装配式建筑设计范文

前言：我们精心挑选了数篇优质装配式建筑设计文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：现代化；装配式；建筑设计；策略分析

随着城市化进程的加快，带动了建筑行业的发展。但是一些大型建筑工程中对生态环境造成破坏，于是人们开始认识到生态环境保护的重要性，建筑行业开始逐渐涉足于生态环保建筑施工中，而装配式建筑符合绿色建筑发展要求，得到了支持发展，国家提倡大力发展装配式建筑。

1装配式建筑分析

1.1装配式建筑发展

如今，随着绿色、生态环保理念的深入，建筑行业开始推广钢结构、装配式建筑设计，这种建筑设计与工程生产相吻合，同时推动装配式建筑设计发展，使我国建筑设计更为先进化。装配式建筑是：指采用部件部品，在施工现场以可靠连接方式装配而成的建筑。其构件要符合安全化、规范化等要求。这种建筑方式工期较短、技术水平要求较低，在节能、节材和减排方面的成效已在实际项目中得到证明，是现阶段我国大力推行的产业化建筑方式。17世纪美洲移民时期，使用木材拼装房屋，这是装配式建筑发展的前身。1851年伦敦用铁骨架嵌玻璃水晶宫，这也是国际史上第一个大型装配式建筑。二战后，欧洲等国家房屋被大量破坏，因此，住房成为当时最需要的物品，这就要求很快生产出质量好的房子，从而推动了装配式建筑的发展。在20世纪80年代，我国装配式建筑结构、升版体系、大板等得到发展，实现了工业化的进步。不过当时由于我国技术水平、经济基础上的不足，使得装配式结构体系未能得到推广。随着我国综合实力的提升，现阶段我国多数区域开始应用预制产品，但是在预制装配式建筑研究上仍然涉及不足，主要体现在：科研成果上缺少理论依据，使得装配式建筑发展未能得到大力发展。装配式建筑设计具有稳定性强、安全性高、效率高、绿色环保等特点，能够确保结构构件质量，施工工期短、无需较高的技术水平；有效的保护生态环境，并且提高了建筑工程中所产生的经济利益。

1.2装配式建筑特点

①装配式建筑中建筑材料全部可以在车间生产制造，构件包含：阳台、空调板、外墙板、楼梯、内墙板等；②施工场地装配作业从而降低传统现浇作业；③实行一体化的建筑装饰模式，实现室内装饰与建筑主体施工同步进行；④装配式建筑设计管理具有信息化、标准化特点，构件具有标准性、规范性、效率高特点，降低了成本输出，能够与工厂数字化管理相符合，装配式建筑性价比较高；⑤具有生态环保的效果。

2装配式建筑设计方法

2.1技术设计

装配式建筑中，技术设计具有重要的作用。有关单位需要引起高度的重视，需要对工程的外在环境条件、成本、目标等有深入的了解，进而确保预制构件的标准化、规范化，主动与施工单位进行沟通，双方经过研究进而制定出一套可行性设计方案，为后续装配式建筑提供参考。

2.2构件设计

根据装配式建筑技术设计，对平面、立面进行优化设计，在保障装配式建筑功能的前提下，秉承着少规格、多组合的构件设计原则，使建筑符合规范化、系统化的要求。在立面设计阶段，需要对不同结构构件进行着重分析，根据装配式建筑特点设计出不同的立面结构。

2.3初步设计

以专业技术要求点为依据，做好协调设计；根据建筑要求设计现浇底部层数；对不同专业管线、以及设备预埋位置进行考量，进而选择适合的预制构件；注重建筑项目的稳定性、价值性，对建筑施工时间、质量、所需费用等进行综合分析，进而制定出合理的技术方法。

2.4施工方案设计参照初步设计技术方法、内部装饰部品、预制构件的设计参数，在进行装配式建筑施工方案设计过程中，需要对不同专业的预埋预留构件作已全面考量，注重装配式建筑中隔声、防火的设计。

2.5构件加工设计

在进行构件加工过程中，生产厂家需要与设计人员进行充分的沟通，生产厂家根据设计要求加工构件，设计人员需要向厂家提供构件的大小、类型等。另一方面，还需要注意预制构件在建筑施工场地的固定和安装孔、吊钩等设计。

2.6预制构件设计

装配式建筑在预制构件设计过程中，需要秉承着标准化、模式化理念，尽可能减少使用构件，保障构件的精准化，降低项目造价；装配式建筑中开洞、降板等环节可以选择现浇施工方法，对构件吊装、运输加工、生产进行综合考量。构件需要具有防火、耐久效果；在构件设计过程中需要注意构件的安全性、稳定性等；如果构件尺寸较大，可以增加预埋吊点、构件脱模数量；根据不同的隔热保温需求，设计符合要求的外墙板，满足空调要求；在进行建筑物中非承重墙设计时，需要选择具有一定的隔声效果、便于安装、较轻隔墙板，根据不同的功能，对室内进行功能划分，保障建筑结构、非承重隔板连接的稳定性、牢固性。

2.7构造节点设计

装配式建筑设计中，最为重要的是构造点的设计。对于外墙门窗洞口、连接缝隙等防水性较低的材料，其构造点需要具有耐久、力学、物理等性能；根据本地区的气候特点对构造点设计进行优化设计，尽可能体现节能效果；采取构件防水、材料防水相融合的方式，科学设计外墙板垂直缝，参照不同外界环境设计适度的接缝。例如：地震、风荷载等。

3结语

随着建筑行业行业的发展，装配式建筑技术的进步，根据不同的施工要求设计符合建筑施工的装配式建筑。装配式建筑的进步也能够促进我国建筑行业的发展。

参考文献

[1]戴超辰，徐霞，张莉，王森.我国装配式混凝土建筑发展的SWOT分析[J].建筑经济，2015（02）.

[2]齐宝库，张阳.装配式建筑发展瓶颈与对策研究[J].沈阳建筑大学学报（社会科学版），2015（02）.

[3]杨仕文，徐霞，王森.装配式混凝土建筑产业链关键节点及产业发展驱动力研究[J].企业经济，2016（06）.

第2篇

关键词：装配式建筑；BIM；可视化

前言

在建筑工程中，其核心管理技术就是BIM技术，该技术的主要作用就是避免在三维空间中出现阶段性的信息缺失，其中BIM技术的优势主要体现在对建筑设计过程各个专业之间的协调以及对建筑工程的数据管理。BIM将建筑物所有的数据都进行统一管理并提供分析软件的接口，实现数据导入以及建模计算，分析该建筑的整体或是构件的情况。

一、BIM与标准化设计

1.标准化BIM构件库的建立

装配式建筑的典型特征是标准化的预制构件或部品在工厂生产，然后运输到施工现场装配、组装成整体。装配式建筑设计要适应其特点，在传统的设计方法中是通过预制构件加工图来表达预制构件的设计，其平立剖面图纸还是传统的二维表达形式。在装配式建筑BIM应用中，应模拟工厂加工的方式，以“预制构件模型”的方式来进行系统集成和表达，这就需要建立装配式建筑的BIM构件库。通过装配式建筑BIM构件库的建立，可以不断增加BIM虚拟构件的数量、种类和规格，逐步构建标准化预制构件库。

2.可视化设计

与传统建筑方式采用BIM类似，装配式建筑的BIM应用有利于通过可视化的设计实现人机友好协同和更为精细化的设计。

3.BIM构件拆分及优化设计

在装配式建筑中要做好预制构件的“拆分设计”，俗称“构件拆分”。传统方式下大多是在施工图完成以后，再由构件厂进行“构件拆分”。实际上，正确的做法是在前期策划阶段就专业介入，确定好装配式建筑的技术路线和产业化目标，在方案设计阶段根据既定目标依据构件拆分原则进行方案创作，这样才能避免方案性的不合理导致后期技术经济性的不合理，避免由于前后脱节造成的设计失误。BIM信息化有助于建立上述工作机制，单个外墙构件的几何属性经过可视化分析，可以对预制外墙板的类型数量进行优化，减少预制构件的类型和数量。

4.BIM协同设计

BIM模型以三维信息模型作为集成平台，在技术层面上适合各专业的协同工作，各专业可以基于同一模型进行工作。BIM模型还包含了建筑的材料信息、工艺设备信息、成本信息等，这些信息可以用来进行数据分析，从而使各专业的协同达到更高层次。

二、BIM与工厂化生产

1.构件加工图设计

通过BIM模型对建筑构件的信息化表达，构件加工图在BIM模型上直接完成和生成，不仅能清楚地传达传统图纸的二维关系，而且对于复杂的空间剖面关系也可以清楚表达，同时还能够将离散的二维图纸信息集中到一个模型当中，这样的模型能够更加紧密地实现与预制工厂的协同和对接。

2.构件生产指导

BIM建模是对建筑的真实反映，在生产加工过程中，BIM信息化技术可以直观地表达出配筋的空间关系和各种参数情况，能自动生成构件下料单、派工单、模具规格参数等生产表单，并且能通过可视化的直观表达帮助工人更好地理解设计意图，可以形成BIM生产模拟动画、流程图、说明图等辅助培训的材料，有助于提高工人生产的准确性和质量效率。

3.通过CAM实现预制构件的数字化制造

借助工厂化、机械化的生产方式，采用集中、大型的生产设备，只需要将BIM信息数据输入设备，就可以实现机械的自动化生产，这种数字化建造的方式可以大大提高工作效率和生产质量。

三、BIM与装配化施工

1.施工现场组织及工序模拟

将施工进度计划写入BIM信息模型，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D模型中，就可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程。提前预知本项目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡，总体计划、场地布置是否合理，工序是否正确，并可以进行及时优化。

2.施工安装培训

通过虚拟建造，安装和施工管理人员可以非常清晰地获知装配式建筑的组装构成，避免二维图纸造成的理解偏差，保证项目的如期进行。

3.施工模拟碰撞检测

通过碰撞检测分析，可以对传统二维模式下不易察觉的“错漏碰缺”进行收集更正。如预制构件内部各组成部分的碰撞检测，地暖管与电器管线潜在的交错碰撞问题。

4.复杂节点的施工模拟

通过施工模拟对复杂部位和关键施工节点进行提前预演，增加工人对施工环境和施工措施的熟悉度，提高施工效率。

四、BIM与一体化装修

1.装修部品产品库的建设

土建装修一体化作为工业化的生产方式可以促进全过程的生产效率提高，将装修阶段的标准化设计集成到方案设计阶段可以有效地对生产资源进行合理配置。

2.可视化设计

通过可视化的便利进行室内渲染，可以保证室内的空间品质，帮助设计师进行精细化和优化设计。整体卫浴等统一部品的BIM设计、模拟安装，可以实现设计优化、成本统计、安装指导。

3.信息化集成

产业链中各家具生产厂商的商品信息都集成到BIM模型中，为内装部品的算量统计提供数据支持。对装修需要定制的部品和家具，可以在方案阶段就与生产厂家对接，实现家具的工厂批量化生产，同时预留好土建接口，按照模块化集成的原则确保其模数协调、机电支撑系统协调及整体协调。

五、BIM与信息化管理

1.经济算量分析

经济算量的主要原则是做到“准量、估算”，按照工业化建筑的组成及计价原则分为预制构件部分和现浇构件部分。结合工业化住宅的特点自主开发了装配式设计插件，通过该插件可以将预制构件与现浇构件进行分类统计。通过分类统计可以快速地对设计方案进行工程量分析，从而进行方案比选，再由确定的工程量结合地区的定额计算出本项目的工程量清单，实现在方案策划阶段对成本的初步控制。

2.RFID等实现装配式建筑质量管理可追溯

实现在同一BIM模型上的建筑信息集成，BIM服务贯穿整个工程全生命周期过程。一方面，可以实现住宅产业信息化；另一方面，可以将生产、施工及运维阶段的实际需求及技术整合到设计阶段，在虚拟环境中预演现实，真正实现BIM信息化应用的信息集成优势。通过在预制构件中预埋芯片等数字化标签，在生产、运输、施工、管理的各个重要环节记录相应的质量管理信息，可以实现建筑质量的责任归属，从而提高建筑质量。

3.利用BIM云平台实现适时、全球化、数字化的管理

BIM信息化技术与云技术相结合，可以有效地将信息在云端进行无缝传递，打通各部门之间的横向联系，通过借助移动设备设置客户端，可以实时查看项目所需要的信息，真正实现项目合作的可移动办公，提高项目的完成精度。

结语

综上可知，装配式建筑设计如何在行业BIM信息化的背景下，融入信息化大潮，发挥自身研发、设计和集成的优势，实现产业链拓展和过程阶段延伸，必将成为建筑产业化新时代的创新趋势。围绕这一创新趋势，设计行业将大有可为。

参考文献

第3篇

关键词：预制装配式建筑；建筑设计；设计实践

1 引言

从建国以来，我国在建筑建设方面发展的很快，大量的混凝土建筑拔地而起。S着施工经验的不断积累和施工技术的不断革新，我们发现混凝土现场浇注的产生的一些问题，如下：①需要大量劳动力且施工工期长。比如韩国三星在西安建设的一个工厂，采用了预制装配技术，工期仅需三个月，若采用非装配技术，工期至少一年，并且所耗劳动力总量只有非装配建筑技术的1/20。②部分部位如果采用现场浇注的做法，施工质量很难得到保证，如坡屋顶与天沟/的接触部位受振捣条件的影响质量差异很大，现场基本无其他作业手段，因此该部位漏水现象普遍，工厂化生产就可避免这一问题。③现场浇注混凝土会对环境造成影响，如噪声污染、建筑垃圾污染等。比如，混凝土施工为避免过多施工缝的形成，通常会连夜施工，噪声会影响周围居民的正常作息。又如，河道护坡项目施工如果采用现场浇注混凝土，将对河流造成污染，而若使用预制桩就不会有此污染问题。④施工现场作业在露天进行，工人的施工环境受气候影响较大。让从业工人在恶劣的工作条件下工作不仅会影响工作效率，还存在安全风险。随着从业工人对作业环境有了更高要求，他们已经不愿意在恶劣的条件下工作了。基于上述问题，产生了预制装配式建筑技术。目前预制装配技术已经在工业厂房、大型公共建筑、多高层住宅、别墅等各个类型建筑中得到广泛的应用，为了更加完善预制装配技术，我们应该对其在设计实践中存在的问题进行分析和研究，并找到解决的办法。

2 预制装配式建筑存在的技术难题

预制装配式建筑在设计理论上和传统现场浇注建筑没有不同，但在施工思路上完全不一样。预制装配式建筑是将原本是一个整体的剪力墙、梁、柱等建筑构件拆分，在工厂中预制生产后，通过运输到现场，吊装进行组装的方式施工建设，从而满足设计要求的受力性能的。虽然预制装配式建筑的工业化生产模式可以缩短施工周期，提高施工质量，但因受到运输和吊装条件的限制，在实践中也会存在一些技术问题：

（1）平面不规则与构件数量限制的矛盾。每个建筑平面都是根据对地形、使用功能和建筑外观等因素的综合考量确定的，因此每个建筑项目的平面千差万别。在实践过程中如果按照每个建筑平面生产相应的模具，那么成本将会过高，导致项目夭折。因此，我们需要结合预制装配式建筑与非装配式建筑的优点，对于平面形状中不规则的部分可以采用非装配式建筑现场浇注的做法，或者采用钢结构的做法。

（2）接缝、节点处的耐久性、抗震性能、安全性和防水处理。因为装配式建筑在组装建筑构件的过程中，会出现很多节点和接缝，这些是结构受力和建筑防水的薄弱环节，如果不能处理好节点和接缝，建筑的安全性就会受到影响。通常的处理方法是将拆分构件的预留钢筋焊接好后，再用一个比被连接构件高一等级的混凝土加微膨胀剂浇筑，然后再振捣密实即可。众多实际工程案例证明，这种做法能够满足耐久性、抗震性、防水等建设要求。但需注意的是，由于构件拆分组装过程质量具有离散性，所以拆分构件的预留连接钢筋应适当加大。

（3）预防构件运输、吊装过程中的开裂：由于拆分构件由于运输、吊装的需要会设置四个或多个吊装点，通过模拟运输、吊装过程中拆分构件的受力情况，如果实际受力情况同设计模拟时相同或相近，那么将不会发生开裂的情况。但实际情况是，在运输和吊装过程中很难做到不开裂。考虑到吊装和运输方式的不确定性，通常工程中预防构件开裂的方式是加大被拆分构件的构造配筋。

特别说明的是，对于高层建筑的核心筒、剪力墙的约束边缘构件、转换梁、框支柱等抗地震力的建筑构件适宜采用现浇混凝土的施工方式，增强建筑构件的抗震性。

3 采用BIM技术实现预制装配式建筑

目前，二维图纸表达设计的工作方法仍是主流，但对于预制装配式建筑来讲，由于其对节点连接、管线预埋位置等要求准确，传统的二维表达方式很难直观的表述，给沟通带来困难。这就需要我们采用三维的表述，BIM技术就恰好解决了这一问题，更好地协同各个专业一起解决设计实践问题。

3.1 结构专业协同

为了满足抗震设计的原则和需求，预制装配式建筑的体形、平面和构造都有一定的要求。为了满足工业化制造的要求，预制建筑构件在设计上应符合受力合理、连接简单、施工方便、规格少、组合多的原则，制定合理的预制构件尺寸和重量，便于加工和运输，提高工程质量的同时也要控制建设成本。承重墙和柱应注意上下连续，门窗洞口尽量上下对齐，不宜使用转角窗。门窗洞口的设置应满足结构受力要求和预制构件的设计要求，另外管线留洞位置和尺寸应保证准确。

3.2 给排水专业协同

预制装配式建筑需要考虑公共空间竖向管井留洞位置和大小，竖向管线应相对集中，水平管线应减少交叉。穿过预制楼板的管道应预留洞，穿过预制梁的管道应预埋套管，要保证管井和吊顶内部的管线安装牢固并方便检修和更换。住宅套内优先采用同层排水的方式，并要做好防水构造。整体卫浴和整体厨房的安装需要和厂家配合预留好管道接口位置及尺寸，太阳能热水系统集热器与储水罐也需要与建筑整体配合，做好预留和预埋。

3.3 暖通专业协同

供暖系统的主立管和分户控制阀门等应布置在公共空间竖向管井内，户内供暖管线则是做成独立环路。在采用低温热水地面辐射供暖时，分、集水器应结合地面垫层构造布置，便于检修管理。在采用散热器供暖时，应做好合理分布散热器位置，管线走向的工作。在采用分体式空调机时，应满足卧室和起居室空调安装的位置和预留预埋条件。在采用集中新风系统时，应预先确定风道的布置、住宅中厨房和卫生间排气道的布置。

3.4 电气电讯专业协同

在布置分户配电箱位置时，要保证分户墙两侧暗装电气设备不连通。预制构件需考虑内装要求，确定好插座、灯具、有线电视接口、电话和网络接口等位置。还需将线路布置与建筑构件综合考虑。在预制墙体或叠合板内暗敷设时，需要用线管保护。在预制墙体相应位置还需预留预埋，为了将来安装电气开关、插座、连接管线等。另外，在外墙板、内墙板的门窗过梁和锚固区不宜埋设设备管线。

4 结语

为了能够实现我国预制装配式建筑的快速发展，需要在设计实践中结合具体建设项目的设计要求，综合考量各方需求，在熟悉预制构件的拆分、生产、加工、运输和安装等各道工序技术要点的前提下，对预制装配建筑进行整体分析和研究，并尽力协同各专业工种，不断积累预制装配式建筑设计经验，整合各项资源，提高预制装配式建筑设计和建设的水平，本文期盼能为做出微薄贡献，供同行参考。

参考文献

[1]樊则森.预制装配式建筑设计要点【J】.住宅产业，2015（8）：56.

[2]胥晓睿.预制装配式高层住宅设计与绿色施工【J】.建筑施工，2016，38（1）：97-99