装配式混凝土建筑设计特点及应用

预制装配式建筑对房屋的建设模式和生产方式产生了深刻的变革，影响预制装配式建筑实施的因素有技术水平、生产工艺、管理水平、生产能力、运输条件、建设周期等方面。在预制装配式建筑的建设流程中，需要建设、设计、生产和施工等单位精心配合，协同工作。与采用现浇结构建筑的建设流程相比，预制装配式建筑的设计工作呈现下列五个方面的特征：

（1）流程精细化：预制装配式建筑的设计流程更全面、更综合、更精细，在传统设计流程的基础上，増加了前期技术策划和预制构件加工图设计两个设计阶段。

（2）设计模数化、标准化、集成化：模数化是建筑工业化的基础，通过建筑模数的控制可以实现建筑、构件、部品之间的统一，从模数化协调到模块化组合，进而使预制装配式建筑迈向标准化、集成化的设计，实现建筑、结构、设备、内装的设计一体化。

（3）配合一体化：在预制装配式建筑设计阶段，与各专业和构配件厂家应充分配合，做到主体结构、预制构件、设备管线、装修部品和施工组织的一体化协作，优化设计成果。

（4）成本精准化：预制装配式建筑的设计成果直接作为构配件生产加工的依据，并且在同样的装配率条件下，预制构件的不同拆分方案也会给投资带来较大的变化，因此设计的合理性直接影响项目的成本。

（5）技术信息化：BIM是利用数字技术表达建筑项目几何、物理和功能信息以支持项目全生命期决策、管理、建设、运营的技术和方法。建筑设计可采用BIM技术，提高预制构件设计完成度与精确度。

在预制装配式建筑设计过程中，可将设计工作环节细分为五个阶段：技术策划阶段、方案设计阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段以及构件加工图设计阶段。

1.技术策划阶段

前期技术策划对预制装配式建筑项目的实施起到十分重要的作用，设计单位应在充分了解项目定位、建设规模、产业化目标、成本控制、外部条件等影响因素的情况下，制定合理的技术路线，提高预制构件的标准化程度，并与建设、施工单位共同确定技术实施方案，为后续的设计工作提供设计依据。技术策划阶段要点见图2-3所示：

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图2-3　技术策划阶段要点

2.方案设计阶段

建筑方案设计应根据技术策划要点，做好平面设计和立面设计。平面设计在满足使用功能的基础上，遵循“少规格、多组合”的设计原则，实现功能单元设计的标准化与系列化；立面设计宜考虑构件生产加工的可行性，根据装配式的建造特点，实现立面设计的个性化与多样化。

3.初步设计阶段

应联合各专业的技术要点进行协同设计，结合规范确定建筑底部现浇加强区的层数，优化预制构件种类，充分考虑设备专业管线预留预埋，进行专项的经济性评估，分析影响成本的因素，制定合理的技术措施。

4.施工图设计阶段

按照初步设计阶段制定的技术内容及措施进行设计。各专业根据预制构件、内装部品、设备设施等生产企业提供的设计参数，在施工图中充分考虑各专业预留预埋要求进行协同设计。建筑专业应考虑连接节点处的防水、防火、隔声等设计。

5.构件加工图设计阶段

构件加工图纸可由设计单位与预制构件加工厂配合设计完成，构件深化可根据需要提供预制构件的尺寸控制图。除对预制构件中的门窗洞口、机电管线精确定位外，还要考虑生产运输和现场安装时的吊钩、临时固定设施安装孔的预留预埋。