褚博珺
天津市建筑设计研究院有限公司
摘要：随着城市化建设进程的不断推进，建筑业迎来了全新的发展，传统现浇式的建筑模式已经无法满足当前人们对节能环保等方面的要求，亟待建筑业做出调整和变革。装配式建筑的运用不仅降低了对资源的消耗，减少了对环境的污染，同时还有效提升了建筑工程的质量和生产效率，具有显著的经济效益和社会效益。基于此，文章对装配式建筑设计要点以及相关问题进行分析研究，希望能为促进装配式建筑的可持续发展提供有价值的参考。
关键词：装配式建筑；设计要点；改进措施
中图分类号：TU201 文献标识码：A
1 引言
科技发展迅猛，建筑行业运用的技术也是不断推陈出新，如今建筑行业发展的趋势是更为节省、更为集成、更为装配化，装配式建筑发展速度非常快，而且推广范围越发宽泛。建筑行业蓬勃发展的同时，大家更为注重环保、节能，装配式建筑恰好拥有这些特征，为减少施工给环境带来的不良影响，装配式建筑的建筑垃圾不多，且能够自由搭配及迅速安装。
2 装配式建筑的优点
装配式建筑的优点较多，具体包括以下几个方面：第一，施工进度更快，由于装配式构件只需提前预制即可，免去了构件加固和现浇的环节，因此构件预制和其他施工过程可同时进行，不需等待构件加固等环节，因此有效节省了施工时间；第二，构件设计标准化，在标准化生产下，构件的误差已经降到了毫米级别以下，有效保证了施工质量；第三，降低成本，由于采用了标准化生产，因此生产效率较高，人工成本和材料成本的消耗也就随之降低；第四，质量高，在构件质量得到保证的前提下，通过高强度螺栓和钢筋等的连接，使得建筑结构具有更好的抗震性能；第五，节能环保，由于大部分生产工作已经预先在工厂完成，因此施工现场产生的垃圾废物也显著减少，降低了施工对环境造成的污染。当然，由于技术条件的限制，装配式建筑也难免存在着一定的缺点，如拼装难度大、构件无法远距离运输、以及对放线和标高的精确度要求过高等问题。这些问题仍在制约着装配式建筑的推广应用，因此有必要进一步研究。
3 装配式结构设计存在的相关问题
在具体的设计施工过程之中，仍旧会存在着各种现实的问题，这会给后期建筑的质量带来一定的危害性，有的时候甚至会带来较大的经济损失，所以在设计施工之前就需要对相应的问题进行一定程度的预防。首先装配式建筑各个零部件之间的连接往往会存在一定的空隙或者是其他的质量问题，这对建筑本身的质量有非常大的影响。比如连接性如果不强，就会降低建筑本身的抗震性以及稳定性。而各个零部件本身的质量是符合设计和生产要求的，这就使得投入了较高的成本，但最后建筑建成的质量并不高，使得建筑本身整体的经济效益下降。很多零部件在生产完成之后，从生产合作方运输到施工现场或运输到仓库之中的过程，都面临着一个运输保障问题。这就使得相应的结构构件在运输过程中受到一定的损害，不能满足后期施工的要求。
4 装配式建筑设计要点
4.1 参数化设计和建模
在装配式建筑的预制构件的设计、生产和安装各个环节中，都涉及到大量的专业知识，由于这些环节较为复杂，并且与建筑质量和经济效益都有着直接的关联。因此，确保这些环节的精确至关重要。这就需要采用参数化设计与建模的方法，将这些环节中涉及到的专业知识转化为以几何表达式和约束机制的表现形式。通过这些几何表达式，就能够自动生成装配式建筑所需要的重要参数信息，同时这对于生成建筑模型也有着重要的帮助。
当然，并非所有的专业知识都能够转化为几何表达式的形式，对于这些具有特殊性的专业知识，如构件材料和规格等，就需要将其以属性定义的方式加入到BIM模型当中。
4.2 结构构件预制设计要点
结构构件是装配式建筑的基础，直接关系后续施工的质量和效率。因此，必须做好结构构件预制设计，保证构件的合理性。首先，加强对施工图纸的研究，合理设计构件加工图纸，保证结构构件的合理性。同时，加强与生产厂家之间的沟通交流，结合生产工艺对结构构件的规格、尺寸等进行设计，保证构件的精准度满足施工的需求，避免出现构件规格不合格而影响施工质量和进度的情况。其次，在进行构件预制设计时，还需要考虑施工场地的情况以及生产厂家的吊装和运输情况，遵循相关的原则进行合理设计，进而保证构件的质量和设计水平。
4.3 把握整体设计流程
在传统的装配式建筑设计中，应严格控制设计过程，人们更注重其功能和应用效率，特别是对一些以住宅为主的装配式住宅，以建筑的功能和空间尺寸为主要设计原则。随着建筑行业的不断发展，人们选择装配式房屋，不仅是为了建筑自身的居住功能，也为了装配式构件的标准化生产带来的施工质量。工厂化生产和预制施工，提高的不是建筑本身的整体质量和舒适性。装配式建筑虽然得到了广泛的应用，但其造价仍处于较高水平。构件分块、节点施工设计不合理，导致配套施工成本高。还包括对构件设计控制不足，导致设计与施工生产相分离，使整个构件的设计和生产更加困难，需要进一步增加资金成本。因此，装配式建筑的各种构件都是在生产过程中进行设计的。为满足构件的运输、安装等要求，装配式构件的设计需延伸至建筑的整个设计过程中，在结构设计的开始，设计者需要分解和构建它们的组件。优秀的设计是设计元素的一部分。在构件设计与施工方面，引入咨询或优化单元，可以解决生产不衔接的问题。
4.4 出图的深化和优化
针对BIM软件的需求和具体特点，可以对Revit软件进行二次开发，从而形成能够针对实际工程进行优化的工具，能够提高BIM的深化设计效率。出图表达优化工具能够实现钢筋在剖面和三维视图中的显示样式修改，避免想要出图必须进行的一系列复杂操作。整合和对模块进行轻量化处理能够对构件中的Revit软件模型进行压缩，从而提取出关键的信息，生成相关的设计文件并整合到总文件库当中。因此也能够通过软件对预制构件的质量、数量、类型和配件进行设计与统计，解决在链接文件无法提取的情况下Revit软件信息难以沟通的问题。出图时可以通过二次开发对CAD导出、PDF打印和构件质量计算和重命名进行批量处理，减少人工重复劳动。最后能够通过对出图的样式、内容进行整理和标注，从而达到减轻人工出图工作量的目的。
4.5 提高设计人员的专业技术能力
装配式建筑设计人才所需要具备的素质是多种多样的，不仅需要掌握建筑本身设计的知识，而且还要了解对建筑进行结构以及各个零部件的设计问题。企业需要对现有的建筑设计人才进行培养，也需要对新人才招聘提升相应的门槛，不断提高设计人员的专业技术能力，打造一流的装配式建筑设计团队。
5 结束语
总的来说，装配式建筑的设计虽然已经有了一定程度的发展，但是当下仍旧存在着一些问题，需要相应研究人员和学者不断的研究和努力，必要时可以借鉴西方在装配式建筑设计上的一些先进经验，融合到我国的建筑上来，为我国装配式建筑的发展作出贡献。
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