(gè)設(shè)計(jì)師都會(huì)對(duì)工程建設(shè)提出自己的主觀想法，并且需要根據(jù)自身的設(shè)計(jì)理念來(lái)修改建筑的設(shè)計(jì)模型。這時(shí)，不同設(shè)計(jì)師之間可能就會(huì)出現(xiàn)沖突，需要設(shè)計(jì)師協(xié)商來(lái)形成更好的設(shè)計(jì)方案，防止出現(xiàn)返工的問(wèn)題。

3.3 采用分布式的工程管理

建筑項(xiàng)目是一個(gè)復(fù)雜的工程，所以在管理的過(guò)程中，需要面對(duì)復(fù)雜的內(nèi)部系統(tǒng)，這就導(dǎo)致使用全新技術(shù)時(shí)會(huì)提高工程建設(shè)的管理難度，造成工程的問(wèn)題不斷增加[3]。為此，就需要采用分布式的管理模式，通過(guò)對(duì)信息進(jìn)行整理，有效解決工程建設(shè)過(guò)程中存在的問(wèn)題，保證工程的質(zhì)量。

4 裝配式建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)新

4.1 選擇合理的裝配式建筑技術(shù)

在裝配式建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)設(shè)計(jì)方案的合理性進(jìn)行綜合性考慮，更好的保證設(shè)計(jì)方案的合理性。需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的客觀因素進(jìn)行合理分析，然后選擇合理的裝配式建筑技術(shù)，更好的保證裝配式建筑質(zhì)量。在具體設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)裝配式建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，更好的保證相關(guān)構(gòu)件的性能。比如可以使用Revit挼部件，能夠?qū)ρb配式建筑現(xiàn)有的設(shè)計(jì)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，通過(guò)輸入和修改參數(shù)，可以拆分和重組構(gòu)件。通過(guò)使用BIM技術(shù)，可以比傳統(tǒng)的技術(shù)更加直觀形象地表現(xiàn)出建筑物的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，而且也能夠?qū)ε浼M(jìn)行碰撞分析，了解建筑物設(shè)計(jì)當(dāng)中存在的不合理位置，通過(guò)調(diào)整類有效提升裝配式建筑的質(zhì)量，避免出現(xiàn)不合理的質(zhì)量問(wèn)題。而且，依靠BIM技術(shù)，不同的設(shè)計(jì)師也能夠相互協(xié)調(diào)，了解各自的想法，迅速形成最佳的設(shè)計(jì)方案[4]。

4.2 選擇合適的構(gòu)件

在進(jìn)行裝配式建筑設(shè)計(jì)時(shí)，就需要充分結(jié)合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，參考不同的模塊設(shè)計(jì)組合進(jìn)行進(jìn)一步的構(gòu)件優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證所有裝配式建筑能夠符合行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，并且能夠逐漸建立規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件系統(tǒng)。為此，設(shè)計(jì)人員需要充分了解不同構(gòu)件的特點(diǎn)，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，因地制宜地選擇構(gòu)件，讓裝配式建筑可以得到高質(zhì)量的建造。在實(shí)際工作中，可以采用現(xiàn)澆施工方法，充分優(yōu)化施工環(huán)節(jié)，提升施工的效果。滿足建筑物安全性和穩(wěn)定性的需要，讓建筑可以具備更強(qiáng)的隔音功能，充分隔絕建筑外部對(duì)建筑內(nèi)生活的干擾，并且降低建筑導(dǎo)致的生態(tài)影響。設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還需要有不同的專業(yè)協(xié)作來(lái)考察建筑物的設(shè)計(jì)，保證能夠?qū)ㄖ镞M(jìn)行優(yōu)化?？梢圆扇‖F(xiàn)澆底部層數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，然后確定管線的位置，使用高質(zhì)量的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行施工。這樣，就能夠保證施工質(zhì)量能夠滿足實(shí)際需要，而且能夠有降低施工的成本，并且形成最為合理的設(shè)計(jì)方案。在完成預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)工作之后，還要對(duì)施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合型的分析，解決施工設(shè)計(jì)當(dāng)中存在的問(wèn)題[5]。

4.3 做好構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化

在對(duì)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，為了保證建筑物的設(shè)計(jì)質(zhì)量，需要采用靈活的設(shè)計(jì)策略。如果建筑物的局部設(shè)計(jì)中需要使用到防水性材料，就需要充分考量構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度，保證節(jié)點(diǎn)能夠具備足夠的耐久性。設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合地區(qū)的地質(zhì)條件和氣候條件，充分結(jié)合生態(tài)環(huán)保的理念進(jìn)行設(shè)計(jì)。從而有效降低建筑物施工對(duì)周圍環(huán)境的污染，也能夠保證建筑物自身的穩(wěn)定性。

4.4 射頻技術(shù)的應(yīng)用

射頻技術(shù)主要應(yīng)用在建筑工程的幾何和物理信息記錄上，由于裝配式建筑的構(gòu)件需要在建筑施工之前進(jìn)行預(yù)制，所以需要根據(jù)具體的工程信息制造預(yù)制構(gòu)件，保證建筑物生產(chǎn)到組裝的一體化，并且保證不同環(huán)節(jié)都能夠及時(shí)了解到目前的預(yù)制構(gòu)件的信息。通過(guò)使用射頻技術(shù)，能夠?qū)?gòu)建的生產(chǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，避免由于人為參與過(guò)多導(dǎo)致構(gòu)件存在數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，或者有問(wèn)題遺漏。該技術(shù)可以讓數(shù)據(jù)在BIM平臺(tái)上同步，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步更新，同時(shí)也能夠保證不同地區(qū)之間的信息聯(lián)系，從而構(gòu)建起物聯(lián)網(wǎng)管理的全新建筑模式，避免構(gòu)建制造的管理工作過(guò)于復(fù)雜[6]。

5 裝配式建筑的發(fā)展對(duì)策

5.1 管理方面

傳統(tǒng)的現(xiàn)澆施工方式轉(zhuǎn)化成了機(jī)械式吊裝的施工方式，采用工廠組裝方式進(jìn)行拼接，使作業(yè)大大減少，對(duì)于施工人員的培訓(xùn)應(yīng)該有序進(jìn)行，工人由付出大量體力勞動(dòng)向技術(shù)型轉(zhuǎn)變，所以應(yīng)加大相應(yīng)產(chǎn)業(yè)工人的認(rèn)證工作，以實(shí)現(xiàn)在保障建筑質(zhì)量的前提下提高生產(chǎn)的效率的目標(biāo)，從而達(dá)到降低成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。由于施工場(chǎng)地有序的管理，實(shí)現(xiàn)綠色施工、文明施工，從而更一步使建筑行業(yè)遠(yuǎn)離“臟、亂、差”的狀況。

5.2 體系方面

在裝配式建筑建造過(guò)程中不可忽略的就是建筑的成本，在預(yù)制構(gòu)件的高成本下，不可忽略的就是構(gòu)件的交通運(yùn)輸成本，所以是否可以將工廠建造在施工場(chǎng)地，進(jìn)行小型構(gòu)件的預(yù)制，在施工現(xiàn)場(chǎng)有生產(chǎn)線進(jìn)行構(gòu)件生產(chǎn)，達(dá)到強(qiáng)度之后進(jìn)行裝配，這樣不僅可以減少大量的運(yùn)輸成本，也可以加快工人的轉(zhuǎn)型，配合流水施工，提高施工速度。從原材料到主體完成有大量的人力、運(yùn)輸、搬卸，施工現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制構(gòu)件工廠在流水線上生產(chǎn)的構(gòu)件在完成養(yǎng)護(hù)，達(dá)到施工強(qiáng)度之后則直接運(yùn)到工作臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)裝配，并配合現(xiàn)場(chǎng)澆筑，大大減少了運(yùn)輸、裝卸成本[7]。

6 發(fā)展展望

6.1 一體化項(xiàng)目的發(fā)展

在建筑行業(yè)發(fā)展中，裝配式建筑正向著一體化的方向發(fā)展。在建筑施工中，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)企業(yè)、施工企業(yè)、施工人員、施工材料進(jìn)行全面整合，可以更好地對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行全面控制，更好的降低資源浪費(fèi)，提升施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

6.2 建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

在裝配式建筑發(fā)展中，由于規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有形成，所以需要建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，形成一套完善的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，這樣才能更好地促進(jìn)裝配式建筑的發(fā)展。

6.3 抗震性能的發(fā)展

在裝配式建筑發(fā)展中，對(duì)抗震性能提出了更高的要求。比如在裝配式建筑安裝中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間和現(xiàn)澆筑節(jié)點(diǎn)之間有很大差距，不能保證傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果。所以在裝配式建筑設(shè)計(jì)中，需要增加抗震性能的創(chuàng)新，更好地滿足建筑抗震性能要求[8]。

7 結(jié)束語(yǔ)

裝配式建筑在我國(guó)的建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中逐漸占據(jù)主導(dǎo)位置，裝配式建筑設(shè)計(jì)憑借著諸多的優(yōu)勢(shì)，在未來(lái)的幾年里將發(fā)展為建筑業(yè)的重點(diǎn)方向。裝配式裝配式建筑設(shè)計(jì)的產(chǎn)生，滿足了人類對(duì)良好居住環(huán)境的需求，其在建設(shè)施工中所運(yùn)用的新型節(jié)能技術(shù)，有效降低能源消耗的同時(shí)，對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也起到了重要作用。推進(jìn)裝配式綠色建筑可以有效地減少建造過(guò)程所帶來(lái)的污染，做到綠色節(jié)能，是貫徹落實(shí)我國(guó)的科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略重要一步。