郭丰涛，刘开强

(1.深圳介子云图空间科技有限公司，四川成都 610000；2.成都基准方中建筑设计有限公司，四川成都 610021)

有人说，装配式建筑设计流程相比传统建筑设计流程仅仅增加了“技术策划”和“PC深化设计”2个环节，如图1所示。然而，实际项目中并没有这么简单，在装配式建筑设计流程的每个环节，对结构专业负责人都提出了更多、更高的要求，本文按照PDCA循环依次展开，如图2所示。

图1 装配式建筑与传统建筑设计流程

图2 装配式项目PDCA循环

1 计划

计划阶段分为工程立项、技术策划、方案设计3个环节。这3个环节是装配式建筑最关键、最重要的3个环节，如图3所示。

图3 计划阶段重点内容

对结构专业负责人来说，装配式建筑在工程立项环节应把控的重点是学习政策、经营联动、报价合同。

目前对装配式建筑发展的主要驱动力还是政策，因此对装配式建筑结构专业负责人要做到“设计未动、政策先行”。尤其有些政策没有正式文件，不同审图要求也不尽相同，这就需要在项目中密切关注行业动态、保持和政府及审图部门的沟通。

以成都市政策为例：结构专业负责人要了解“什么是双控一刀切”、一刀切的执行时间、叠合板现浇层是否可以计入分子、轻质内隔墙是否可以计入分子等。另外关于装配式评价标准很多，到底执行国标、省标、还是执行市或区上的标准都需要进一步搞清楚。成都市装配率指标见表1。

表1 成都市现行装配率要求

据了解，成都市目前还没有大面积执行国标和省标，仅在政府投资的示范项目中执行。根据“成都市人民政府关于进一步推进装配式建筑发展的实施意见(第二次征求意见稿)”：

自2021年8月1日起(以取得施工图审查合格书或完成自审承诺时间为准)全市城镇新建建筑(含民用、工业建筑)项目全部执行装配式建筑要求，单体或平均装配率不低于50%，其中政府投资的保障房、人才公寓、产业园区配套住房、办公楼、停车楼等项目及总建筑面积20万m2以上的居住建筑项目，单体或平均装配率不低于60%。鼓励各区(市)县积极推动A级以上装配式建筑建设。总建筑面积小于1万m2的房屋建筑工程项目；单体建筑面积不大于3 000m2且总面积不大于1万m2的独立设置的配套用房；工业建筑工程项目中生产工艺有特殊要求的生产性用房，可不实施装配式建筑。因抗震超限、特殊用途、特殊不规则等技术原因无法完全满足装配式建筑建设要求的房屋建筑工程项目，经市住建局组织专家论证，可适当调整设施标准。

根据GBT51129-2017装配式建筑评价标准[1]规定装配率由主体结构系统(占比50%)、外围护及隔墙系统(占比20%)、内装系统(占比22.5%)、管线系统(占比7.5%)四大系统组成，仅有单一某个系统不能称为装配式建筑。国标装配率四大系统具体得分如表2所示。

表2 装配式建筑评分

若按照省标[3]在计算水平承重构件q2b时要注意：分母Aq2为各层扣除公摊面积(不大于本层建筑面积的20%)后的建筑面积之和，高层建筑的首层不计入计算，显然更合理。

对于经营联动，结构专业负责人应积极与经营、创意联动，主动对目标客户进行技术营销。引导客户进行全过程一体化设计，因为装配式建筑必须从建筑方案入手，全过程一体化设计，才能更好地为客户提高质量，减少工期和节约成本。

目前实际项目都是被动地为了装配而装配，缺乏一体化设计，造成的结果是“标准化程度很低、成本居高不下”。对于报价及合同，结构专业负责人应结合当地的市场价格、项目类型、装配率指标等综合考虑进行报价。计价面积一般是按照装配式单体的地上全面积进行计价。结构专业负责人应主动与经营联动，明确装配式建筑合同设计的责任范围、服务内容、出图时间、含钢量要求等。

关于技术策划环节，在项目前期结构专业负责人应协助设总协调产业链上下游相关单位进行专题讨论。明确本项目的定位、技术路线、经济评估、生产调研、吊装能力等问题，避免后期不必要的修改，如图4所示。

图4 技术策划

关于方案设计环节可分解为装配式方案设计、户型组合和标准化要求。装配式方案设计包括对总平面、建筑平面、建筑立面依据“少规格、多组合”的设计原则进行设计。户型组合是装配式建筑在实施时尽量采用平移、旋转等户型组合，减少镜像组合。镜像的户型，PC模板不能统一，会增加模板种类，进而增加模具费用，据了解PC构件各项费用占比中，模具占了15%。如图5所示。

图5 PC构件各项费用比例

标准化设计是装配式建筑五化(设计标准化、生产工厂化、施工装配化、装修一体化、管理信息化)中最核心的部分。装配式建筑成本居高不下的一个很重要的原因就是没有进行标准化设计，目前合肥、山东、深圳、上海等地均不约而同地要求进行标准化设计。

2 执行

执行阶段分为初步设计或者施工图、PC深化设计、主体施工3个环节。装配式建筑做得好不好就看这些环节落实得如何。初设及施工图环节结构专业应该做的事情有很多，如：装配式建筑施工培训学习、装配式建筑施工参观学习、装配式建筑施工方案比选优化、施工图阶段的技术营销。在装配式建筑初设或施工图设计开始设计之前，对没有经验的团队应进行集中培训。通过培训可以让团队对装配式建筑有直观的了解。带着问题去构件厂进行参观学习是非常有必要的。通过参观，可以近距离了解和感受PC生产，从支模、混凝土的摇匀、养护等方面都和现浇结构有很大的不同,如图6～图9所示。

图6 钢筋桁架底板

图7 钢筋桁架底板模具

图8 钢筋桁架底板混凝土摇匀

图9 钢筋桁架底板混凝土养护

对于很多装配式建筑项目，施工图启动后，客户才开始关注装配式的要求。此时客户一般要求满足指标的前提下尽量少做。所以，施工图阶段的技术营销的重点是为客户提供政策、技术咨询，如：哪种装配方案成本最省，哪种方案对工期影响最小，哪种方案最快满足预售的条件等，确定装配方案是装配式建筑最核心的部分。对一般装配方案的确定要靠考虑政策指标要求、客户需求、设计需要3个因素。由于全国各地政策差异，选哪种装配方案也需要根据当地算法进行方案比选，和客户共同商量确定。而且装配方案不光和设计部有关，也和造价、销售、工程等部门有密切的联系。进而引导PC深化设计与施工图一体化设计，因为深化设计到预留预埋和施工图联系非常密切，设计院一体化深化设计可以为客户最大限度地提质增效，最大限度地减少深化设计的周期。

关于PC深化设计环节，PC深化设计前需要机电专业和客户密切配合，提供准确的预留预埋点位给结构专业。以叠合板为例，叠合板深化设计开始前需要电气专业提供接线盒的准确位置，结构在PC深化设计时需要配合调整与钢筋相碰的点位(图10)。

图10 电气预留预埋点

PC构件拆分也要遵循少规格、多组合的原则。L型容易开裂，生产、运输、吊装都有点难度。实际项目中可以通过调整后浇带的宽度来实现叠合板的标准化，尽量避免出现异形PC构件。后浇带宜设置在次要受力方向且宜“避开最大弯矩截面”。构件大小应考虑堆放、运输、吊装等因素的影响。PC深化设计之前应该考虑运输路线是否存在PC构件的运输限宽、限高等要求。

此类问题宜在PLAN的阶段的“技术策划”环节进行解决。另外，依据《成都市装配式混凝土建筑工程施工图审查要点》[2]当预制构件加工图为非施工图设计单位设计时，须经施工图设计单位审核通过方可实施。也就是说构件厂进行深化设计的图纸没有经过原施工图设计院的审核将不能进行构件加工。因此，PC深化设计由原施工图设计单位进行设计，可避免中间环节产生不必要的内耗。

为了提升装配式建筑部品部件设计和生产的模数化、标准化程度，缩短建筑图纸向加工图纸转换的周期，有效控制工程造价、提升部品部件生产效率和装配式建筑施工质量，成都市住房和城乡建设局组织成都建科集团、成都市院及成都基准方中建筑设计有限公司一起主编CD2019-001-TY《住宅钢筋混凝土叠合板标准底板》及CD2019-002-TY《住宅钢筋混凝土预制楼梯标准梯板》。

关于主体施工环节，要特别注意按要求进行施工。目前我国装配式建筑发展的一个重难点是施工环节。国外装配式建筑施工的工人都是产业工人，而我国很多工地是文化程度不高的农民工。由于各种原因导致目前的装配式建筑施工在现场出现了很多的问题，如：灌浆不密实甚至漏灌浆、钢筋被截断、楼板未按要求堆放而开裂、吊装不按照规范图集施工、内隔墙现场施工不按照规范随意开槽等等。

3 核查

接下来是检查阶段，在此阶段一定要做好项目总结。好的装配式建筑总结可以起到提质增效的作用；好的装配式建筑总结是装配式设计的升华。装配式建筑总结其实就是进行经验分享，总结中将产业化方面的经验共享，避免后面的项目重蹈覆辙。对装配式建筑更高级的总结就是提炼并形成标准。如：模板图、技术要点、管控要点、设计流程、设计指导书等。

4 行动

最后是行动阶段，通过前3个阶段的实践，行动阶段装配式建筑的重点是什么呢?笔者觉得是一体化设计、掌握新技术、装配式建筑施工与BIM深度融合以及最关键的装配式建筑施工质量。

一体化设计包括3个方面，横向一体化即为创意、建筑、结构、水、暖、电、BIM、室内装修各专业的一体化设计；纵向一体化即是产业链设计、生产、施工、装修等单位的一体化设计；管理一体化是各专业与经营、运营、概算等部门的联动一体化设计。如图11所示。

图11 三个一体化

5 结束语

目前业内很多人反映“装配式建筑成本高、工期长”。笔者认为目前很多装配式建筑施工遇到的问题是一个系统性的问题，产业链上甲方、设计、生产、施工等单位都是在按现浇结构的思维去做装配式建筑。造成装配式建筑在实施过程中本该有的“技术策划”环节是缺失的，“标准化设计”是缺失的，“机电装修前置”是缺失的，“装配式建筑施工质量监管”是缺失的。因此，装配式建筑的设计需要设计院，特别是结构专业负责人在实际项目中进行引导。装配式建筑发展注定不会一蹴而就，在项目中还需要结构专负积极探索，在落地性方面引导、推进。目前国家政策分为“重点推进、积极推进、鼓励推进”3类地区，有重点地“自上而下”逐步推进。装配式建筑发展到今天，已经不再是要不要做装配式建筑的问题了，而是如何才能做好装配式建筑的问题了，未来已来。对于装配式建筑，结构专负应按照文中所分享的PDCA循环不断提升装配式建筑的设计能力。