錢松根

【摘要】裝配式建筑從本質(zhì)上來說，就是將傳統(tǒng)的建筑工程進(jìn)行一定的模塊分割，而后將特定的模塊在工廠之中直接生產(chǎn)出來，運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行組裝，這在一定程度上降低了建筑施工過程之中所帶來的污染以及對(duì)施工場(chǎng)地的影響。也可以在源頭上減少浪費(fèi)，提高能源的利用效率。這是當(dāng)下設(shè)計(jì)施工一體化發(fā)展的一大趨勢(shì)。基于此，本文就預(yù)制裝配式混凝土建筑設(shè)計(jì)施工一體化進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。

【關(guān)鍵詞】預(yù)制裝配式;混凝土;建筑設(shè)計(jì);施工一體化

1、預(yù)制裝配式混凝土建筑設(shè)計(jì)施工一體化優(yōu)勢(shì)

1.1 有利于工程建設(shè)效率、質(zhì)量提升

在裝配式建筑施工的前期，最為主要的工作就是對(duì)建筑整體進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)部門給出的相應(yīng)設(shè)計(jì)方案和圖紙是后期進(jìn)行施工最為重要的依據(jù)。而且裝配式建筑各個(gè)零部件之間的連接往往都更為復(fù)雜，對(duì)于設(shè)計(jì)圖紙的要求也就更高。另外由于裝配式建筑仍舊為建筑行業(yè)之中的一種，所以相應(yīng)地設(shè)計(jì)圖紙還要包括其他更多部分的內(nèi)容。

1.2 有利于降低勞動(dòng)成本

傳統(tǒng)的建筑工程建設(shè)，從施工現(xiàn)場(chǎng)的地基打造，一直到最后的竣工，都需要相應(yīng)地施工人員全部投入到建設(shè)過程之中。而裝配式建筑由于很多建筑局部都是在工廠化生產(chǎn)制造過程之中完成，在施工現(xiàn)場(chǎng)只需要進(jìn)行一定的裝配，這也使得現(xiàn)場(chǎng)的施工工作量大大降低，因而在一定程度上降低了勞動(dòng)成本、縮短了時(shí)間成本。而且由于相應(yīng)的生產(chǎn)廠家在制造建筑局部預(yù)制構(gòu)件的過程之中，形成了模塊化的快速制造，規(guī)模化生產(chǎn)更使綜合建造成本進(jìn)一步降低。

2、設(shè)計(jì)施工一體化的要點(diǎn)

基于預(yù)制裝配式混凝土建筑的特殊性，設(shè)計(jì)施工一體化是一個(gè)必然趨勢(shì)，具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

2.1 方案前期設(shè)計(jì)階段

預(yù)制裝配式混凝土建筑此階段工作的一體化要求體現(xiàn)在需由建筑師、結(jié)構(gòu)工程師共同參與，密切配合，完成建筑單體平面、立面的結(jié)構(gòu)拆分與優(yōu)化工作，合理確定建筑預(yù)制率與預(yù)制構(gòu)件范圍。方案階段落實(shí)“少規(guī)格、多組合”設(shè)計(jì)理念，根據(jù)項(xiàng)目情況，對(duì)重復(fù)利用率較低的構(gòu)件，做相應(yīng)的調(diào)整或改為現(xiàn)澆方法，合理控制裝配式建筑施工成本。

2.2 施工圖設(shè)計(jì)階段

①設(shè)計(jì)單位需積極參與技術(shù)策劃、構(gòu)件生產(chǎn)、施工安裝等過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝配式建造中存在的問題，并提出合理的解決方法。②構(gòu)件廠應(yīng)與設(shè)計(jì)單位共同深化構(gòu)件設(shè)計(jì)工作，保證構(gòu)件生產(chǎn)的精確性，為后期安裝施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，如預(yù)制剪力墻板設(shè)計(jì)中，準(zhǔn)確定位下部插筋位置，構(gòu)件廠做好校對(duì)工作，防止施工誤差問題的出現(xiàn)。③施工單位改變機(jī)械的按圖施工習(xí)慣，落實(shí)構(gòu)件生產(chǎn)運(yùn)輸全過程監(jiān)控，構(gòu)件運(yùn)輸計(jì)劃、裝車順序以及吊裝計(jì)劃等需相互協(xié)調(diào)，保證每個(gè)構(gòu)件有序進(jìn)場(chǎng)，連續(xù)吊裝，合理降低施工成本、提高安裝效率。

2.3 施工安裝階段

施工單位、設(shè)計(jì)單位、構(gòu)件廠在此階段的配合情況，直接關(guān)系到裝配式建筑最終的實(shí)體質(zhì)量，必須合理編制施工計(jì)劃和安排工序穿插，保證工程按期、高質(zhì)完成。

3、工程案例

3.1 工程概況

浙江省桐鄉(xiāng)市綜合信息指揮中心工程總用地面積為2552.27㎡。工程總建筑面積為10284.95㎡，其中地下車庫僅一層，建筑面積為1311.20㎡，作為工作人員停車使用，首層1221.52㎡作為智慧城市信息展示廳，二、三層為政法業(yè)務(wù)用房3135.70㎡，四五層為公安聯(lián)勤指揮技術(shù)用房3135.70㎡，六層為機(jī)房設(shè)備層1480.83㎡。

3.2 工程重難點(diǎn)

3.2.1中心主樓

該綜合指揮中心共6層，一層層高4.80m，平面布局規(guī)則，通風(fēng)順暢，主入口設(shè)置在北側(cè)廣場(chǎng)，展覽大廳首層較高，滿足布展裝飾挑空要求，指揮中心兩層通高，大廳內(nèi)設(shè)置2部樓梯、2部電梯直通6層，便于空間布展上使用靈活多變。主要管理區(qū)域以南面房間布置為主，標(biāo)準(zhǔn)層在北側(cè)指揮中心大廳兩側(cè)部位設(shè)計(jì)了通長通透的玻璃隔斷連通挑廊，讓空間更加通透、豐富，也讓視眼更為開闊，從而使的業(yè)務(wù)管理服務(wù)氣氛更為融洽和諧。

3.2.2 政法業(yè)務(wù)層

該綜合指揮中心共6層，一層層高4.80m，二層、三層層高均為3.8m;底層北面設(shè)立了政法出入口，便于政法系統(tǒng)工作人員出入工作，與公安互不干擾。二、三層兩層通高，北側(cè)作為政法指揮中心使用（上部挑廊作為市長熱線12345接處中心使用），南側(cè)作為政法會(huì)議室、督查專班、會(huì)商室等業(yè)務(wù)用房，中間大空間區(qū)域設(shè)置檔案室等輔助用房，便于管理和資料調(diào)取。

3.2.3 公安業(yè)務(wù)層

該綜合指揮中心共6層，四層、五層層高均為3.8m;底層?xùn)|北端設(shè)立了公安出入口，便于公安系統(tǒng)工作人員出入工作，與政法互不干擾。四、五層兩層通高，四層北側(cè)作為公安指揮中心使用（上部挑廊作為安保專班使用），南側(cè)作為公安會(huì)議室、技術(shù)偵查、合成作戰(zhàn)中心、會(huì)商室等業(yè)務(wù)用房，中間大空間區(qū)域作為活動(dòng)區(qū)域與茶水間靠近，便于干警休息鍛煉。

五層南側(cè)作為公安輿情監(jiān)測(cè)中心、督查中心、法制審核室等業(yè)務(wù)用房，中間大空間區(qū)域設(shè)置檔案室、更衣室等輔助用房，便于提升工作效率。

3.3 BIM的預(yù)制裝配式混凝土建筑設(shè)計(jì)施工一體化

（1）設(shè)計(jì)階段：基于 BIM 的預(yù)制裝配式混凝土建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容如下。①外立面方案與裝飾材料。北立面墻板：采用墻板-外窗一體化設(shè)計(jì)方法，根據(jù)外窗位置在板面開槽（20mm×20mm），進(jìn)行精細(xì)化建模。南立面幕墻：采用 GRC 光伏發(fā)電一體化幕墻，采用標(biāo)準(zhǔn)化組合構(gòu)件，基于 BIM 實(shí)現(xiàn)幕墻與主體結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計(jì)。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：所有節(jié)點(diǎn)連接信息均輸入模型，可任意查看剖面、材料屬性，自動(dòng)進(jìn)行碰撞校核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題。②電力專業(yè)設(shè)備與管線位置：在建筑結(jié)構(gòu)模型中加入專業(yè)機(jī)電管線模型，根據(jù)結(jié)構(gòu)布置情況不斷調(diào)整、更新管線排布，及時(shí)查漏補(bǔ)缺，減少后期返工。③裝修設(shè)計(jì)提供設(shè)施布置圖：該項(xiàng)目基于 BIM 繪制室內(nèi)三維模型，并形成材料明細(xì)表、采購安裝進(jìn)度表，墻、頂、地面裝飾面與主體結(jié)構(gòu)分離，實(shí)現(xiàn)可變、可更換。

（2）施工階段：該項(xiàng)目基于BIM平臺(tái)將施工全過程聯(lián)結(jié)為一體化的產(chǎn)業(yè)鏈，施工階段BIM 工作要點(diǎn)如下。

第一;幕墻節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)：完成精細(xì)化建模，生成幕墻材料明細(xì)表，計(jì)算工程量，包括玻璃面板、不銹鋼構(gòu)件、鋁合金龍骨以及螺釘，以備采購與加工使用。

第二;施工場(chǎng)地布置：通過BIM進(jìn)行場(chǎng)地綜合平面布置，立體展現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，合理優(yōu)化布局、分配空間，保證項(xiàng)目施工效率、安全性。

第三;信息化裝配：基于BIM導(dǎo)出物料文件，并與ERP系統(tǒng)對(duì)接，對(duì)每個(gè)預(yù)制構(gòu)件編碼信息進(jìn)行追蹤，全面掌握所有生產(chǎn)、裝車、運(yùn)輸信息。

第四;成本管理：通過BIM平臺(tái)完成項(xiàng)目進(jìn)度施工模擬，準(zhǔn)確計(jì)算每個(gè)工序、工區(qū)工程量，做好成本精細(xì)管理。

結(jié)語：

綜上所述，為實(shí)現(xiàn)我國預(yù)制裝配式體系進(jìn)一步推廣與發(fā)展，下一步應(yīng)將重點(diǎn)放在如何進(jìn)一步控制成本、提高效率方面。設(shè)計(jì)施工一體化就是解決此問題的關(guān)鍵，可充分利用BIM等信息化技術(shù)，在設(shè)計(jì)階段通過全面溝通與分析，合理確定建筑預(yù)制率、預(yù)制構(gòu)件范圍，加強(qiáng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工協(xié)同控制，確保每個(gè)構(gòu)件尺寸精確、質(zhì)量可靠，后續(xù)施工高效、有效落實(shí)，獲得良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

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