建筑学中预制混凝土构件在装配式建筑设计中的应用

建筑学中预制混凝土构件在装配式建筑设计中的应用

于锋锋 ,王娟

3714231990****1066；3714231986****0086

摘要：基于预制混凝土构件的装配式建筑，能够在保障工程按照原有施工进度完工的同时提高其建设质量。装配式建筑设计作为工程施工的起始环节，在使用预制混凝土构件的过程中，需要以其建筑特点作为出发点，从立面、平面、管线、连接设计等多个层面，在保障工程建设质量的同时，更好的发挥预制混凝土构件的作用。本文通过探讨混凝土构件使用下的装配式建筑设计策略，以便为今后我国装配式建筑工程设计中预制混凝土构件的有效应用提供参考。

关键词：预制混凝土构件；装配式建筑；设计

装配式建筑作为我国建筑行业发展的全新工程类型，随着相关技术的发展，预制混凝土构件得以在装配式建筑施工过程中广泛应用，不但能够显著的降低装配式建筑工程的施工周期，并且装配式建筑工程的建设质量也得到了一定程度的保障。

1、基于预制混凝土构件的装配式建筑特点分析

总体而言，装配式建筑工程的特点可以总结为如下几点：第一，标准化特点。以混凝土结构工程的特点作为出发点，在遵循构件安装和制作工作顺利落实原则的前提下，预制混凝土构件下的装配式建筑工程施工能够将整体的工程结构拆分成墙面、梁、板、楼梯等不同类型的构件，并通过结构拆分图的绘制确保能够将同类型的构件截面尺寸以及配筋尽量统一成一个或者是少数几个标准，并且能够在钢筋逐根定位的前提下进一步完善构件图，这对于预制混凝土构件的标准化生产、安装以及质量控制都有着十分重要的意义。第二，施工精度相对较高。预制混凝土构件在生产过程中，完全遵照装配式建筑工程施工的要求进行其截面尺寸的控制，其误差基本处在国家允许的范围之内，这也就意味着装配式建筑工程设计以及施工的精度相对较高[1]。第三，现场施工相对较为便捷。预制混凝土构件在工厂内进行专业化、流水线生产之后能够直接运送到施工现场进行工程的安装、施工，不但工程的施工周期有所节约，并且工程施工过程中的扬尘、噪声等污染也得到了一定控制，符合目前我国建筑行业节能环保方面的要求。预制混凝土构件在生产过程中标准的统一化发展，也就意味着现场建筑工程施工得以规范化、流程化进行，整个工程的施工变得越发便捷。

2、基于预制混凝土构件的装配式建筑设计优势

基于预制混凝土构件下的装配式建筑工程设计因为在工程施工建设中使用的各个构件都是提前在工厂内进行专业化流水线生产的产品，这种工厂化的构件生产模式，使得在工程建筑设计的过程中无需考虑尺寸误差带来的影响，设计工作周期得到了控制。在具体施工过程中只需要将预制混凝土构件吊装到指定位置，便能够进行施工，施工工序得到了一定程度的简化。对于设计工作而言，手工劳动量也会呈现出一种明显下降的趋势，极大的提高了装配式建筑工程的设计效率[2]。在之前建筑工程设计的过程中，传统建筑材料的应用虽然具备一定优势，但却出现了用土量大、容易产生粉尘以及二氧化碳等污染的问题，直接影响到了工程目标区域周边的环境。预制混凝土构件下的装配式建筑设计能够通过选用各种节能化的墙体材料以及施工方式，在有效完成工程施工工作的同时，将环境污染的危害降到最低。同时，以预制混凝土构件作为基础实施的装配式建筑设计工作，可以结合工程在质量方面的具体要求，选择在性价比方面最具优势的预制混凝土构件，在保障工程施工建设质量的同时，极大的降低了工程施工的成本投入。

3、基于预制混凝土构件的装配式建筑设计策略

3.1立面设计

预制混凝土构件应于装配式建筑工程施工中克服了传统建筑材料以及建筑方式应用的弊端。在装配式建筑工程设计的过程中，立面设计作为其中的重要组成部分，需要设计人员综合使用多元化的组合方式。比如，可以通过标准化预制模块的实施，结合不同的排列组合方式针对建筑工程整体的外形进行优化，并最终形成良好的三维立体化视觉效果，配合BIM技术的引入，更好的体现装配式建筑工程的特色。同时，在工程立面的设计工作中，因为整体结构包括了阳台、空调板以及外墙等，这部分元素结构本身具备的形态将会直接对立面设计效果产生影响。设计人员需要在装配式建筑工程设计的过程中，确保不同元素能够在尺寸形态等方面结合审美要求进行科学的搭配，在有效丰富立面层次的同时，为后续预制混凝土构件的标准化生产提供相应的便利。此外，随着当下人们对于建筑工程外观美观度要求的提高，设计人员也需要在立面设计的过程中关注纹理质感等各类元素的应用，以此提高建筑立面设计的美感[3]。

3.2平面设计

预制混凝土构件下的装配式建筑设计同样也需要遵循平面设计中的协调性原则要求。总体而言，设计人员需要通过数据的反复测量和比对寻找最佳的类型设计方案以及尺寸，更好的将装配式建筑工程的应用优势进行体现，并在降低施工成本降低的同时，保障原有的工程施工建设质量。在装配式建筑工程设计的前期阶段中，需要设计人员结合区域内部的功能分布情况科学划分内部的空间，并在合理确定模块类型的前提下，进行不同功能分区组合方法的科学设计。设计人员需要以标准功能模块套型模块作为出发点，关注建筑工程整体结构的紧凑性，确保工业化生产的预制混凝土构件，能够在装配式建筑施工过程中具有良好的适用性。

3.3管线设计

在装配式建筑设计中，管线设计作为其中的重要内容，具有明显的系统性、复杂性特点，并且在正式施工中需要不同的施工部门进行有效的配合。在设计阶段，设计人员需要全方位的把握管线的走向，并对其系统位置进行科学规划。以预制混凝土构件应用的装配式建筑工程设计看来，需要设计人员合理的预留管线排布的空间，具体包括了电线电缆铺设、排水管道以及电气系统接地等。在管线空间预留设计的过程中，设计人员需要优先对不同管线所处位置以及区域进行全面确认，并以此作为管线预留方案设计的重要条件。此外，设计人员需要以装配式建筑工程的施工设计要求进行合理性方面的检验，避免在正式施工过程中对其他建筑功能模块产生影响。在完成管线设计之后，施工人员需要凭借BIM技术对装配式建筑管线设计方案进行施工模拟检测，针对可能会存在的遗漏以及碰撞管线位置进行科学验证，结合其中出现的碰撞点持续进行设计方案的优化。

3.4连接设计

使用预制混凝土构件的装配式建筑，其中所使用的连接方式、技术以及连接点位置的选择对于工程施工质量有着十分重要的价值，需要与建筑功能需求紧密连接，确保连接设计能够完全符合现行标准的要求。设计人员需要在连接构造设计的工作中，结合目前建筑工程连接技术的发展，以建筑工程在施工操作方面的要求以及技术标准制定出完善的连接技术设计方案。对于预制混凝土构件的装配式建筑而言，连接设计需要全面分析整体结构的受力状况，确保不同的设计节点能够有效承载应力，以此提高建筑工程整体结构的稳定性和安全性。

4、总结

预制混凝土构件在装配式建筑工程中的应用，能够在保障施工进度的同时，提高工程施工建设的质量以及美感，并且也符合目前建筑行业发展中的节能环保要求。在今后装配式建筑设计的过程中，设计人员需要立足于装配式建筑工程质量方面的要求，从立面、平面、管线以及连接设计四个方面出发，综合考量预制混凝土构件应用的要求，设计出完善的工程施工方案，以便为接下来的工程施工提供便利。

参考文献：

[1]秦翻萍，严成玉，张利宸.装配式建筑混凝土预制构件生产成本调研与分析[J].混凝土世界，2021（12）：34-37.

[2]夏兆阳，张田庆，庞拓，朱杨，陈俊.装配式建筑混凝土预制构件部品基地规划设计的思考探讨[J].中国住宅设施，2021（09）：25-26.[3]赵旭.浅谈装配式建筑混凝土预制构件生产与管理[J].中外企业家，2019（01）：96.