浅析装配式建筑发展对设计工作的影响和改变

浅析装配式建筑发展对设计工作的影响和改变

王诚敏

上海华建工程建设咨询有限公司   200041

摘要：传统建筑行业通常采取现浇混凝土的施工方式，带来施工周期长，工程质量保证率低，资源浪费等一系列问题。为了有效解决上述制约建筑业发展的瓶颈，我国目前正在大力推广装配式建筑的应用与实施。有别于传统现浇模式，装配式建筑对项目各个参建方的工作模式和项目管理带来了新的变革。本文研究的主要内容为装配式建筑的发展对建筑设计领域的影响和其对设计管理工作提出的新要求。

关键词：装配式建筑、设计模式变更、标准化、模型库

1. 引言

对于传统现浇结构，常规采用设计与施工分步进行，现场施工组织以图纸为基础展开。在这种模式下，项目管理缺少设计引领，整体统筹管理水平较低，缺少科技含量，导致现场施工效率低下，资源浪费较多，终端产品质量偏差较大，对自然环境破坏亦有负面影响。随着装配式建筑的出现并获得大力推广实施，很大程度上改变了原有传统设计工作的思路和模式，项目管控中更加突显了设计工作的重要性，提升了设计在整个项目管理中的重要地位。

2. 装配式建筑设计特点
   1. 模块化设计

装配式建筑设计要求设计师首先具备建筑模块化的思维能力，能够筛选和区分建筑中的各个功能单元，并组成相应模块。模块可以组成系统，是具有标准化属性的基本单元。模块化设计是一种面向整个系统的标准化组合设计，由于其产品系统整体比较复杂，无法仅利用历史经验进行设计，因此设计人员必须掌握一定的方法与准则，把握分解、组织系统的技巧，并合理处理好各个模块之间接口的链接。此外，装配式建筑的每个模块是需要独立制造和运输的，并在现场需要实现构件的快速组装。因此，设计师还需要在设计过程中考虑模块的尺寸、重量、简便的连接方式等问题。

2.2突显设计细节

装配式项目与传统结构相比，要求设计人员对细节的把控更高。图纸表达从之前简单直白的平法转变成了需要绘制平面索引和构件详图。而构件详图的绘制涉及了包括构件拆分、钢筋排布及绕行、孔洞预留、节点构造、施工留缝等一系列问题，这就需要设计师将设计细节反馈到每一张构件详图内。

2.3图纸和设计周期有明显增量

由于装配式建筑增加了大量的构件详图，相对于现浇结构而言，图纸整体的增量是相对较为明确的。而图纸量的增加导致装配式建筑设计的整体工作量增加，因此设计周期会相对变得更长。

2.4熟悉构件生产

装配式建筑将一部分现浇结构转移至构件厂完成，这就要求设计师对构件生产流程和生产设备有足够的了解。构件的生产过程能够影响构件的尺寸、形状和性能，如设计师不熟悉生产工艺，那设计成果可能无法正确实现，并给后续现场构件拼装带来问题。同时，了解生产过程也有助于设计人员在设计中考虑到构件生产的限制，提高构件的生产效率。

2.5熟悉施工现场构件拼装

装配式建筑将传统现浇的工作流程变更成了预制构件的现场拼装，明显提高了施工环节的科技含量。因此，设计人员在设计构件的尺寸、形状和重量时，需要综合考虑构件道路运输，现场堆放环境，吊装设备和构件保护等多种因素，以确保构件在上述施工环节中的安全质量和工作效率，

3. 装配式建筑对设计企业的影响
   1. 注重产品库的打造

装配式设计是一种以模块为基础的设计方法，优点在于可以使产品的设计和制作过程更快、更高效。通过产品的不断积累，设计院可以对模块模型进行持续的更新和改进，通过优化和调整，打造一个更加结构化和可复用的产品库，包括户型库、功能模块库等。

设计师则通过模型分解，拆分出多个可重复使用的设计模块，并快速地在产品库中找到合适的标准件进行组合，从而创建新的产品。这样，设计师不必从头开始设计，只需在产品库中找到适当的模块进行组合，节省了大量的绘图时间和精力。

此外，注重装配式设计产品库的打造，还可以提高设计质量，提升设计作品的一致性和可靠性。产品库内的模块都是经过精心设计的，故每个模块的设计质量能够得到保证，而使用这些标准模块的组合，也最终提升了设计成果的品质和可靠性。

3.2注重设计的标准化和模数化

以工业化生产的方式来建造是装配式设计最终要实现的目标，那么如何统一标准和建立一套适用于装配式建筑特点的模数原则成为了关键所在。遵循模数协调的原则，可以实现设计尺寸的各项优化配合，从而保证设计成果在建筑使用功能和工程经济等方面获得最优的方案。

以装配式住宅设计为例，设计师通过扩大模数为基准来设计房间的开间和进深，协调尺寸相近的房间，有利于设计尺寸的统一和标准化生产。标准户型可拆分成厨房、卫生间、卧室、客餐厅、阳台等基本模块，通过模数协调，进一步组合和扩大这些基本模块，使其成为较大的标准单元模块。最终通过单元模块间的组合，拼接成多种不同类型，具备一定通用性和互换性的标准户型模块。

此外，在预制构件的拆分过程中，还需要考虑装配式建筑对构件生产、运输和吊装等影响因素。预制构件的种类应当越少越好，形状尺寸应越规整越好。为了保证设计的质量和一致性，同时提高设计效率，设计企业针对装配式建筑的设计特点可以采取制定统一设计标准，实施标准，并通过数字化管理系统来管理设计文件等措施。

4. 装配式设计工作配合
   1. 设计院内部各专业配合

对于装配式建筑，设计院内部需要互相配合的专业包括，建筑、结构、设备、电气和装修。有别于传统设计，精装团队如果配合不到位或者反复修改设计，会给其他专业设计带来非常大的影响。

此外，装配式建筑中各专业预留、预埋条件最终是要反映在结构专业的“预制构件详图”里。但提出预制构件点位、孔洞留置需求的通常是其他专业，这就要求设计院内部各专业之间应形成良好的合作机制、对图机制和互提条件的责任机制，这对装配式设计工作的顺利开展尤为重要。结构图纸中的预留预埋应先在平面图中完成，各专业对图确认无重大遗漏后，再放入预制构件详图中。

4.2设计院与构件厂的配合

预制构件的图纸绘制一般分为设计图和深化图两个阶段，分别由设计院和构件厂完成。设计图阶段，设计院应完成所有与建筑、设备、电气、精装修等设计口相关的预留预埋条件。深化图阶段，预制构件厂应完成与构件生产工艺、安装工艺、工地现场施工工艺相关的预留预埋条件。最终的构件生产图纸应由设计院和构件厂共同确认。

由于预制构件厂是直接服务于施工总承包单位的，其和设计院没有直接的合同关系和工作配合约定。因此，在设计成果确认方面，项目各参建方应制定严谨的设计确认工作流程，避免越级越权发送正式文件，造成项目管理的混乱和责任归属的不清晰。

5. 结语

本文重点论述了装配式建筑发展给传统设计带来的变革和影响。研究结果表明，装配式建筑的标准化部件和预制构件的生产方式，使得设计工作从传统的设计制图，慢慢转向了标准模块化、系列化设计，且需兼顾施工生产方案。设计师不再只需要考虑建筑物的外观和空间布局，还需要考虑如何制造和组装标准化的部件。其次，装配式建筑在设计图纸出图量，设计各专业内外配合，以及图纸精细程度上都有更高的要求，设计服务费也相应提高。总之，装配式建筑的发展对设计工作带来了诸多的挑战和机会，使得设计工作更加多元化和专业化。

参考文献

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