广东鸿宇建筑与工程设计顾问有限公司四会市分公司 广东四会 526200
摘要：进入新世纪以来，国内的建筑行业进入了一个快速发展的时期，并带动一系列附属相关产业的发展。装配式建筑因为设计安装简便，广受建筑行业青睐。但是就目前发展情况而言，因为处于初期发展阶段，所以在建筑的结构设计上仍然存在很多问题，限制了装配式建筑发挥优势。因此，对装配式建筑设计要点分析有现实意义。
关键词：装配式结构；工民建；建筑设计；应用
1.装配式建筑的概念
装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件（如楼板、墙板、楼梯、阳台等），运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等，因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用，是现代工业化生产方式的代表。
装配式建筑是一个系统工程，是将预制部品部件通过系统集成的方法在工地装配，实现建筑主体结构构件预制、非承重围护墙和内隔墙非砌筑，并全装修的建筑。做装配式建筑，必须是结构、外围护内隔墙、内装和设备管线这三大系统一起装配。这种基于装配式建筑本质的系统化装配，有利于促进建造资源上的均衡发展，从而逐步降低装配式建筑的增量成本。
2.装配式建筑结构设计发展优势
装配式建筑结构的设计与以往建筑类型对比，有下列几方面的优点：（1）环保方面。采取的绿色环保材料，很好的实现了绿色建筑得到目标，同时有多样化的材料选择，降低了由于材料单一而导致的选择方面的顾虑。（2）建筑方式。装配式修筑体采取了拼装式的建设，修筑过程更为便利，产生的污染和建筑垃圾更少，更利于完成环境保护的目标。建构过程节省了人力、物力，在修筑过程方面的投入少于传统建筑体。动工中使用机械器设备较多，实现了效率高效化。（3）政府方面。政府同样出策了有关政策，促进此结构有更好的发展。借此契机，拓宽更宽广的领域，给人民的生活提供便利。
3.装配式结构在工民建建筑设计中的应用
3.1设计流程要点
装配式建筑设计需要对设计环节进行深化，具体设计过程中，不仅要关注原有建筑结构设计内容，还要关注各类新增的设计需求。在装配式建筑方案设计期间，设计人员要对工程规模、成本等充分掌握，根据相应标准、要求选择有效的建筑结构类型，对柱体、剪力墙等关键区域的连接方式、位置进行控制，确保相关尺寸满足预制构件设计标准。实际设计过程中，设计人员要与施工单位、生产单位进行及时、有效的沟通，确定相关设计工作的施工方案及细节，为后续建筑结构设计提供合适的建议。针对施工图设计工作，设计人员要充分了解装配式建筑构件生产技术要求，根据建筑结构的受力情况选择预制构件类型，协调管线预埋设计工作。在进行结构设计深化时，要积极与生产单位进行联系，共同确定构件加工图纸，必要情况下可以进行构件建模，并设置合理的吊运区域、配件。
3.2平面设计
平面设计的首要原则为协调性，通过反复的测量、评估和对比，找出最佳尺寸及类型设计方案，进而达到彰显装配式建筑优势、提高工程质量、降低建设成本的目的。例如在设计之前，依照建筑各区域功能分布，划分整个空间，确定模块类型并设计对应的组合方法。依照先标准化功能模块、后套型模块、套型模块组成单元模块、单元模块打造整体构造的顺序进行平面设计，该原则与工业化生产的要求相适应。以装配式建筑中相对常用的大空间布局设计为例，此种布局设计形式能够为承重墙、管线系统等结构找到最佳的存在位置，整个空间的灵活利用率更高，在实现建筑工程的基础上，能够尽量减少对承重墙结构的需求，为隔板拆卸作业提供方便。
3.3立面设计
装配式建筑外墙体系中，多个预制构件组合形成外墙结构，要求理念设计在实现建筑基本性能的基础上，注意其审美特性的突出。确保通过立面结构，彰显装配式建筑的突出优势，同时防止墙体结构过于单一影响人的审美感受。立面设计效果的优化需要做好以下三项工作：（1）采用多样化的组合方式。例如，通过多种标准化预制模块依照不同方式的排列、组合，优化建筑形体，带来三维立体的视觉效果，彰显装配式建筑特色。（2）注重层次的打造。建筑立面通常包括外墙、女儿墙、空调板、屋顶、阳台等结构，以上结构元素的存在形态均会影响整个立面的设计效果。要求不同元素之间在尺寸、形态上相互搭配，丰富立面层次，并为预制构件的标准化生产提供便利。（3）借用质感、色彩、纹理等艺术元素，提高立面审美。例如，混凝土、装饰性混凝土、瓷板、涂料等材料，在质感上的表现差异明显，结合建筑所在区域及其使用功能，选取适当质感的立面材料，能够使立面更为风格化。阳台、空调板等体型较小的结构，改变其尺寸比例或颜色，将其设计为立面的装饰性元素，而百叶、挂板等非结构预制构件，其设计更为灵活，更适合发展成为立面装饰元素。
3.4框架结构设计
设计时注意分清框架结构主次，分清不同构建部分的重要性及作用，确保重要构件的稳定性和可靠性。若装配式建筑结构布局存在问题，需要根据实际情况对布局进行调整，同时关注框架体系结构的调整情况；若建筑所在区域的地下水位偏高，应注意在混凝土材料中添加一定比例的膨胀剂，若建筑框架结构体系长度无法满足伸缩缝间距标准时，需要提升配筋率或调节保温措施，若装配式建筑梁截面过大，设计过程中应注意对配筋率、变形情况进行分析、计算，必要情况下要采取有效的补强措施。
3.5剪力墙设计
装配整体式剪力墙结构在进行剪力墙布置时，除了遵循传统剪力墙结构布置设计要点外，还应考虑预制装配的特点，确定合理的布置原则，并进行形状控制，以方便制作与施工。①高层剪力墙结构，边缘构件目前多采用现浇，宜布置成L形、T形等，这样可以使得墙身部分相对完整，有利于墙身拆分预制；避免在L形、T形等剪力墙中再加翼缘，导致墙身被拆成零碎的小段墙肢。②剪力墙布置时，需要对所预制剪力墙板进行尺寸标准化调整，使得所预制的剪力墙板尺寸尽可能统一，减少预制剪力墙板的规格，提高模具重复使用率。③当考虑采用填充墙预制时，外围周边的剪力墙在窗洞和门洞边需考虑退让，留设不小于200mm的填充墙垛，这样可以采用立面为口字形和门字形预制外墙，避免剪力墙暗柱预制。
3.6预制设计
首先，对结构复杂、重要程度较高的构件，结合实际情况，选择混凝土浇筑的方式对其安全稳定性进行强化。适当降低单个构件的外观及自重大小，其原因是若构件体积及重量较大，在后期运输及安装过程中容易导致构件损坏。在设计过程中，应予以充分考虑，为后期装配式建筑建设工作创造更多便利。
其次，提高构件的强度、使用寿命、抗震、防火性能，提升装配式建筑的整体质量。再次，对于非承重类结构，尽量选用密度低、拆装方便且具备优良隔音、保温性能的材料。做好非承重结构与主体结构之间的连接方式设计，延长建筑服务寿命。用于厨卫等区域的预制结构，在选材还还要同时具备一定的防潮、防水功能，以免在后期使用过程中，因空间使用特殊性导致构件质量下降。
最后，建筑楼板的设计应尽量选用现浇或叠合的形式，使其与墙体之间连接紧密、稳固。以叠合楼板为例，要求做好吊顶、灯具、管线系统的位置设计工作，在适当位置设置预留孔洞，提高后期安装效果。空调系统与阳台结构相结合，因此这两部分的设计工作应配合进行，确保预留孔洞的位置符合空调安装要求。楼梯、扶手等结构在制作过程中需一次成型，合理选取相关参数非常关键。
参考文献：
[1]李亭云.装配式结构在工民建建筑设计中的应用[J].建筑与预算，2020（06）：77-79.
[2]王平.装配式建筑施工质量因素识别及控制的探究[J].工程技术研究，2018（11）：220-221.
[3]李世磊.装配式结构设计应用与优化策略探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2019（36）：45.