四、裝配式設計

　　裝配式混凝土建筑設計必須符合國家政策、法規及地方標準的規定。在滿足建筑使用功能和性能的前提下，采用模數化、標準化、集成化的設計方法，踐行“少規格、多組合”的設計原則，將建筑的各種構配件、部品和構造連接技術實行模塊化組合與標準化設計，建立合理、可靠、可行的建筑技術通用體系，實現建筑的裝配化建造。

　　國內很多的項目，施工單位拿著設計院出的建筑圖進行二次深化，把本來不是模塊化設計的建筑硬拆成裝配式。究其原因，一是要湊裝配率響應政策，二是因為懂裝配式設計的設計院實在是太少了。

　　在裝配式建筑發展先進的日本，設計院在出建筑圖紙時，直接做出PC構件（Precast Concrete，即混凝土預制構件）的工廠加工圖，這除了要考慮構件的種類越少越好，還需要考慮機械怎么生產、到現場的吊裝點、模塊之間該怎么連接、連接點的安全性能和防水性能等等。

　　設計中應遵循模數協調的原則，即做到建筑與部品、部品與部品之間的模數協調，以實現建筑與部品的模塊化設計，使各類模塊在模數協調原則下實現一體化。采用標準化設計，將建筑部品部件模塊按功能屬性組合成標準單元，部品部件之間采用標準化接口，形成多層級的功能模塊組合系統。采用集成化設計，將主體結構系統、外圍護系統、設備與管線系統和內裝系統進行集約整合。通過以上途徑，可有效提升建筑功能品質、質量精度及效率效益，做到一次性建造完成，達到裝配式建筑的設計要求。

　　◆ 裝配式建筑的基本設計要求

　　1.模數化設計

　　裝配式建筑標準化設計的基礎是模數化設計，即以基本構成單元或功能空間為模塊，采用基本模數、擴大模數、分模數的方法，實現建筑主體結構、建筑內裝修以及部品部件等相互間的尺寸協調。模數化設計應符合現行國家標準《建筑模數協調標準》GB/T 50002的規定，并遵循模數協調原則整合開間、進深尺寸，通過對基本空間模塊的組合形成多樣化的建筑平面。

　　2.標準化設計

　　裝配式混凝土建筑的標準化設計是采用模數化、模塊化及系列化的設計方法，遵循“少規格、多組合”的原則，使建筑基本單元、連接構造、構配件、建筑部品及設備管線等盡可能滿足重復率高、規格少、組合多的要求。建筑的基本單元模塊通過標準化的接口，按照功能要求進行多樣化組合，建立多層級的建筑組合模塊，形成可復制、可推廣的建筑單體。各模塊內部與外部組合的核心是標準化設計，只有模塊接口的標準化，才能形成模塊之間的協調與契合，達到建筑各模塊組合的裝配化。

　　3.集成化設計

　　裝配式混凝土建筑的關鍵在于集成化，裝配式建筑系統性集成包括建筑主體結構的系統與技術集成、圍護結構的系統及技術集成、設備及管線的系統及技術集成以及建筑內裝修的系統及技術集成。由此可見，傳統生產方式下的簡單相加，以及在傳統的設計、施工和管理模式下進行的裝配化施工無法等同于真正意義上的裝配式建筑，只有將主體結構、圍護結構和內裝部品等前置集成為完整的體系，才能體現裝配式建筑的整體優勢，實現提高質量、減少人工、減少浪費、增加效益的目的。

　　裝配式建筑在設計階段應進行前期整體策劃，以統籌規劃設計、構件部品生產、施工建造和運營維護全過程?？紤]到各環節相應的客觀條件和技術問題，在技術設計之前應確定技術標準和方案選型；在技術設計階段應進行建筑、結構、機電設備、室內裝修一體化設計，充分將各專業的技術系統相協調，避免施工時序交叉出現的技術矛盾。裝配式建筑集成技術是裝配式建筑發展的重點研究內容，也是提高裝配式建筑品質和效益的關鍵，而全專業、全過程的技術前置是集成化設計的核心。

　　五、裝配式構件的生產、運輸與施工

　　◆ 裝配式構件的生產

　　在生產環節，首先要解決的就是材料問題，絕大多數工廠多年以來處理的都是塑料、橡膠、鋼鐵這樣的常規材質，而PC構件是復合材料，且混凝土的性能是在養護中逐漸生長的。這種對時間和節奏的把握，對傳統工廠是一項很大的挑戰。

　　此外，PC構件的生產需要很大程度的自動化，怎樣開發出自動化的生產線是一個問題，生產線能不能低成本的靈活變化又是另一個問題——因為每個項目的需求和構件不一樣，所以每個項目都要重新設計模具和自動化生產方式，這對工廠的設計優化能力和管理能力也是不小的挑戰。實際上，目前能夠大批量生產PC構件的工廠很少，成本也非常高。

　　◆ 裝配式構件的運輸

　　對于施工現場來說，吊裝的次數越少、需要處理的連接點越少，當然就越便捷。但是劃分的模塊越少，單個構件體積也就越大。而在我國，貨車總高度大于4米、總長度大于18米、總寬度大于2.5米屬于極限超載車輛，是不能上路的。如何協調解決大構件需求和運輸困難這對矛盾，包括構件裝箱的成本優化，都是需要考慮和提高的地方。

　　◆ 裝配式施工

　　對于國內很多施工單位來說，裝配式施工仍處于“說起來又快又便宜，用起來又慢又貴”的階段。這有很多方面的原因，比如現場物資的養護和堆放要專門管理，安裝順序要嚴格安排，這就需要投入更高的管理和人力成本。此外，由于工廠生產水平和工藝的原因，預制構件的采購成本也很高。多數施工單位在“滿足裝配率要求”這個前提下，盡量做橫向構件（如梁、樓梯、疊合板等）的裝配，像墻和柱這種豎向構件能不做就不做，究其原因，是因為現在還沒有出臺針對裝配式的規范來計算裝配節點，設計師仍按照現澆的方式來計算。在目前的施工水平與工藝下，建造速度還趕不上傳統的方式。當然，如果一項技術已經成熟到實現了低成本、高效率，那也就不需要政府大力扶持了，大家自然會搶著用。

　　六、施工企業如何切入裝配式建筑領域

　　裝配式建筑市場玩家都是如何進入裝配式建筑領域的？

　　第一類：單環節介入“裝配”

　　有些企業不想錯過政策紅利，既想參與裝配式建筑，又不想有過多的投入，只想在某一個環節切入，而在“設計—生產—物流—裝配”四個環節中，建筑施工企業在現場管理方面具有優勢，所以通常選擇在現場裝配環節切入，這種方式成本投入最低。單環節介入如果能沉下心來做到極致，未來也可能做成“一流”的專業化公司。

　　第二類：單環節介入“生產”

　　單環節介入“生產”的企業，所生產出來的PC構件產品，一部分為自己的施工總承包、EPC工程總承包項目供板，另一部分則與萬科等單位形成戰略合作關系，還有一部分則為其他的建筑總包企業“代工生產”?！吧a”環節是整個裝配式建筑價值鏈上收益最單薄的環節，而目前由于產品的標準化程度和生產效率都非常低，不能發揮工業化生產的優勢，如果只是單環節介入“生產”，為了生產而生產，一旦工廠生產不飽和，廠房和機器的固定攤銷大、管理費用高，很多時候都要靠企業的主業來支撐工廠的連年虧損，多數企業都很難熬過裝配式建筑行業黎明前的煎熬期。

　　第三類：多環節介入“設計—生產”

　　有些企業主要側重加大并購力度，并購一家具備甲級資質的，具有裝配式建筑設計能力、業績、經驗的設計院。我們看到，通過“設計—生產”雙環節介入裝配式建筑領域的企業前期投入是很大的，但是如能把“設計—生產”兩個環節高效銜接，將大大提升企業的市場競爭力。