装配式建筑到底是如何被设计出来的？

引  言

装配式建筑是一种高效、高质、低能耗、低污染的建筑技术。装配式建筑可以提高建筑质量和安全性，减少建筑垃圾和污染。根据中国建筑科学研究院的数据，使用装配式建筑技术可以减少建筑垃圾和污染物排放50%以上，大大降低对环境的影响。此外，装配式建筑还可以降低建筑能耗，提高建筑的可持续性。根据中国建筑业协会的数据，使用装配式建筑技术可以降低能耗30%以上

同时我国面临着城市化和人口增长的挑战。根据联合国的预测，到2050年，中国的城市人口将达到10亿，这将给城市建设和住房供应带来巨大的压力。因此，政府和建筑业界开始推广装配式建筑模式，以提高建筑效率和质量，降低建筑能耗，满足人民对住房的需求。

但很多人对装配式建筑到底是怎么进行设计的，需要关注哪些方面却不太了解

本文将跟大家分享一下装配式建筑是如何被设计出来的，以及项目开发各阶段，装配式设计都要有哪些关注点及管控要点

目录

01 与传统建筑设计的差异

02 装配式是如何进行设计

装配式建筑设计与传统建筑设计在设计理念、设计流程、设计标准以及设计软件方面均有差异

设计理念不同：传统建筑设计注重建筑的外观和结构，而装配式建筑设计注重建筑的工艺和技术。装配式建筑设计需要考虑建筑的模块化、标准化和工厂化生产，以便实现快速、高效、质量可控的建筑施工。 

设计流程不同：传统建筑设计流程通常分为概念设计、方案设计、施工图设计和施工阶段，而装配式建筑设计流程则需要在概念设计和方案设计的基础上，进一步进行模块化设计和工厂化生产设计，并需要与工厂进行协调和配合。 

设计标准不同：传统建筑设计通常根据建筑设计规范进行设计，而装配式建筑设计则需要根据装配式建筑标准进行设计，以确保建筑的模块化、标准化和工厂化生产。 

设计软件不同：传统建筑设计通常使用CAD、SketchUp等软件进行设计，而装配式建筑设计则需要使用BIM（建筑信息模型）软件进行设计，以便实现建筑的模块化、标准化和工厂化生产。

最主要的差异在于装配式设计相比传统设计增加了工艺设计与工厂生产环节，设计变得更加复杂。为保证项目的综合效益，在设计时就要考虑预制构件的生产、装配、施工、吊装等一系列问题。所以传统设计流程是直线型，单向递进方式；而装配式设计应该是控制型，多点结合方式，在建筑设计阶段就应该做到与装配式设计结合

虽然现在越来越多的项目涉及到装配式建筑，但你真的了解装配式建筑是如何进行设计的吗？

1. 装配式建筑设计原则

1.1 平面设计原则

1.1.1 外轮廓

平面布置宜简单、规则，外轮廓宜规整。

1.1.2 装配式建筑的室内装修宜一次到位。

1.1.3 平面设计

① 平面设计应考虑工艺设计阶段的预制板拆分。

② 平面设计应考虑两侧预制墙体厚度对开窗面积的影响，满足窗地比要求。

③ 平面设计应考虑预制外墙竖缝位置的设置。

④ 外挂板装配式体系建筑在结构构件相同的情况下，相较传统建筑的建筑面积增加4%（具体数值根据项目确定）。

1.1.4 墙体设计

① 外墙布置与拆分：板拼缝位置应位于剪力墙位置，预制混凝土外墙保温装饰一体化，预制短边长度不应超过3.2m，不宜大于8m。

② 外墙分板应考虑生产、运输、吊装方便，受力合理，建筑立面美观等因素,应尽量减少异型构件的出现。

1.2 立面设计原则

1.2.1  预制件

预制混凝土外墙保温装饰一体化，预制件短边长度不应超过3.2m。

1.2.2 外墙设计

外墙设计应结合工厂生产的特点，通过基本单元组合、外墙立面有规则的变化，采用凹凸、虚实、色彩变化和装饰混凝土等方法，满足建筑外立面多样化和经济美观的要求。

1.2.3 水平缝的处理

水平缝部位应采用构造防水和材料防水相结合的做法。

1.2.4 竖缝的处理

竖缝拼缝处应考虑建筑外立面设计效果。竖缝背面宜为剪力墙、结构柱或现浇混凝土构件。如图所示

1.2.5 导水孔的设置

建筑外墙层高线三分之一处设导水孔，首层及以上宜每隔三至五层设导水孔。

1.2.6 外挂或外贴装饰线条

外贴装饰线条宜采用 EPS 线条，如采用外挂 GRC 装饰线条，宜在外挂板上设置预埋套筒。

1.2.7 外饰面

宜采用涂料。如有特殊要求，可采用预制艺术混凝土或预制贴砖饰面。

① 建筑立面主要材料为面砖及涂料，转角和不同材料交接处要有详细做法。

② 立面应标出分格缝划分间距、缝宽、缝深和做法。    

2.  装配式建筑设计流程

装配式概念设计在方案设计阶段介入，对项目的推进更为有利，并能减少相应的成本与后期影响；值得注意的是，装配式设计方与传统设计方的合作是相互与反复的过程

装配式建筑设计具体工作的介入点是建筑方案设计阶段，结合建筑方案设计开始装配式建筑的设计

但在此之前也需要参与到政府批文及关键点解析节点

3.装配式建筑设计的介入

装配式建筑设计需要从前期规划、具体设计及施工控制几个方面进行把控

3.1 前期规划

前期规划的工作目的是根据政府对于项目的批文、当地政策等进行解读，以选择合适的pc构建

如某湖南项目，需要查阅《湖南省绿色装配式建筑评价标准》，以确定项目装配式建筑的构建如何选择才能符合政策规定

传统设计方及装配式设计方在满足项目所在地相关装配式设计文件要求前提下，选择经济、合适的PC构件类型进行装配式设计。

构件选择的类型有如下选择，应根据项目实际情况进行选择与搭配。

3.2 具体设计

装配式构件的选择与应用对传统建筑的平、立面设计有一定影响。此时需要传统设计方与装配式设计方共同调整建筑设计方案，以满足后期构件设计及生产；此阶段 可能需要传统设计方与装配式建筑设计方反复调整，共同商定

下面介绍一下通常会遇到的装配式设计对建筑方案设计影响

平面设计影响

① 平面凹凸变化过多、过深,将不利于外挂墙板预制，且不利于楼板搭接；

② 当选用外挂板时，对窗洞大小及位置可能有调整；

③ 应尽量减少飘窗等异形构件的设计；如有，则尺寸宜统一

立面设计影响

① PC建筑外立面造型变化不宜过多，减少立面线脚装饰或采用GRC等材料后期贴筑；

② PC构件外形应尽量提高模具重复率，以降低生产成本；

③ 构件的立面拼缝应同时考虑防水与美观。

3.3 施工控制

施工阶段的一些安排也对装配式建筑设计产生影响，主要体现在

① 构件拆分时应考虑其重量对塔吊选型的要求；

② 应根据施工场地现场情况以及堆场要求确定好塔吊位置；

③ 组织合理的吊装顺序，节省施工时间。

4. 与传统设计的配合

装配式建筑的设计要参与到传统设计过程中，从初步设计、施工图设计到图纸审查

4.1 初步设计

初步设计阶段，二者相近，以方案设计为依据进一步深化设计，增设装配式各专业设计说明，各专业配合相较更为紧密；

4.2 施工图设计

① 建筑专业关注点：增设装配式建筑设计说明、装配式节点大样、保温防水拼缝节点；

② 结构专业关注点：设计总说明（材料说明、施工方案、制作要求、堆场要求、安全生产）；设计优化（少梁大板、混凝土等级、避免上翻梁），构件各阶段计算（脱模、吊装、施工）；

③ 设备专业关注点：管线预埋、预留洞、门窗及幕墙等预埋，点位需进行定位，以便为后续PC深化设计图纸的预留预埋提供依据。

4.3 施工图审查

施工图审查与传统施工图审查流程相一致，满足现有规范要求。

5. 装配式建筑单元设计

装配式建筑单元设计指的是构建深化设计和PC施工配合

6. 项目验收

6.1 质量验收相关规范

近年来，有相关装配式施工验收的规范发布：

《混凝土结构工程施工规范》GB 50666-2011

《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1-2014

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2015

《装配整体式混凝土结构预制构件制作与质量验收规程》DGJ 08-2069-2016 J11578-2016

上述规范解决了涉及装配式混凝土结构工程验收的多项问题。

因为地区差异以及施工等方面的具体要求，应选择不同的验收规范进行参考。

《装配整体式混凝土结构预制构件制作与质量验收规程》为最新发布较全面的阐述施工验收的规范。

6.2 控制项目

控制项目应全部合格：主控项目包括预制构件标识、外观质量、尺寸偏差、混凝土各阶段强度、钢筋套筒灌浆连接接头等。

除主控项目外，一般项目作出以下要求：一般项目应经检验合格，且不应有严重缺陷；一般项目包括外观质量、尺寸偏差及位置偏差、粗糙面、键槽、预制构件饰面板、砖、门框和窗框

6.3 各构件安装验收

装配式建筑设计与传统建筑设计有许多不同之处。装配式建筑设计注重建筑的工艺和技术，需要考虑建筑的模块化、标准化和工厂化生产，以实现快速、高效、质量可控的建筑施工。在设计流程方面，装配式建筑设计需要在概念设计和方案设计的基础上，进一步进行模块化设计和工厂化生产设计，并需要与工厂进行协调和配合。

在设计标准方面，装配式建筑设计需要根据装配式建筑标准进行设计，以确保建筑的模块化、标准化和工厂化生产。