裝配式混凝土建築的設計必須符合國家政策、法規和地方標準的規定。在滿足建築使用功能和性能的前提下，采用模塊化、標準化、集成化的設計方法，踐行“少規格、多組合”的設計原則。實施建築各種構件、部件和結構連接技術的模塊化組合和標準化設計，建立合理、可靠、可行的建築技術通用體系，實現建築的裝配式施工。
在設計中，應遵循模塊化協調的原則，做到建築和部件的模塊化設計，以及部件之間的模塊化協調。各種模塊在模塊協調的原則下集成。采用標準化設計，將建築零部件的模塊按功能屬性組合成標準單元，零部件之間采用標準化接口，形成多層次的功能模塊組合體系。采用壹體化設計，將主體結構系統、外圍保護系統、設備及管道系統、內置系統進行集中整合。可以提高建築的功能質量、質量精度和效率，實現壹次性施工，滿足裝配式建築的設計要求。
標準設計
模塊化設計是裝配式建築標準化設計的基礎，采用基本模塊、擴展模塊、分割模塊的方法，實現主體結構、內部裝修和各部件之間的尺寸協調。模塊化設計應符合現行國家標準《建築模塊化協調標準》GB/T 50002。
利用模塊協調的原理，整合開間和進深的尺度，通過基本空間模塊的組合，形成多樣化的建築平面。建築的平面設計應采用2nM和3nM(n為自然數)的水平擴展模塊系列，以達到零部件設計、制作和安裝中的尺寸協調。
建築高度、門窗洞口高度的確定，涉及到預制構件和部件的規格尺寸。立面設計應遵循模塊化協調的原則，確定合理的設計參數，采用模塊化系列nM的豎向擴展，保證施工過程中構件制作和便於安裝的要求。
采用模數協調法確定建築構件和連接節點的設計尺寸，使所有構件成為壹個整體。建築節點模塊化協調，可以實現構件和連接節點的標準化，提高構件的通用性和互換性。梁、柱、墻等構件的截面尺寸應采用豎向膨脹模數系列nm；節點和組件的接口尺寸應采用模塊化系列nM/2、nM/5和nM/10。
建築設計的尺寸定位宜采用中心定位法和界面定位法相結合，構件的水平定位宜采用中心定位法，構件和部件的垂直定位宜采用界面定位法。
標準化設計
裝配式混凝土建築標準化設計采用模塊化、模塊化、系列化的設計方法，遵循“少規格、多組合”的原則，盡可能滿足高重復率、少規格、多組合的要求。建築的基本單元模塊通過標準化接口按照功能需求進行多樣化組合，建立多層次的建築組合模塊，形成可復制、可擴展的建築單體。
在住宅建築設計中，可以將廚房模塊、衛生間模塊、客廳模塊、陽臺模塊等基本單元模塊組合成壹個完整的單元模塊，將嵌套模塊、走廊模塊、核心筒模塊組合成壹個標準的樓層模塊，以此類推，最終形成壹個可復制的模塊化建築。
各模塊內外結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配合，實現建築各模塊組合的組裝。
綜合設計
裝配式混凝土建築的關鍵在於壹體化，這不是傳統生產模式下的簡單相加，也不是傳統設計、施工、管理模式下的裝配式建築。真正的裝配式建築只有將主體結構、圍護結構、內部各部分整合成壹個完整的系統，才能體現裝配式建築的整體優勢，達到提質、減工、減廢、增效的目的。
在裝配式建築的設計階段，應在前期進行整體規劃，使規劃設計、構件制作、施工和運維全過程相協調。考慮到各環節相應的客觀條件和技術問題，技術設計前應確定技術標準和方案選擇。在技術設計階段，進行建築、結構、機電設備、室內裝修的壹體化設計，充分協調各專業的技術系統，避免因工期重疊而產生技術矛盾。在技術設計階段，應考慮與後續預制構件、設備、部件的技術銜接，確保施工過程中銜接順暢。對於預制構件來說，集成的技術越多，後續的施工過程就越容易，這是預制構件的發展方向。
裝配式建築的系統集成包括建築主體結構的系統和技術集成、圍護結構的系統和技術集成、設備和管道的系統和技術集成以及建築內部裝修的系統和技術集成。建築主體結構體系可以集成建築結構技術、構件分離與連接技術、建築與安裝技術等。，並將設備及室內裝修專業所需的預留條件整合到建築構件中；圍護結構體系應結合建築外觀和圍護結構性能，考慮外窗、遮陽、空調隔斷和預制外墻板的組合，集成承重、保溫和外裝飾等技術；設備和管道系統可以應用管道系統集約化技術和設備能效技術，保證系統的集成性和高效性；建築內部裝修系統應采用壹體化幹法施工技術，可采用結構與裝修體分離的CSI住宅建築系統，實現快速安裝、無損維修、優質環保。
裝配式建築集成技術應是裝配式建築發展的重點研究內容，是提高裝配式建築質量和效率的關鍵，全專業、全過程的技術前置是集成設計的核心。
1.裝配式混凝土建築的平面設計
裝配式混凝土建築的平面設計應在滿足平面功能的基礎上，考慮有利於裝配式建築施工的要求，遵循“少規格多組合”的原則。建築平面要標準化、定型化，建立標準化的構件模塊、功能模塊和空間模塊，實現模塊的多元組合應用，提高基礎模塊、構件和零部件的重復利用率，有利於提高建築質量、提高施工效率和控制施工成本。
(1)總平面設計
裝配式混凝土建築的總平面設計應符合城市總體規劃要求，符合國家規範和建設標準。在前期規劃和總體設計階段，應對項目定位、技術路線、成本控制和效益目標提出明確要求。充分考慮工程區域的構件生產能力、施工組裝能力、現場運輸和吊裝條件，各專業相互配合，結合預制構件的生產運輸條件和工程經濟性，安排好裝配式建築結構實施的技術路線、實施位置和規模。在制定現場總體施工方案時，充分考慮構件運輸通道、預制構件吊裝和臨時堆場的設置。
考慮到裝配式建築的特殊性，總平面設計必須考慮以下三個方面:
(1)外部運輸條件:預制構件從構件生產地運輸到施工現場塔吊覆蓋的臨時停放區，整個運輸過程的道路寬度、荷載、轉彎半徑、凈高滿足交通條件。若交通條件受限，應統籌考慮設置其他臨時通道、出入口或臨時道路加固等措施，或改變預制構件的空間大小、規格、重量，以保證預制構件順利到達。
(2)內部空間場地:預制構件大部分運輸到現場，短時間存放或立即吊裝後，存放場地的大小和位置直接影響施工的效率和秩序。在總平面設計中，施工順序、塔吊半徑、塔吊能力等。應整合，合理設置構件存放場地，盡量避開施工開挖區。
(3)內部安裝動態線:與傳統施工方法相比，預制構件安裝的施工組織方案和各施工工序的有效銜接要求更高，總平面設計要結合施工組織和構件安裝動態線綜合考慮。壹般要求總平面設計應預留足夠的空間，用於裝配式建築生產施工過程中構件的運輸、堆放和吊裝。在沒有臨時堆場的情況下，應預留現場條件供塔吊使用，並盡快結合施工組織進行施工。
(2)建築平面設計
裝配式混凝土建築的平面設計既要滿足建築的功能要求，又要考慮有利於裝配式混凝土建築施工的要求。建築平面設計需要整體設計的理念。平面設計不僅要考慮建築各功能空間的使用規模，還要考慮建築全生命周期的空間適應性，使建築空間在使用中適應不同時期的不同需求。建築平面設計應在以下幾個方面滿足裝配式建築的設計要求。
大空間結構形式
大空間結構的設計有利於減少預制構件的數量和種類，提高生產和施工效率，減少人工，節約成本。設計要盡量按照壹個結構空間來設計公共建築的單位空間或者住宅的戶型空間。根據結構的受力特點，合理設計預制構件和部件的尺寸，預制構件和部件的定位尺寸應滿足平面功能的需要，符合模數協調的原則。
室內空間的劃分應盡量使用輕質隔墻。可采用輕鋼龍骨石膏板、輕質條板、家具隔墻等輕質隔墻，靈活分隔空間。輕質隔墻可以利用其空腔布置設備和管道，便於維修改造，節省空間，形成完整的隔墻體系，有利於建築的可持續發展。
平面形狀
裝配式混凝土建築的平面形狀、構件形狀和布置對結構的抗震性能影響較大，應符合現行國家標準《建築抗震設計規範》(GB50011)的有關規定。平面造型和建築形式的設計應註意其規整性對結構安全性和經濟合理性的影響，宜選擇規整的形式而不是嚴重不規則的平面布置。宜選擇以結構單元空間為功能模塊的大空間平面布局，合理布置柱、墻、核心筒位置，集約布置公共交通空間，集中布置豎向管線管井，滿足使用空間的靈活性和可變性。
《裝配式混凝土結構技術規程》( JGJ 1)對平面布置有如下規定:
(1)平面形狀應簡單、規則、對稱，質量和剛度分布應均勻；不應采用嚴重不規則的平面布置；
(2)平面長度不宜過長，應按表3.1采用長寬比(L/B)；
(3)平面凸出部分的長度L和寬度B不宜過大和過小，宜按表采用l/Bmax和L/B；
(4)平面不應布置重疊角或細腰。
平面設計中，承重墻、柱等豎向構件應上下連續，結構豎向布置應均勻合理，避免抗側力結構的抗側剛度和承載力沿豎向發生突變，應滿足結構抗震設計要求。
標準化設計方法
裝配式混凝土建築的平面設計應采用標準化、模塊化、系列化的設計方法，應遵循“少規格、多組合”的原則。建築物的基本單元、連接結構、構件、建築部件和設備管道應盡可能滿足高重復率、少規格、多組合的要求。
在平面設計中，開間的寬度和深度應采用統壹的模塊尺寸系列，並盡可能優化有利於組合的尺寸規格。建築單元、預制構件和建築構配件的重復利用率是工程標準化程度的重要指標。在同壹個項目中，同類型的構件壹般控制在三個規格左右並占總數量的比例增加，可以控制和反映標準化程度。對於簡單規格的元件，控制壹種規格的元件數量。
《工業化建築評價標準》(GB/T 51129)中評分規則對標準化設計的要求如下表所示。
公共建築的基本單元主要指標準結構空間。住宅建築以邢弢為基本單元進行設計，邢弢單元的設計通常采用模塊化組合方式。對於構件組合要求較高的功能模塊空間，如住宅廚房、衛生間等，平面布局要緊湊合理。應根據凈模尺寸進行設計，滿足整體廚衛的設備、設施和裝修要求。建築物的基本單元、構件和建築部件復用率高、規格少、組合多的要求，也決定了裝配式建築必須采用標準化、模塊化、系列化的設計方法。
住宅模塊化設計
裝配式混凝土建築的設計應以基本單元或基本集為模塊進行組合。在裝配式住宅的平面設計中，采用模塊化設計方法，將優化後的套筒模塊與核心筒模塊組合在多樣化的平面中。
嵌套模塊可以分解成幾個獨立又相互關聯的功能模塊，為不同的模塊設置不同的功能，以便更好地解決復雜大規模的功能問題。壹個模塊應該具有“接口、功能、邏輯、狀態”的屬性。其中，接口、功能和狀態反映了模塊的外部屬性，邏輯反映了模塊的內部屬性。模塊應可組合、拆卸和更換。嵌套模塊要精細設計，考慮序列化要求，同壹系列嵌套模塊之間要有壹定的邏輯和衍生關系，要預留統壹接口。
住宅邢弢模塊由客廳、臥室、門廳、餐廳、廚房、衛生間、陽臺等功能模塊組成。在滿足住房需求的前提下，提供適當的空間尺度控制，用大空間固化。
套料模塊的設計可以由標準模塊和可變模塊組成。在對套房的功能模塊進行分析研究的基礎上，利用大的結構空間，滿足多種功能空間高度並行的要求，通過設計功能模塊集成和靈活布置的方法，建立標準模塊(如客廳與臥室的組合)。可變模塊為補充模塊，平面尺寸相對自由，可根據項目需求定制，方便調整尺寸進行多樣化組合(廚房+大廳組合等)。).可變模塊和標準模塊組合成壹個完整的嵌套模塊。
(1)客廳模塊:根據套房的定位，滿足住戶日常生活、娛樂、會客等功能需求。，並註意控制開向客廳的門的數量和位置，保證墻體的完整性，方便各種功能區域的布置。
(2)臥室模塊:根據功能需求，可分為雙人間、單人間、臥室與生活結合三種類型。臥室與客廳合二為壹時，不應低於客廳的標準，滿足睡覺的功能，並適當考慮空間布局的多樣性。
(3)餐廳模塊:包括獨立餐廳和客廳用餐區。當廚房面積不足，沒有空間放冰箱時，就要在餐廳或同時也是餐廳的客廳增加放冰箱的空間，在餐桌旁設置餐邊櫃，放置微波爐等廚房電器。
(4)大廳模塊:包括收納、化妝整理、裝飾等功能。所有功能都可以根據壹般生活習慣合理布局，結合收納部分進行精細化設計。
(5)廚房模塊:包括洗滌、操作、烹飪、收納、冰箱、電器等功能和設施，應根據套房的定位合理安排。廚房管道井應集中布置，並預留維修口。廚房設計應遵循模塊化協調標準，優化合適的尺寸系列進行室內飾面控制的模塊化協調設計，設計標準化的廚房模塊，滿足功能要求，實現工廠化生產和現場幹式施工。裝配式住宅設計應首選集成廚房。
(6)衛生間模塊:包括衛生間、洗漱、洗滌、洗浴、洗衣、收納等功能，應根據套房的定位、壹般使用頻率、生活習慣合理安排。衛生間設計應遵循模塊化協調的標準，設計標準化的衛生間模塊，滿足功能要求並實現工廠化生產和現場幹式施工，優先考慮同層排水的整體衛生間。
核心筒模塊的設計應滿足使用功能和規範要求，其模塊主要由樓梯間、電梯井、前室、公共走廊、電梯候梯廳、設備管道井、加壓送風井等功能子模塊組成。應合理確定各子模塊的空間大小以及它們之間的合理布局，並根據使用要求進行標準化設計，以滿足使用要求、規格要求和經濟要求。堆芯吊籃模塊的設計應考慮以下要求。
(1)在滿足國家相關規範的基礎上，從使用安全和交通方便的角度出發，考慮舒適性和經濟性，合理布置功能模塊。
(2)電梯安裝是核心筒設計的重要組成部分，其數量、規格和組合將直接影響建築的使用和質量。
(3)樓梯的設計應滿足疏散要求，合理設置樓梯的位置和數量，最大限度地節約公共交通面積，提高利用率。樓梯設計要標準化，便於後期工廠預制和組裝施工。
(4)前室、電梯候梯廳、公共走廊關系到使用的舒適性，前室、電梯候梯廳應有良好的采光和通風條件。
(5)機電設備管線應考慮在設備管井內集中布置，布局合理，節省面積，預留維修空間。在功能布置上，應考慮不使用強弱電設備的管井，強電不與水暖管井相鄰，排煙井盡量設置在角落，公共廁所、開水房盡量靠近管井等要求。
2.裝配式混凝土建築的立面和剖面設計
在裝配式混凝土建築的立面設計中，應采用標準化的設計方法，根據裝配式建築施工方式和平面組合設計的特點，通過模塊化協調，實現建築立面的個性化和多樣化效果。
根據裝配式建築施工要求，最大限度考慮標準化預制構件，盡量減少立面預制構件的規格和種類。立面設計應利用標準化構件的重復、旋轉、對稱等多種方法，以及外墻肌理、色彩的變化，表現出多樣的設計邏輯和造型風格，實現建築立面既有規律的統壹性，又有節奏的個性變化。
(1)立面設計
裝配式混凝土建築的立面是標準化預制構件和構件在其立面形式組裝後的集成和統壹。在立面設計中，根據技術規劃的要求，盡量考慮預制構件，按照“少規格多組合”的設計原則，盡量減少立面預制構件的規格。
建築立面應規整，外墻無凸凹，立面開洞統壹，減少裝飾構件，盡量避免復雜的外墻構件。居住建築或公共建築的基本單元應在滿足工程所需配置比例的前提下盡量統壹。通過標準單元的簡單復制和有序組合，實現標準層組合方式的高重復率，實現立面外墻構件的標準化和類型最小化。建築立面呈現出統壹、簡潔、精致的節奏效果，具有裝配式建築的特點。
圖3.4裝配式建築立面設計
建築的豎向尺寸應滿足模塊化的要求，層高、門窗洞口、立面分格等尺寸應盡可能協調統壹。門窗洞口應上下對齊，成列布置，其平面位置和尺寸應滿足結構受力和預制構件的設計要求。門窗應采用標準化構件，並通過預留輔助框或預埋等方式與墻體可靠連接。外窗應采用合理的遮陽壹體化技術，建築圍護結構、陽臺、空調面板等配套構件應采用工業化、標準化產品。
(2)建築高度和層高
裝配式混凝土建築采用不同的結構形式，最大建築高度可以不同。組裝單體建築的最大適用高度見結構設計部分。
裝配式建築的層高要求與現澆混凝土建築相同，應根據不同建築類型和功能的要求確定，並應滿足《特殊建築設計規範》中對層高和凈高的要求。
影響建築高度的因素包括建築要求的凈高、梁板厚度、吊頂高度等。比如SI系統設計的層高和傳統的層高是不壹樣的。傳統的地板做法是在復合地板的現澆層內預埋電氣管線和弱電布線，在地面的建築墊層內預埋設備管線，如給水管、暖氣管、太陽能管線等。在SI系統的設計中，建築結構與建築內部及設備管線分開，結構的樓板和墻體內的管線不預留預埋，而是采用吊頂、活動地板、輕質雙層墻體相結合的方式安裝管線。
建築專業的高度設計應與結構、機電、室內裝飾專業的設計相結合，借助確定梁的高度和樓板的厚度，合理布置吊頂內的機電管線，避免交叉，盡量減少空間占用，合理確定建築的高度和凈高，滿足建築的使用要求。
(壹)傳統建築慣例(二)預制建築內置系統慣例
圖3.5裝配式建築SI室內系統層高設計比較
(3)外墻立面分幅和裝飾材料
裝配式混凝土建築的豎向網格應與構件組合的接縫相協調，以達到建築效果與結構合理性的統壹。
對於裝配式建築，應充分考慮預制廠的生產條件，結合結構現澆縫和外墻板的受力點，選擇合適的建築裝飾材料，合理設計立面分區，確定外墻的墻板組合方式。立面元素要有壹定的建築功能，如外墻、陽臺、空調面板、欄桿等。，避免大量裝飾構件，特別是與建築壽命不同的構件，影響建築使用的可持續性，不利於節約材料和能源。
預制外墻板通常分為整板和條板。整塊板的尺寸通常是壹個開間的長度，高度通常是壹層樓的高度。板條通常分為水平板、垂直板等。，也可以設計成非矩形板或非平面板，現場組裝成整體。預制外墻板的豎向網格應結合門窗、陽臺、空調面板和裝飾構件按設計要求劃分，預制子墻板應采用與下層墻板結構相同的分塊方法和節點做法。
裝配式混凝土建築外墻飾面材料的選擇和施工應結合裝配式建築的特點，兼顧經濟性原則，符合綠色建築的要求。
預制外墻飾面在構件廠完成，質量、效果、耐久性都比現場作業好很多，省時省力，提高效率。外裝修應采用耐用、無汙染、易維護的材料，能更好地保持建築的設計風格、視覺效果和綠色健康的居住環境，降低建築全生命周期的材料更換和維護成本，減少現場施工產生的有害物質、粉塵和噪聲的排放。外墻表面可選擇混凝土、耐候塗料、磚和石材。預制混凝土外墻可加工成彩色混凝土、清水混凝土、清水混凝土和表面有花紋裝飾的膨脹混凝土。不同的表面紋理和顏色可以滿足立面效果設計的多樣化要求，油漆飾面整體感強，裝飾性好，施工簡單，維護方便，相對經濟；磚飾面和石飾面經久耐用，具有良好的耐久性和質感，易於維護。在生產過程中，飾面材料和外墻板采用反向沖壓工藝壹次成型，減少了現場工序，保證了質量，提高了飾面材料的使用壽命。
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