國家重點研發計劃資助項目(2016YFC0701900/2016YFC0701500)裝配式混凝土建筑設計中建裝配式建筑設計研究院有限公司編著裝配式建筑混凝土預制構件生產與管理●裝配式混凝土建筑設計裝配式混凝土建筑施工技術裝配整體式混凝土結構工程施工組織管理經銷單位：各地新華書店、建筑書店網絡銷售：本社網址中國建筑出版在線中國建筑書店本社淘寶天貓商城http://zgjzgycbs.博庫書城(31066)定價：45.00元圖書銷售分類：培訓教材(Y)(31066)定價：45.00元裝配式建筑培訓系列教材中建裝配式建筑設計研究院有限公司編著設計研究院有限公司，中國建筑發展有限公司編著.—北京：中國版本圖書館CIP數據核字(2017)第267828號裝配式建筑培訓系列教材中建裝配式建筑設計研究院有限公司編著**主任：葉浩文李文李志武王云燕吳曉亮浦華勇李新偉廖敏清魯曉通張志彬崔燕輝錢驍藍芬李文偉陳錫諧王秒張明皓尹述偉42016年9月，《國務院辦公廳關于大力發展裝配式建筑的指導意見》(國辦發[2016]71號)中提出要堅持標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應用，大力發展裝配式混凝土建筑和鋼結構建筑，提高技術水平和工程質量，促進建筑產業轉型升級。2017年3月，住房和城鄉建設部印發了《“十三五”裝配式建筑行動方案》(建科[2017]77號),進一步明確了發展裝配式建筑的工作目標，強調要形成裝配式建筑專業化隊伍，全面提升裝配式建筑質量、效益和品質，實現裝配式建筑全面在國家大力推廣裝配式建筑之際，建筑業轉型升級迎來了重大機遇，國家及各地政府也都相繼出臺相關鼓勵政策，頒布了相應的國家、行業及地方技術標準。此外，科技部在國家“十三五”重點研發方面，圍繞“綠色建筑及建筑工業化”領域科技需求，廣泛組織行業人員開展裝配式建筑科研課題攻關，從基礎理論、頂層設計、產業鏈整合和技術評估等多方面進行深人研究。裝配式混凝土建筑是裝配式建筑的主要結構形式，是實現建筑工業化的重要手段和主要抓手。我國通過總結、創新適合我國國情的裝配式建筑關鍵技術體系，引進和消化國外先進技術，不斷積累和改進，已基本形成相關結構體系并得到成功應用。目前，我國正處于快速發展并推廣裝配式建筑的關鍵時期。隨著裝配式建筑工程規模的逐漸增大，從事裝配式建筑研發、設計、生產、施工和管理等環節的從業人員，無論是數量還是素質均已經無法滿足裝配式建筑的市場需求。據統計，我國建筑工業化專業技術人才的缺口已近百萬人。截至目前，在高等院校的培養教育方面，建筑工業化發展所需后備人才仍是空白。因此，為了較好地加快裝配式建筑領域專業人才的培養，中建科技有限公司、中建裝配式建筑設計研究院有限公司、中國建筑發展有限公司受中國建筑工業出版社邀請，編寫《裝配式混凝土建筑設計》和《裝配式混凝土建筑施工技術》等培訓系列教材。希望通過本培訓系列教材，使得傳統建筑人才具備從事裝配式建筑工程技術研發、設計、生產、施工及工程管理的知識和能力，從而全面提升裝配式建筑全產業鏈整合和實踐能力，促進裝配式建筑的可持續健康發展。最后，由于裝配式建筑發展迅速，新技術、新產品、新工藝等不斷涌現，有一些行業技術標準也未統一，加之我們水平有限，書中難免有不妥和遺漏之處，謹請廣大讀者批評葉浩文2017年7月5裝配式建筑是指用預制的構件在工地裝配而成的建筑，通過“標準化設計、工廠化生產、裝配式施工、一體化裝修、信息化管理”,全面提升建筑品質和建造效率，達到可持續發展的目標。發展裝配式建筑是建造方式的重大變革，是推進供給側結構性改革和新型城鎮化發展的重要舉措，也是推進建筑業轉型的重要方式，有利于節約資源能源、減少施工污染、提升勞動生產效率和質量安全水平，有利于促進建筑業與信息化、工業化深度融2016年9月27日《國務院辦公廳關于大力發展裝配式建筑的指導意見》(國辦發[2016]71號)中提出力爭用10年左右的時間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%。該政策的出臺將會促進裝配式建筑的發展，同時也對裝配式建筑技術提出了更高的現階段從事裝配式建筑研發、設計、生產、施工、管理等的人員，已經無法滿足裝配式建筑的發展需求。為了加速培養具有裝配式建筑技術的相關人才，中建科技有限公司、中建裝配式建筑設計研究院有限公司、中國建筑發展有限公司受中國建筑工業出版社邀請，編寫了本教材。本教材結合目前裝配式混凝土建筑的相關政策現行標準規范，以培訓裝配式混凝土建筑設計人員為主要目標，重點介紹了建筑系統劃分及系統集成設計、結構系統設計、機電系統設計、內裝系統設計、外圍息化集成設計，同時進行了相關的案例分析。本教材編寫過程中力求內容精煉、圖文并6 11.1裝配式建筑的“三化論” 1.2裝配式建筑的“五化一體論” 1.3裝配式建筑的“三個一體化發展論” 2裝配式建筑設計概論 2.1裝配式建筑的設計階段及深度要求 72.2裝配式建筑設計要點概述 2.3裝配式建筑設計的關鍵問題 3建筑系統劃分及系統集成設計 3.1建筑系統劃分 3.2建筑系統集成設計 3.3模數與模數協調 3.4模塊與模塊組合 443.5接口設計 4結構系統設計 4.1結構系統設計概述 4.2結構材料 4.3整體計算分析 4.4預制構件設計 4.5構件節點連接設計 4.6裝配整體式框架結構 4.7裝配整體式剪力墻結構 5機電系統設計 5.1機電系統設計概述 5.2給水排水設計 5.3供暖、通風、空調及燃氣設計 5.4電氣及智能化設計 6內裝系統設計 6.1內裝系統設計概述 6.2內裝材料 6.3內裝部品 7.1外圍護系統設計概述 77.2外圍護結構分析與計算 7.3防水及保溫節能設計 7.4預制混凝土外掛墻板 7.5蒸壓加氣混凝土板材類系統 7.6組裝骨架外墻系統 7.7幕墻系統 7.8門窗系統 7.9屋面系統 8BIM協同設計平臺構建及信息化集成設計 8.1BIM簡述 8.2BIM在設計前期階段的應用 8.3BIM在方案設計階段的應用 8.4BIM在初步設計階段的應用 8.5BIM在施工圖設計階段的應用 8.6BIM在內裝設計階段的應用 8.7BIM預制構件設計 9案例分析 2149.1裝配整體式框架剪力墻結構工程案例 9.2裝配整體式剪力墻結構工程案例 附錄A名詞解釋 附錄B引用標準名錄 參考文獻 裝配式建筑古已有之，希臘古典柱式中的柱頭、柱身及柱礎以裝配的方式組裝在一起。裝配式建筑不是舶來品，我國古建筑中的榫卯、斗棋均采用了裝配組裝的方式，整棟建筑甚至可以不用一顆鉚釘和一滴膠水，僅通過榫卯干式連接的方式就可以建造完成。建筑業泰斗梁思成先生在1962年即提出了“設計標準化、構件預制工廠化、施工機械化”的“三化論”。從20世紀80年代末期開始，我國的裝配式建筑經歷了從一度繁盛到逐步走向衰落的過程。停滯了近20年的裝配式建筑，終于在21世紀迎來了復蘇。隨著時代的發展和科技的進步，裝配式建筑行業在吸收并學習“三化論”的基礎上，提出了新的“五化一體”概念，補充增加了“機電內裝一體化與管理信息化”。2016年葉浩文同志在中國建筑學會建筑產業現代化發展委員會成立大會上，代表學會作了《建筑工業化“三個一體化”的發展思維》主題報告，首先提出了“三個一體化”發展論，為行業轉型發展，向著工業化、綠色化、信息化系統集成的方向邁進提供了理論支持和實踐方法論。1.1裝配式建筑的“三化論”1962年9月9日梁思成先生在《人民日報》上撰文《從拖泥帶水到干凈利索》。在此非常有必要以敬仰的心態，重溫梁先生的文字，原文如下：“結合中國條件，逐步實現建筑工業化。”這是黨給我們建筑工作者指出的方向。我們是不可能靠手工業生產方式來多快好省地建設社會主義19世紀中葉以后，在一些技術先進的國家里生產已逐步走上機械化生產的道路。唯獨房屋的建造，卻還是基本上以手工業生產方式施工。雖然其中有些工作或工種，如土方工程，主要建筑材料的生產、加工和運輸，都已逐漸走向機械化；但到了每一棟房屋的設計和建造，卻還是像千百年前一樣，由設計人員個別設計，由建筑工人用雙手將一塊塊磚、一塊塊石頭，用濕淋淋的灰漿壘砌；把一副副的桁架、梁、柱，就地砍鋸刨鑿，安裝起來。這樣設計，這樣施工，自然就越來越難以適應不斷發展的生產和生活的需要。第一次世界大戰后，歐洲許多城市遭到破壞，亟待恢復、重建，但人力、物力、財力又都缺乏，建筑師、工程師們于是開始探索最經濟地建造房屋的途徑。這時期他們努力的主要方向在擺脫歐洲古典建筑的傳統形式以及繁縟雕飾，以簡化設計施工的過程，并且在第二次的世界大戰中，造船工業初次應用了生產汽車的方式制造運輸艦只，徹底改變了大型船只個別設計、個別制造的古老傳統，大大地提高了造船速度。從這里受到啟示，建筑師們就提出了用流水線方式來建造房屋的問題，并且從材料、結構、施工等各個方面2宅也試建起來了。在這整個探索、研究、試驗，一直到初步成功，開始大量建造的過程中，建筑師、工程師們得出的結論是：要大量、高速地建造就必須利用機械施工；要機械施工就必須使建造裝配化；要建造裝配化就必須將構件在工廠預制；要預制就必須使構件的類型、規格盡可能少，并且要規格統一，趨向標準化。因此標準化就成了大規模、高速度建造的前提。標準化的目的在于便于工廠(或現場)預制，便于用機械裝配搭蓋，但是又必須便于運輸；它必須符合一個國家的工業化水平和人民的生活習慣。此外，既是預制，也就要求盡可能接近完成，裝配起來后就無需再加工或者盡可能少加工。總的目的是要求蓋房子像孩子玩積木那樣，把一塊塊構件搭在一起，房子就蓋起來了。因此，“標準應該怎樣制訂”就成了近20年來建筑師、工程師們不斷研究的問題。標準的制定，除了要從結構、施工的角度考慮外，更基本的是要從適用一—即生產和生活的需要的角度考慮。這里面的一個關鍵就是如何讓求得一些最恰當的標準尺寸的多樣化的生產和生活需要不同大小的空間，因而需要不同尺寸的構件。怎樣才能使比較少數的若干標準尺寸足以適應層出不窮的適用方面的要求呢?除了構件應按大小分為若干等級外，還有一個極重要的模數問題。所謂“模數”就是一座建筑物本身各部分以及每一主要構件的長、寬、高的尺寸的最大公約數，每一個重要尺寸都是這一模數的倍數。只要在以這模數構成的“格網”之內，一切構件都可以橫、直、反、正、上、下、左、右地拼湊成一個方整體，湊成各種不同長、寬、高比的房間，如同擺七巧板那樣，以適應不同的需要。模數不但要適應生產和生活的需要，適應材料特征，便于預制和機械化施工，而且應從比例上的藝術效果考慮。我國古來雖有“材”、“分”、“斗口”等模數傳統，但由于它們只適于木材的手工業加工和殿堂等簡單結構，而且模數等級太多，單位太小，顯然是不能適用于現代工業生產。建筑師們還發現僅僅使構件標準化還不夠，又從兩方面進一步發展并擴大了標準化的范疇。一方面是利用標準構件組成各種“標準單元”,例如在大量建造的住宅中從一戶一室到一戶若干室的標準化配合，湊成種種標準單元。一幢住宅就可以由若干個這種或那種標準單元搭配布置。另一方面的發展就是把各種房間，特別是體積不太大而內部管線設備比較復雜的房間，如住宅中的廚房、浴室等，在廠內整體全部預制完成，做成一個個“匣子”,運到現場，吊起安放在設計預定的位置上。這樣，把許多“匣子”壘疊在一起，一幢房屋就建成了。從工廠預制和裝配施工的角度考慮，首先要解決的是標準化的問題。但從運輸和吊裝的角度考慮，則構件的最大允許尺寸和重量又是不容忽視的。總的要求是要“大而輕”。因此，在吊車和載重汽車能力有限的條件下，如何減輕構件重量，加大構件尺寸，就成了建筑師、工程師，特別是材料工程師和建筑機械工程師所研究的問題。研究試驗的結果：一方面是許多輕質材料，如礦棉、陶粒、泡沫矽酸鹽、輕質混凝土等等和一些隔熱、隔聲材料以及許多新的高強輕材料和結構方法的產生和運用；一方面是各種大型板材(例如一間房的完整的一面墻做成一整塊，包括門、窗、管、線、隔熱、隔聲、油飾、粉刷等，一應俱全，全部加工完畢),大型砌塊，乃至上文所提到的整個房間之預制，務求既大且輕。同時，怎樣使這些構件、板材等接合，也成了重要的問題。 3機械化施工不但影響房屋本身的設計，而且也影響到房屋組群的規劃。顯然，參差錯落，變化多端的排列方式是不便于在軌道上移動的塔式起重機的操作的(雖然目前已經有了無軌塔式起重機，但尚未普遍應用)。在“設計標準化，構件預制工廠化，施工機械化”的前提下圓滿地處理建筑物的藝術效果的問題，在“千篇一律”中取得“千變萬化”,的確不是一個容易解答的難題，需要作巨大努我國古代哲匠的傳統辦法雖然可以略資借鑒，但顯然是不能解決今天的問題的，但在蘇聯和其他技術先進的國家已經有了不少相當成功的嘗試。“三化”是我們多快好省地進行社會主義基本建設的方向。但“三化”的問題是十分錯綜復雜，彼此牽掛聯系著的，必須由規劃、設計、材料、結構、施工、建筑機械等方面人員共同研究解決。幾千年來，建筑工程都是將原材料運到工地現場加工，“拖泥帶水”地砌磚壘石、抹刷墻面、頂棚和門窗、地板的活路。“三化”正在把建筑施工引上“干燥”的道路。近幾年來，我國的建筑工作者已開始做了些重點試驗，如北京的民族飯店和民航大樓以及一些試點住宅等。但只能說在主體結構方面做到“三化”,而在最后加工完成的許多工序上還是不得不用手工業方式“拖泥帶水”地結束。“三化”還很不徹底；其中許多問題我們還未能很好地解決。我們應該充分利用這個有利條件，把“三化”作為我們今后一段時間內科學研究的重點中心問題，以期在將來大規模建設中盡可能早日實現建筑工業化。那時候，我們的建筑“三化”等。雖然時間過去了半個世紀，這些關鍵詞依然是發展裝配式建筑經常被提及的概念。就目前而言，有些內容是進步了的，有些還是在原地踏步，還有一些甚至出現了倒退。現階段我們肩負著歷史與行業發展的使命，以“預制夢想、裝配未來”為發展理念，提出“五化一體”的產業發展方向，堅持“三個一體化”核心思想，時刻牢記“兩提兩減”的裝配式建筑發展初心。1.2裝配式建筑的“五化一體論”2015年11月，中國建筑股份有限公司副總工程師、中建科技集團有限公司董事長葉浩文同志撰寫《EPC五化一體是建筑工業化必由之路》,詳細闡明了“五化一體”的核心建筑工業化給行業帶來了很多思考，我的思考結論就是“做好這件事就要實行EPC五化一體”。建筑工業化是我國推進生態文明、精益建造企業轉型升級的一件大事。這幾年政府陸續出臺了很多政策，非常積極地推動建筑工業化，很多地方政府也積極響應中央政府，上海和深圳響應力度較大。在政府的大力引導下，部分企業正在積極實踐，我們中建就開展了很多嘗試，做了很多示范項目，目前很多建筑產業化基地也逐漸開展起來了，建筑工業化目前面臨著諸多的困難、諸多的挑戰、諸多的困惑。中建為了做好這個事業，近兩年做了很多調研和思考。現在我把我們在調研中的一些思考、困惑、誤區跟大家做一個交流。大家都知道做建筑工業化就是要實現綠色發展，要推行設計標準化、生產工4廠化、施工裝配化、裝修一體化以及過程全部管理信息化，但在實際過程中會碰到很多困惑和挑戰，很多地方都是以裝配率和預制率來衡量建筑工業化程度，其實這是遠遠不夠的。要搞好建筑工業化，就要技術的創新，要管理的創新，要全產業鏈的發展。只有一次大的革命創新才能搞好建筑工業化，如果不是大的創新，只是小打小鬧的話，建筑工業化的發展是沒有前景的。我們僅僅做主體結構的預制還不夠，還要使用全產業鏈的部品，只有全產業鏈的協同設計、協同生產、協同裝配、共同發展，才能產生巨大的作用。大家應該有這么一個感覺，如果單獨做某一件東西，成本肯定會很大，但如果我們把一個東西以生產線方式批量自動生產，這個成本一定會變小；所以要控制住成本，就要標準化、批量生產。我們現在碰到的問題除了前面講的，在管理上也存在著諸多的問題，比如現在沒有推行建筑、結構、機電、裝修一體化，無法實現EPC工程總承包模式。這個工程總承包模式是工業化能夠向前大邁進的一個關鍵模式，這個管理模式可以極大地推動建筑工業化向前發展，我認為這是唯一模式。前面談的是建筑工業化存在的一些阻礙、障礙、問題、誤區，要怎么解決這些阻礙、障礙、問題、誤區呢?我覺得那就是要采用“EPC五化一體”模式進行建設(設計標準化、生產工廠化、施工裝配化、機電裝修一體化、管理信息化),整體協同發展，這才是建筑工業化的必由之路。“EPC五化一體”的技術優勢，就是通過設計能夠把模數、模塊認真的研究，使其系列化、標準化、模塊化，這樣就可以不單在一個地方生產，還可以在全國各地生產。這個技術優勢非常顯著,統籌策劃、協同設計、生產加工等環節都可以做到很精密。搞建筑工業化有一個誤區，就是有些同志認為，工業化搞的是低端產品，開發商搞的是成品房，自己搞的是精品，工業化產品不適合自己。實際上不是這樣，建筑工業化就是精品制造。我們之前去國外參觀時發現重要建筑和關鍵建筑只有工廠才能夠做到精益，比如造汽車，如果手工做一輛汽車，沒有多少人敢用，但如果在生產線上做輛汽車，實現EPC五化一體最為重要的就是要確定工程總承包，總承包主體可以是大的建筑集團，也可以是大的建筑設計集團。無論是大的建筑集團還是大的建筑設計集團，都要能夠把全產業鏈統籌起來，實行總包策劃和管理管控。只要我們能夠實行這種EPC五化一體，就能夠做到效益的最大化，品質會更佳，成本會更低，工期會更短，安全性會更高。EPC五化一體的技術優勢非常明顯，同時也還有其他方面的眾多優勢，此處不再詳述。下面再簡單說一下中建對建筑工業化的思考和實踐。中建以前主要服務于各個開發商和各個設計院，做了很多現場調裝、拼裝的工作，但是沒有系統的、完整地去做這件事，經過諸多的調研，中建專門成立了中建科技集團，要將其打造成中建建筑工業化的產業平臺、技術研發平臺、投資管控平臺，同時協同八大工程局來共同發展。我們聚焦于綠色建筑與節能、新型的建筑材料、新能源等，然后融入建筑工業化里面，通過建筑工業化來帶動綠色建筑、建筑節能、新型建筑材料的發展。如果沒有將新材料、新工藝融入建筑工業化當中，建筑工業化就僅僅是個框架，建造出的房子舒適度就不會高，性能也不會好，所以要搞好建筑工業化就應該因地制宜地進行多元素融合。中建科技集團打造產業平臺，是一個新技術、新材料應用及產業化發展的平臺，我們 5的發展理念和思路就是要“設計先導，技術引領；合理布局，系統聯動；產業化平臺，區域經營；EPC五化一體”。這個設計先導講的是我們成立了建筑工業化設計研究院、建筑工業化技術研究中心，要把全產業鏈都要研究和開發起來，成立若干個分院，對設計、生產加工、建筑材料等進行全面的研究。研究的產品，除了住宅、酒店、辦公、醫院、學校外，還包括地下綜合管廊，從體系上講除了框架以外，PC、PS、盒子結構都在研究中。通過中建總公司的合理布局，中建科技集團要和八個工程局進行系統聯動，未來要在全國建三四十個預制構件廠。現在我們搭建了一個產業平臺，就是要區域發展，實行EPC五化一體。我們的理念是不賣構件，要賣就賣產品，實行產業聯盟，聯合各家公司共同搞讓我們共同攜手，把建筑工業化變成一個大戰略，聯合有志要發展的行業企業共同推進建筑工業化的發展。就說到這里，謝謝大家。2016年6月26日，在中國建筑學會建筑產業現代化發展委員會成立大會上，葉浩文代表學會作了《建筑工業化“三個一體化”的發展思維》主題報告，首先提出了“三個一體化發展論”(圖1.3-1),為行業轉型發展，向著工業化、綠色化、信息化的方向邁進提供了理論支持和實踐的方法論。圖1.3-1三個一體化發展論“三個一體化發展論”主要針對的是我國現階段裝配式建筑發展過程中存在的幾個關(1)全過程割裂的問題突出體現在設計不考慮工廠加工生產和現場裝配施工的需要，導致工廠加工效率低、人工浪費，現場既有預制又有現澆，工序工藝復雜，人工減少和材料節省有限，質量和效率的提升不明顯。(2)全專業分割的問題突出體現在“裝配式結構”的研究沒有與建筑圍護、機電設備和裝飾裝修結合。目前建成的裝配式建筑存在的質量問題，絕大多數是主體結構、建筑圍護、機電設備、裝飾裝修不配套導致的問題。6突出體現在按照傳統的施工總承包模式，無法從施工的末端引導前端的技術研發、設計、部品部件采購等環節，需要建立國際通行的工程總承包模式，以管理、技術、市場一體化的責任主體統籌全鏈條。“三個一體化發展論”以問題為導向提出了相應的解決方案：要解決建筑、結構、機電管線、裝飾裝修協同度差以及專業間分割的問題，不僅需要建立標準化的模數模塊、統一的接口和規則，還需要建立標準化的協同工作平臺，用信息化手段確保各個專業在同一個虛擬模型上統一設計，實現“建筑、結構、機電設備和裝飾要解決裝配式建筑設計、加工、裝配脫節的問題，需要研究不同階段對建筑系統的要求和系統集成的方法，實現“設計、加工、裝配一體化”。(3)技術、管理、市場一體化，是產業化發展的要求要解決管理和運行機制不適合技術發展和市場需求的問題，需要實現“管理、技術、綜上所述，“三個一體化發展論”,在技術層面以裝配式建筑為最終產品形成建筑、結構、機電、裝修一體化技術體系，在管理層面以整體效益最大化為目標形成設計、生產、施工一體化管理體系，在生產運營層面以工程總承包為發展模式形成技術、管理、市場一體化發展戰略。72.1裝配式建筑的設計階段及深度要求裝配式建筑的設計階段包括技術策劃及方案設計、初步設計、施工圖、預制構件加工圖等設計階段。每個設計階段除了與常規現澆建筑設計有類似之處外，還有許多獨特的設裝配式建筑應在項目技術策劃階段進行前期方案策劃及經濟性分析，對規劃設計、產品生產和施工建造各個環節統籌安排。建筑、結構、內裝、機電、經濟、構件生產等環節應密切配合，對方案的裝配式技術選型、技術經濟可行性和可建造性進行評估。裝配式建筑是一個系統工程，相比傳統的建造方式而言，預制構件的約束條件更多、更復雜。為了實現建造速度快、節約勞動力并提高建筑質量的目的，需要盡量減少現場濕作業，將大部分構件在工廠按計劃預制并按時運到現場，經過短時間存放進行吊裝施工。因此實施方案的經濟性與合理性，生產組織和施工組織的計劃性，設計、生產、運輸、存放、安裝等各工序的銜接性和協同性，相比傳統的施工方式尤為重要。好的計劃能有效控制成本，提高效率，保證質量，充分體現裝配式建筑的產業化優勢。技術策劃的總體目標是使項目的經濟效益、環境效益和社會效益實現綜合平衡。技術策劃的重點是項目經濟性的評估，主要包括：(1)建筑方案和結構選型的合理性項目無論采用什么樣的建造方式，首先要滿足使用功能的需求；其次取決于建筑方案是否符合標準化設計的要求，是否結合裝配式建造的特點和優勢進行了高完成度的設計并考慮了易建性和建造效率；最后是結構選型的合理性，結構選型本質上也屬于建筑方案適用和合理性的重要方面，對建筑的經濟性和合理性非常重要。裝配式混凝土結構按照結構形式，可分為裝配式框架結構、裝配式剪力墻結構、裝配式框架一剪力墻結構等。目前應用最多的是裝配式剪力墻結構，主要用于住宅建筑，其次是框架結構、框架一剪力墻結構，主要應用于公共建筑。體系一：現澆為主、部分裝配為輔。主體受力結構采用標準模板現澆，將建筑外墻(包括飄窗掛板)、陽臺、樓梯等外圍護構件和公共樓梯部分作為預制構件，預制率在15%以上，該體系有“內澆外掛”和“內8圖2.1-1為上海萬科城花新園工程項目。該項目位于七寶鎮，采用了PC技術，外墻、陽臺等圍護結構以及樓梯采用PC工廠預制的方式生產。體系二：標準模板現澆十復合構件組合。主體受力結構采用現澆形式，結構內筒體及承重墻體現澆，非承重內墻、外墻(非承重墻體與疊合梁一同預制)、陽臺板、公共樓梯預制，預制率可達30%左右。圖2.1-2為中國鐵建南岸花語城。該項目的建筑外墻、樓板、陽臺、空調板、樓梯、輕質內隔墻采用預制構件。體系三：裝配為主、部分裝配為輔。現澆部分包括核心筒墻體、現澆樓板、疊合板現澆部分、預制構件連接現澆節點。預制部分包括預制外墻板(剪力墻及非承重墻)、預制內墻板(剪力墻及非承重墻)、預制疊合樓板、預制陽臺板、預制樓梯板及預制防火隔墻等，預制率在50%以上。圖2.1-3為深圳裕璟幸福家園保障性住房項目。該項目是深圳市乃至全國首個采用EPC總承包模式的住宅產業化試點項目，項目預制率高達50%,而成本增量僅為5%,此項目將成為深圳市建筑工業化新技術應用的新標桿。 9體系四：預制混凝土框架結構。混凝土結構全部或部分采用預制柱或疊合梁、疊合澆或疊合方式形成可靠傳力機制，并滿足承載力和變形要求的框架結構，預制率在75%左右。圖2.1-4為沈陽萬科春河里項目。該項目采用日本鹿島框架筒體結構體系，核心筒采用現澆方式，框架梁、框架柱采用預制方式，樓板采用疊合方式，內墻、復合夾芯保溫外墻及樓梯均采用預制方式，結構預制部分達到70%以上，施工速度快，構件質量控制好。體系五：裝配式鋼框架結構。裝配式鋼結構體系由框架梁和框架柱作為主要受力構件抵抗豎向和水平荷載的鋼結構體系。框架梁有I形、H形和箱形梁等種類，框架柱有H形、空心圓鋼管或方鋼管柱、方鋼管混凝土柱等種類。外墻、分戶墻、樓板均可采用預制構件，整個建筑中預制率高達90%以上。圖2.1-5為招金置業辦公樓，采用的是裝配式鋼框架結構，該項目建筑面積13512m2。(2)預制構件廠生產條件、生產規模、可生產預制構件的形式與生產能力預制構件幾何尺寸、重量、連接方式、集成度、采用平面構件還是立體構件等技術選型，需要結合預制構件廠的實際情況來確定。應綜合考慮預制構件廠的合理運輸半徑，用地周邊應具備完善的市政道路條件，構件進出場地條件便利。當運輸條件限制時，個別的特殊構件也可在現場預制完成。(4)施工組織及技術路線主要包括施工現場的預制構件臨時堆放方案的可行性，用地是否具備充足的構件臨時存放場地及構件在場區內的運輸通道，構件運輸組織方案與吊裝方案協調同步，吊裝能力、吊裝周期及吊裝作業單元的確定等。(5)造價及經濟性評估預制構件在工廠生產，其成本較傳統的濕作業方式易于確定。從國內的實踐經驗來看，其具有比較透明的市場價格，通常是用每立方米混凝土為基本單位來標定的，在前期策劃階段可參考。建筑的圍護結構、樓梯、陽臺、隔墻、空調板、管道井等配套構件，以及室內裝修材料宜采用工業化、標準化產品。根據建筑的主體結構及使用功能要求選擇適合裝配的部位與種類，其中樓梯、陽臺等在裝配式建筑中屬于標準化程度高、比較便于重復生產的部位，建筑使用功能空間分隔與安裝、室內裝修與內裝部品是建筑中比較適宜采用工業化產品的部位，在室內裝修中宜采用工廠生產的部品現場組裝。現階段的內裝，推廣采用整體廚房和整體衛浴間，可以減少施工現場的濕作業，滿足干法施工的工藝要求。在預制率要求比較高的情況中，可考慮在梁、外部剪力墻、樓板等部位采用預制裝配式構件。(7)預制率與裝配式計算方法關于預制率與裝配率，不同地區有不同的計算方法。不同地區的項目計算預制率和裝配率的時候，應依據國標和當地最新政策、法規確定。 (1)設計說明書①設計總說明應有裝配式鋼筋混凝土結構建筑設計專門內容。②設計總說明中應簡述技術策劃報告或設計任務書中提出的項目裝配式設計要求，包括要求采用的裝配式結構體系、要求實施的裝配式技術、要求實施裝配式的建筑面積，以及預制率、裝配率等。經濟指標進行控制。④設計總說明中應有設計方案采用的裝配式技術列表、各裝配式建筑單體的建筑面積統計、裝配式建筑的總建筑面積；如果方案執行了政府政策文件中相應的激勵措施，需明確該激勵措施的具體影響(包括影響的部位、面積)。⑤建筑設計說明中應有建筑方案的模數及模數數列(包括方案的開間、進深、層高以及門窗洞口等部位);建筑方案關于模塊化的設計內容；簡要說明樓梯是否采用了裝配式樓梯，及其類型、數量；裝配式建筑構件種類統計表。⑥結構設計說明中應包含裝配式結構類型、預制構件分布情況說明、采用預制構件的相關說明、裝配式建筑的結構典型連接方式、裝配式建筑所采用的計算分析方法。⑦建筑電氣設計說明應簡述電氣管線、電氣預埋箱、電氣盒等與預制構件的關系及處理原則。⑧給排水設計說明應簡述給排水管線或相關設備等與預制構件的關系及處理原則。⑨暖通設計說明應簡述給暖通管線或相關設備等與預制構件的關系及處理原則。(2)設計圖紙①在總平面設計圖紙中應對采用裝配式技術的擬建建筑和未采用裝配式建筑技術的擬建建筑采用不同的圖例進行填充，并在圖例列表中注明。②總平面圖應考慮預制構件及設備的運輸通道、堆放以及起重設備所需空間，在不具備臨時堆場的情況下，應盡早結合施工組織，為吊裝和施工預留好現場條件。③建筑平面圖宜表達預制墻板的組合關系。④應有預制構件組合圖。⑤應繪制標準層預制構件組合分析圖。⑥宜繪制預制墻板組合圖、預制樓板組合圖等。(1)總平面總平面圖中應標識出采用裝配式的建筑，并表達預制構件及設備的運輸通道、堆放以及起重設備所需空間。(2)建筑專業①簡要核算建筑面積、預制率等，如有預制外墻滿足不計入規劃容積率的條件，需列出各單體中該部分面積，并提供預制外墻面積計算過程。②當采用預制外墻時，應注明預制外墻外飾面做法，如預制外墻反打面磚、反打石材、涂料等。③采用裝配式的建筑單體要在平面圖中用不同圖例注明采用預制構件的位置。④應有預制構件板塊的立面示意及拼接縫的位置。(3)結構專業①明確預制裝配式結構的設防類別、預制裝配式結構抗震等級，采用裝配式結構體系引起的荷載取值變化、地震作用放大、預制構件的施工荷載等。②水平構件布置圖中有節點或者另繪節點詳圖時，應在平面圖中注明詳圖索引號，在圖面上要清晰表示出現澆部分、裝配構件、裝配方向。③豎向構件布置圖中應清晰區分現澆部分及預制部分豎向構件，并注明裝配方向。④混凝土結構節點構造詳圖中，梁、柱與墻體錨拉等詳圖應繪出平、剖面，注明相互定位關系、構件代號、連接材料、附加鋼筋(或預埋件)的規格、型號、性能、數量。⑤結構及構件計算時，裝配式結構的相關系數應按照規范要求調整，連接接縫應按照規范要求進行計算，無支撐疊合構件應進行兩階段驗算。⑥采用預制夾心保溫墻體時，內外層板間連接件連接構造應符合其產品說明的要求；當采用沒有定型的新型連接件時，應有結構計算書或結構試驗驗證。驗算。(4)電氣專業裝配式建筑平面圖中應在圖中明確預制構件和非預制構件范圍，并注明在預制構件中預留孔洞、套管、管道等的定位尺寸、標高及大小，電氣構件深化處理原則及示意圖。(5)給排水專業建筑室內給水排水平面圖中應注明在預制構件中預留孔洞、套管、管道等的定位尺寸、標高及大小。(6)暖通專業裝配式建筑平面圖中應注明在預制構件中預留孔洞、套管、管道等的定位尺寸、標高及大小。(7)裝飾裝修專業①平面圖要表達出平面功能布置。②機電點位圖要表達出墻地設備設施及管線綜合情況。③要有立面造型圖。(1)總平面總平面圖中應標識出采用裝配式的建筑，并表達預制構件及設備的運輸通道、堆放以及起重設備所需空間。(2)建筑專業①平面圖中注明預制構件位置，并標注構件截面尺寸及其與軸線關系尺寸；預制構件與主體現澆部分的平面構造做法。②立面圖中表達立面外輪廓及主要結構和建筑構造部件的位置，預制構件板塊劃分的立面分縫線、裝飾縫和飾面做法；豎向預制構件范圍。 ③剖面圖要包含豎向預制構件范圍，當為預制構件時應用不同圖例示意。④應在詳圖中用不同圖例注明預制構件；當預制外墻為反打面磚或石材時，應表達其鋪貼排布方式等。⑤預制構件尺寸控制圖，對預制構件各向尺寸、構造尺寸及飾面做法作出規定。(3)結構專業①平面圖中應用不同圖例區分現澆構件、預制構件、后澆節點等不同部位；繪出定位軸線與現澆或預制梁、板位置及必要的定位尺寸，并注明其編號和樓面結構標高。②豎向構件布置圖應區分現澆部分和預制部分。③預制裝配式結構的節點、梁、柱與墻體錨拉等詳圖應繪出平、剖面，注明相互定位關系、構件代號、連接材料、附加鋼筋(或預埋件)的規格、型號、性能、數量。(4)建筑電氣專業①應在電氣平面圖上注明預制構件中預留孔洞、溝槽及預埋管線等的部位，預制構件中預埋的電氣設備應有精準尺寸及定位，電氣設備、管線、接線盒在預制墻或樓板中的位置應明確。②構件詳圖中要預留電氣孔洞及溝槽的定位，管線交叉較多的部位應給出管線綜合圖。(5)給排水專業①設計說明中應描述與相關專業的技術接口要求。②構件詳圖中應標注預留的給排水孔洞、溝槽、預埋套管的標高或孔徑。③應注明裝配式建筑管道接口要求(如整體衛浴管道接口或同層排水管道接口)。④當平面圖無法表示清楚時，系統圖應標明預制構件中預埋的管道。(6)暖通專業①在設計說明中應描述管道、管件及附件等設置在預制構件或裝飾墻面內的位置，管道、管件、附件在預制構件中預留孔洞、溝槽、預埋管線等的部位，溝槽做法要求，管道安裝方式，預留孔洞、管槽的尺寸，穿過預制構件部位采取的防水、防火、隔聲、保溫等措施。寸、標高及大小。(7)裝飾裝修專業①設計說明中要列出裝配式項目裝飾材料防火等級。②平面布置圖中隔墻做法、尺寸定位、圖紙索引等信息，要標識完整。③地面鋪裝圖中地面材質名稱、標高、分割方式、紋理方向、起鋪點等標注齊全準確。④頂棚布置圖中頂棚造型尺寸、材質、標高、燈具定位、各機電點位等標注齊全準確。⑤機電點位圖中墻地設備設施及管線綜合情況，如開關、插座、電箱、網絡、電話等強弱電等點位設施定位標注齊全準確。⑥立面圖中立面造型、材質名稱、分縫、各機電點位定位等標注齊全準確。⑦詳圖中造型或做法復雜的區域的具體做法要詳盡，整體衛生間、廚房設備布置詳圖要完善(如采用)。⑧節點中裝飾造型、具體材料收口做法要符合規范要求，要能夠指導現場施工。預制構件加工圖設計是將各專業需求轉換為實際可操作圖紙的過程，一般是由具有綜合各專業設計和施工能力的組織，將各專業需求進行綜合簡化后，直接表現為系列簡單符號的過程。例如：將專業需求中預留預埋需求簡化為埋件(規格型號部位),將施工需求中預留預埋簡化為螺栓(規格型號部位),將建材需求簡化為系列的尺寸要求，將構件制作工藝需求簡化為設計說明，再通過施工總承包的綜合協調處理，將各需求統籌安排，實現一埋多用、型號統一等過程。預制構件加工圖的設計原則是“少類型、多組合”。預制構件加工圖的設計目標是精準設計、方便生產、利于施工。預制構件的特點是采用標準化、系列化、通用化的預制混凝土構件，將原來大量的模板工程，通過預制與施工分離，在預制階段高質量、高精度、高效率地完成。預制構件加工圖的設計優化過程需遵循功能需求原則。功能需求直接決定預制構件加工圖設計的方向，功能需求的確定直接影響預制構件的生產和施工安裝。生產需求和施工需求是預制構件從設計完成到具備加工條件、安裝條件而必須執行的需求，而這兩個需求的強制性與靈活性又反過來制約著功能需求。材料需求的變動將影響功能需求的調整與變動。預制構件加工圖的設計過程就是通過調整各方需求，而形成最優結果的過程。預制構件加工圖的設計一般有預制構件加工圖配筋設計、預制構件加工圖模具設計、預制構件加工圖預留預埋設計。預制構件加工圖配筋設計，對預制構件的經濟性、結構設計的合理性、生產制作的難易性、運輸吊裝過程中的安全性、施工裝配過程中的便捷性都影響深遠。預制構件中使用的鋼筋宜采用工業化流水線機械加工的成型鋼筋，如圖2.1-6所示。預制構件模具設計，對預制構件的生產工藝、加工質量、生產成本影響較大。模具是在外力作用下使胚料成為有特定形狀和尺寸的物件的工具，是預制構件加工過程中的一個工具。模具設計的目的是使加工制造系列化、規模化，從而獲得更高的產品質量和更好的經濟效益。模具設計的過程是滿足項目預制構件所有型號的要求，滿足模具系列化、通用 化的要求，滿足工期和安裝順序要求，滿足生產工藝要求，滿足成本最小化要求等一系列過程，圖2.1-7是預制墻板模具圖。預制構件加工圖預留預埋設計主要包括模板加固預埋件、斜支撐固定預埋件、外架附著預埋件、塔式起重機附墻預埋件、施工電梯附墻預埋件、雨棚預埋件、空調架預埋件等。預留預埋設計是精細化工程，是保證后期順利施工的前提，一般推薦一埋多用，如圖2.1-8所示。預制構件加工圖一般需要有：項目名稱、設計單位、設計編號、設計階段、授權蓋章、設計日期、圖紙目錄、設計說明、平面布置圖、數量統計表、模板詳圖、配筋詳圖、通用節點詳圖、其他圖紙、設計計算書等。預制構件加工圖圖紙目錄，一般按圖紙序號排列，并體現預制構件的相關參數。預制構件加工圖設計說明包含工程概括、設計依據、圖紙說明、設計構造、材料要求、生產技術要求、堆放與運輸要求、現場施工要求、構件連接要求等。預制構件加工平面布置圖體現預制構件的平面位置，預制構件加工數量統計表統計各種預制構件的數量，預制構件加工模板詳圖表達預制構件的外形尺寸，預制構件加工配筋詳圖說明預制構件的結構配筋，預制構件加工通用節點詳圖闡述預制構件的各種構造節點。預制構件加工其他圖紙包括裝裝配式混凝土建筑設計飾面材料排布圖、保溫材料排版圖、拉結件排布圖、填充塊排布圖等。預制構件加工圖設計計算書要能夠說明預制構件設計的各種計算過程。預制構件加工圖設計深度要求將在第裝配式建筑的總平面設計應在符合城市總體規劃要求，滿足國家規范及建設標準要求的同時配合現場施工方案，充分考慮構件運輸通道、吊裝及預制構件臨時堆場的設置：(1)在前期規劃與方案設計階段，各專業應充分配合，結合預制構件的生產運輸條件和工程經濟性，安排好裝配式建筑實施的技術路線、實施部位及規模。(2)在總平面設計中應考慮預制構件及設備的運輸通道、堆放以及起重設備所需空間，在不具備臨時堆場的情況下，應盡早結合施工組織，為吊裝和施工預留好現場條件，如圖2.2-1所示。圖2.2-1施工場地安排示意(3)應考慮好施工組織流程，保證各施工工序的有效銜接、提高效率、縮短施工(4)建筑外輪廓宜規整，平面交接處不應出現“細腰連接”,平面輪廓不宜出現較大的凹凸不平，如圖2.2-2和圖2.2-3所示。平面布置除滿足建筑使用功能外，還應考慮有利于裝配式混凝土結構建筑建造的(1)裝配式建筑平面設計應盡量采用大開間結構形式(圖2.2-4),大開間設計有利于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，節約造價。 圖2.2-2形體交接示意(一)圖2.2-3形體交接示意(二)網客網廳廳(2)平面設計應采用標準化、模數化、系列化的設計方法。(3)裝配式住宅建筑的設計應以基本套型為模塊進行組合設計，平面設計宜運用模塊化的設計方法，利用優化后的套型模塊進行多樣化的平面組合。(4)核心筒模塊主要由樓梯間、電梯井、前室、公共走道、候梯廳、設備管道井、加壓送風井等功能組成，應根據使用需求進行標準化設計。(5)可以用標準化的套型模塊結合核心筒模塊組合出不同的平面形式和建筑形態，創造出多種平面組合類型，為滿足規劃的多樣性和場地適應性要求提供設計方案。(6)裝配式建筑的平面形狀、體型及其構件的布置應符合現行國家相關標準的要求。2.3.1標準化設計的基本概念標準化設計是指標準件選用和常用件設計。標準件選用中提高效率的最簡便的方法是建立標準件庫和常用件庫，經過生產實踐的檢驗并具有優良的性能才能確立為標準件，其結構和參數都已經標準化，所以無須對其結構合理性進行檢驗。在標準件庫設計中體現了信息傳遞的單向性，即設計者只能選用不能修改。標準化是建立一個行業產品的“基準平臺”,主要包含兩個層面：一是標準化的操作模式，包括遵循標準化模數體系的技術標準與模塊設計；二是標準化的產品體系庫。標準件庫采用統一的描述格式，為設計人員提供盡可能完整的標準件信息，該信息不僅包含尺寸、圖形信息，還包括材料、功能信息等。不同系統開發的標準件庫可以進行信息交換，最大限度地減少重復開發標準件庫造成的資源浪費，并提高系統的可靠性。基于事物特性表的標準件庫體系是開放的，易于擴充。2.標準化設計體系滿足建筑各種各樣的需求變化。裝配式建筑比較適宜采用系統集成的“標準化設計”標準的本質特征是統一，其對象則包含生產、技術、經濟工作和社會活動等各個領域，將建筑設計過程作為一個整體納入標準化的范疇，整個標準化體系的研究范圍涵蓋了從部品標準化到整個建筑樓棟標準化的各個層面，考慮建筑功能、使用需求、立面效果以及維修維護等在內的各個環節。建立一套適用裝配式建筑的標準化體系主要包含以下幾個方面：(1)通過與各部件廠家合作，搭建項目開放信息平臺(圖2.3-1),應用BIM技術建立可視化標準化構件、連接接口的信息模型(圖2.3-2),將建筑相關部品分類并錄入該信息模型中。 (2)依據人體工程學原理和精細化設計方法，實現各使用功能模塊的標準化設計。(3)通過對本地區居民生活習慣的調研以及相關政策對模塊面積標準的要求，實現功能模塊的有機組合，形成模塊的標準化設計(圖2.3-3)。(4)綜合本地氣候環境及場地適應性，將標準模塊進行多樣化組合，同時應用多種綠色建筑技術，實現節能環保的組合平面及樓棟的標準化設計(圖2.3-4)。(5)依據不同性質的住宅配套設施和社區規劃，最終形成多樣化建筑成套標準化設計體系。標準套型平面索引圖出TTCKh三系列說明：T為衛生間，K為廚房。圖集號頁駕中3.標準設計、標準化設計、標準圖集的關系“標準”是一個廣義的概念，有文件標準、實物標準等。我們這里的標準化設計既不是標準設計，也不是標準圖集，這三者之間存在著密不可分的關聯：(1)“標準化設計”不等于“標準設計”,這是兩個完全不同的概念。建筑標準化設計是一種方法和手段，是指在建筑設計中，對重復性的要素和概念通過制訂、發布和實施標 準達到統一，以獲得設計對象的最佳秩序和社會效益。標準化設計有很多種表現形式和實現方式，如模數和模數協調、模塊化設計、部品和模塊的重復利用、規劃中標準樓棟的重復利用。在具備一定規模的建筑設計中，幾乎都要用到標準化設計的概念及方法。從廣義上來講，按照一定的標準和規則來進行的設計都叫“標準化設計”,而標準設計是標準化設計的結果之一，是按照一定的標準和規則設計的具有通用性的建筑物、構筑物、構配件、零部件、工程設備等。用“標準設計”來替代“標準化設計”是片面的，不能簡單地將“標準化設計”等同于編制標準圖或編制標準。(2)“標準化設計”不等于千篇一律，不等于千城一面，不等于沒有個性，其實“標準化設計”首先是設計，應該具備設計所必需的“針對性、環境性、地域性、民族性、歷史性和文化性”等基本要素，就像汽車是高度標準化的工業產品，針對不同的消費者有不同的個性化產品，甚至還創造了不同地域、不同民族的汽車文化和歷史。(3)“標準化設計”不是統一固化的設計，不是缺少彈性而僵化的設計。其實很多存世的建筑設計經典總是要有“一定之規”的。當代最新潮、最具個性和變化的“參數化設計作品”,往往需要通過一套復雜的幾何控制系統來生成和演化，其實就是“標準化設計”的典型過程。幾乎所有的設計過程，都是一個從制定規則到實現規則的過程。“標準化”規則可變性決定了“標準化設計”也不應該是僵化的。為了使建筑制品、建筑構配件和組合件實現工業化大規模生產，使不同材料、不同形式和不同制造方法的建筑構配件、組合件符合模數并具有較大的通用性和互換性，將《建筑模數協調統一標準》GB/T50002-2013作為設計、施工、構件制作、科研的尺寸依據。(1)建筑模數它是指選定的尺寸單位，作為尺度協調中的增值單位，也是建筑設計、建筑施工、建筑材料與制品、建筑設備、建筑組合件(指建筑材料或構配件做成的房屋功能組成部分)等各部門進行尺度協調的基礎，其目的是使構配件安裝吻合，并有互換性。(2)基本模數它是建筑模數協調統一標準中的基本數值，用M表示(1M=100mm),主要用于層高系列。(3)擴大模數它是導出模數的一種，其數值為基本模數的倍數。為了減少類型、統一規格，擴大模1)水平擴大模數為3M、6M、12M、15M、30M、60M等6個，其相應的尺寸分別2)豎向擴大模數的基數為3M、6M兩個，其相應的尺寸為300mm、600mm。(4)分模數它是導出模數的另一種，其數值為基本模數的分倍數。為了滿足細小尺寸的需求，分模數選用M/2(50mm),M/10(10mm),主要用于截面尺寸、縫隙尺寸和制品尺寸。(5)模數數列裝配式混凝土建筑設計它是基本模數、擴大模數和分模數為基礎擴展成的一系列尺寸，見表2.3-1模數數 2裝配式建筑設計概論 續表3.水平擴大模數數列的幅度：3M為(3～75)M,6M為(6～96)M,12M為(12～120)M,15M為(15~5.分模數數列的幅度：M/10為(1/10(6)幾種尺寸及其相互關系為了保證建筑制品、構配件等有關尺寸間的統一協調，《建筑模數協調統一標準》GB/T50002—2013規定了標志尺寸、構造尺寸、實際尺寸及其相互關系，用以標注建筑物的定位軸面、定位面或定位軸線、定位線之間的垂直距離(如開間、柱距、進深、跨度、層高等),以及建筑構配件、建筑組合件、建筑制品有關設備界線之間的尺寸。標志尺寸：符合模數數列的規定，用以標注建筑物定位軸線之間的距離(如開間、進深、柱距、跨度、層高等),以及建筑構配件、建筑組合件、建筑制品、有關設備位置界限之間的尺寸。構造尺寸：建筑構配件、建筑組合件、建筑制品等的設計尺寸。一般情況下，標志尺實際尺寸：建筑構配件、建筑組合件、建筑制品等生產制作后的實有尺寸，實際尺寸與構造尺寸之間的差數應符合建筑公差的規定。根據空間的功能不同，可以將建筑劃分為不同的空間單元，再將相同屬性的空間單元按照一定的邏輯組合在一起，形成建筑模塊，單個模塊或者多個模塊經過再組合，這就構成了完整的建筑。關于模塊的定義有很多種說法，比較精簡的定義是：“模塊是可組合成系統的、具有某種確定功能和接口結構的、典型的通用獨立的單元。”通過這個定義可以看出模塊主要具有以下幾個特征：(1)模塊是系統的工程模塊是構成系統的單元，也是一種能夠獨立存在的由一些零件組裝而成的部件級單元。它可以組合成一個系統，也可以作為一個單元從系統中拆卸、取出和更替。如果一個單元不能夠從系統中分離出來，那么它就不能稱之為模塊。(2)模塊是具有明確功能的單元雖然模塊是系統的組成部分，但并不意味著模塊是對系統任意分割的產物。模塊應該具有某種獨特的、明確的功能，同時這一功能能夠不依附于其他功能而相對獨立的存在，也不會受到其他功能的影響而改變自身的功能屬性。(3)模塊是一種標準單元模塊與一般構件的區別在于模塊的結構具有典型性、通用性和兼容性，并可以通過合理的組織構成系統。(4)模塊是具有能夠構成系統的接口模塊應該是具有能夠傳遞功能、組成系統的接口結構。設計和制造模塊的目的就是要用它來組織成為系統。系統是模塊經過有機結合組織而構成的一個有序的整體，其間的各個模塊應該既有相對獨立的功能，彼此之間又具有一定的聯系。建筑系統包括結構系統、外圍護系統、內裝系統、設備與管線系統等四大方面，裝配式建筑就是將以上四大系統進行高度集成的新型建筑形式。系統集成應根據材料特點、制造工法、運輸能力、吊裝能力的要求等內容進行統籌考慮，提高集成度、施工精度及施工效率，降低現場吊裝的難度。結構系統、外圍護系統、內裝系統、設備與管線系統等均應根據各專業的特點分別進行系統的集成設計，并通過對應接口部位進行構造設計，使各專業間能夠完成對接。(1)結構系統的集成設計應符合下列規定：1)集成設計過程中，部件宜盡可能地對多種功能進行復合，盡量減少各種部件規格及數量。2)應對構件生產、運輸、存放、吊裝規格及重量等過程中所提出的要求進行深入考慮。(2)外圍護系統的集成設計應符合下列規定：1)屋面、女兒墻、外墻板、外門窗、幕墻、陽臺板、空調板、遮陽等部件均需進行模塊化設計。2)構件之間應選用合理有效的構造措施進行連接，提高構件在使用周期內抗震、防火、防滲漏、保溫及隔聲耐久等各方面的性能要求。3)應優先選擇集成度高并且構件種類少的裝配式外墻系統。4)建筑外門窗的窗框或附框宜在墻板生產過程中一同安裝，以提高框料和墻板之間的密實度，增強門窗的氣密性，避免出現滲漏和冷熱橋的情況，同時副框應選用與主體結 構相同使用年限的產品。(3)內裝系統的集成設計應符合下列規定：1)應與建筑及設備管線同步進行設計。2)應采用管與線分離的安裝方式。3)應采用高度集成化的廚房、衛生間及收納間等建筑部品。(4)設備與管線系統的集成設計應符合下列規定：1)給水排水、通風、空調、燃氣、電氣及智能化設備應進行統籌設計。2)產品設計應模塊化，接口設計應標準化，并應預留可擴展的條件。3)設備與管線的終端接口設計應考慮設備安裝的誤差，應提供調整的可能性。(5)接口及構造設計應符合下列規定：1)結構構件、內裝部品及設備管線相互之間應采用有效的連接方式，重點解決構造上的防排水設計，保證結構的耐久性和安全性。2)各類部品的連接接口應確保其連接的安全可靠，并符合結構安全的要求。3)當主體結構及圍護結構之間采用干式連接時，宜預留縫寬的尺寸進行相關變形的校核計算，確保接縫寬度滿足結構和溫度變形的要求；當采用濕式連接時，應考慮接縫處的變形協調。4)接口構造設計應便于施工安裝及后期的運營維護，并應充分考慮生產和施工誤差對安裝產生的不利影響以確定合理的公差設計值，構造節點設計應考慮部件更換的便捷性。5)設備管線及相關點位接口不應設置在構件邊緣鋼筋密集的范圍，且不宜布置在預制墻板的門窗過梁處及構件與主體結構的錨固部位。裝配式建筑協同設計應從包括建筑設計、生產營造、運營維護等各個階段的建筑全壽命期進行考慮。協同設計是指在項目的各個設計階段，應充分考慮裝配式建筑的設計流程特點及項目技術經濟條件，對建筑、結構、機電設備及室內裝修進行統一考慮，利用信息化技術手段實現各專業間的協同配合，保證室內裝修設計、建筑結構、機電設備及管線、生產、施工形成有機結合的完整系統，實現裝配式建筑的各項技術要求。協同設計主要包括建筑及內裝修設計兩部分。1.建筑協同設計(1)方案設計階段協同設計建筑、結構、設備、裝修等各專業在設計前期即應密切配合，對構配件制作的經濟性、設計是否標準化以及吊裝操作可實施性等做出相關的可行性研究。根據技術策劃要點做好平立剖面設計。平面設計在要求保證使用功能的前提下，通過模數協調，最大限度地調高模板的重復使用率和構件集成度進行設計。立面設計要利用預制墻板的排列組合，結合裝配式建造的特點保證立面的獨特性和多樣性。在協同設計的過程中，通過各專業的配合，使建筑設計實現模數化、標準化、系列化，既滿足功能使用的要求，又實現預制構件及部品的“少規格、多組合”的目標。(2)初步設計階段協同設計初步設計階段，對各專業的工作做進一步的優化和深化，確定建筑的外立面方案及預制墻板的設計方案，結合預制方案調整最終的立面效果，以及在預制墻板上考慮強弱電箱、預埋管線及開關點位的位置。裝修設計需要提供詳細的家具設施布置圖，用于配合預制構件的深化。初步設計階段要提供預制方案的“經濟性評估”,分析方案的可實施性，并確定最終的技術路線。初步設計階段的設計協同工作，主要總結為下列幾點：1)根據前期方案階段的技術策劃，確定最終的裝配率與預制率。2)在總圖設計中，充分考慮構件運輸、存放、吊裝等因素對場地設計的影響。3)結合塔式起重機的實際吊裝能力、運輸能力的限制等多方面因素，對預制構件尺寸進行優化調整。4)從生產可行性、生產效率、運輸效率等多方面對預制構件進行優化調整。5)從安裝的安全性和施工的便捷性等多方面對預制構件進行優化調整。6)從單元標準化、套型標準化、構件標準化等多方面對預制構件進行優化調整。7)結合結構選型方案確定外墻選用的裝配方案，從反打面磚、反打石材、預噴涂料等做法中確定預制外墻飾面的做法。8)結合節能設計，確定外墻保溫做法。9)從建筑與結構兩個專業的角度對連接節點的結構、防水、防火、隔聲、節能等各方面的性能進行分析和研究。10)通過優化和深化，實現預制構件和連接節點的標準化設計。11)結合設備和內裝設計，確定強弱電箱、預埋管線及開關點位的預留位置。(3)施工圖階段協同設計施工圖階段，按照初步設計確定的技術路線進行深化設計，各專業與構件的上下游廠商加強配合，做好深化設計，完成最終的預制構件設計圖，做好構件上的預留預埋和連接節點設計，同時增加構件尺寸控制圖、墻板編號索引圖和連接節點構造詳圖等與構件設計相關的圖紙，并配合結構專業做好預制構件結構配筋設計，確保預制構件最終的圖紙與建筑圖紙保持一致。施工圖設計階段的設計協同工作，主要總結為下列幾點：1)預制外墻板宜采用耐久、不易污染的裝飾材料，且需考慮后期的維護。2)預制外墻板選用的節能保溫材料應便于就地取材。3)與門窗廠家配合，對預制外墻板上門窗的安裝方式和防水、防滲漏措施進行設計。4)現澆段剪力墻長度除滿足結構計算要求外，還應符合鋁膜施工工藝和輕質隔墻板的模數要求。5)根據內裝和設備管線圖，確定預制構件中預埋管線、預留洞等位置。6)對管線較集中的部位進行管線綜合設計，并在預制構件的設計中加以體現，同時根據內裝施工圖紙對整體機電設備管線進行預留預埋。7)對預埋的設備及管道安裝所需要的支吊架或預埋件進行定位，支吊架應耐久可靠；支架間距應符合設備及管道安裝的要求。穿越預制墻體和梁的管道應預留套管，穿越預制樓板的管道應預留洞口。 2.內裝修協同設計裝配式建筑的裝修設計應符合建筑、裝修及部品一體化的設計要求。部品設計應能滿足國家現行的安全、經濟、節能、環保標準等方面的相關要求，應高度集成化，宜采用干法施工。裝配式建筑內裝修的主要構配件宜采用工廠化生產，非標準部分的構配件可在現場安裝時統一處理。構配件須滿足制造工廠化及安裝裝配化的要求，符合參數優化、公差配合和接口技術等相關技術要求，提高構件可替代性和通用性。裝修設計在建筑設計方案階段開始，應強化與各專業(包括建筑、結構、設備、電氣等專業)之間的銜接，對水、暖、電、氣等設備設施進行定位，避免后期裝修對結構的破壞和重復工作，提前確定所有點位的定位和規格，并在預制構件中進行預埋預留。內裝修采用標準化設計，通過模數協調使各構件和部品與主體結構之間能夠緊密結合，提前預留接口，便于裝修安裝。墻、地面所用塊材提前進行加工，現場無需二次加工，直接安裝。裝修設計應全局考慮材料、設備、設施的使用年限，便于統一更換。裝修設計應同時具有可變性和適應性，以適應建筑全生命周期的使用需要。裝修材料及設備需要與預制構件連接時，應優先選用預留預埋連接件的安裝方式。當不得已需采用膨脹螺栓、自攻螺栓、粘接等后期安裝方法時，不得對預制構件及其現澆節點進行剔鑿，以免影響主體結構的安全性。裝配式建筑，是指系統性地集成應用各類預制的建筑及結構構件、配件、部品等，通過標準化系統集成設計和精密的幾何尺寸偏差控制、高效可靠的連接節點和施工方法，實現工廠精益加工，現場機械化裝配并做到土建結構、機電安裝和裝修一體化的方式建設的建筑。在進行裝配式建筑設計過程中，建筑設計必須符合國家政策、法規的要求及相關地方標準的規定，應符合建筑的使用功能和性能要求，體現節能、節地、節材、節水、環境保護的指導思想；符合城市規劃的要求，并與當地產業資源和周圍環境相協調；應遵循“少規格、多組合”的原則，在標準化設計的基礎上實現系列化和多樣化，并要保證裝配式建筑的技術可行性和經濟合理性，采用標準化的設計方法，減少構件規格和接口種類是關裝配式建筑設計系統可以劃分為主體結構系統、機電系統、內裝系統、建筑圍護系統等。其中主體結構系統劃分為混凝土結構、鋼結構、鋼-混凝土混合結構、木結構、竹結構等，機電系統劃分為水、暖、電等，建筑圍護系統分為輕型外掛式圍護系統、輕型內嵌式圍護系統、幕墻系統、屋面系統、其他圍護系統等，內裝系統包括內墻地面吊頂系統、管線集成、整體部品等。裝配式混凝土建筑的關鍵在于集成，裝配式建筑不等于傳統生產方式和裝配化的簡單相加，用傳統的設計、施工和管理模式進行裝配化施工不是真正的裝配式建筑建造，只有將主體集成為完整的體系才能體現裝配式建造的優勢，實現提高質量、提升效率、減少人工、減少浪費的目的。目前我國通常采用的裝配式混凝土建筑系統主要有建筑系統、結構系統、圍護系統、內裝系統、機電系統。裝配式混凝土建筑設計框架圖如圖3.1-1所示。建筑是一個復雜的系統，它的每一個組成部分對總的系統優化都有影響，因此它們應被當作一個整體加以考慮。建筑、結構、機電、內裝的集成設計，它們各自既是一個完整獨立的系統，又共同構成一個更大的系統—--建筑工程項目，四個系統獨立存在，又從屬于大的建筑系統，它們相互依存，又相互影響。一個集成系統也是由若干模塊組成，模塊化的過程是一個解構及重構的過程。簡言 3建筑系統劃分及系統集成設計 ①建筑系統設計裝配式混凝土建筑設計內裝系統設計4⑤圍護系統設計裝配整體式剪力墻結構圖3.1-1裝配式混凝土建筑設計框架圖之，就是將復雜的問題自上而下地逐步分解成簡單的模塊解構，被分解的模塊又可以通過(1)獨立性：模塊可以單獨進行設計、分析、優化等。(2)可連接性：模塊可以通過標準化接口進行相互聯系，通過組織骨架的聯系界面重新構建一個新的系統。接口的可連接性往往是通過邏輯定位來實現的，邏輯定位可以理解(3)系統性：模塊是系統的一個組成部分，在系統中模塊可以被替代、被剝離、被更(4)可延展性：模塊可以根據需要不斷擴充子模塊的數量及功能，可以形成一個模塊的數據庫并不斷進行更新和管理。通用的模塊不斷被延展擴充，是解決工業化定制生產的按照建筑集成、結構支撐、機電配套、裝修一體的協同思路，統一空間基準規劃、標準化模數協調規則、標準化接口規則，實現以建筑系統為基礎，與結構系統、機電系統和裝修系統的一體化裝配，每個系統各自集成、系統之間協同集成，最終形成完整的裝配系統化的顯著特征是建筑系統、結構系統、機電系統、裝修系統需要通過總體協調優化、多專業協同，按照一定的協同標準和原則組裝完成的裝配式建筑產品。BIM的出現讓我們看到了新的轉機，它能很大程度地提高混凝土預制構件的設計生產效率，設計師只需做一次更改，之后的模型信息就會隨之改變，省去了大量重設參數與重復計算的過程。同時它的協同作用可以快速有效地傳遞數據，且數據都是在同一模型中呈現的，這使各部門的溝通更直接。我們可以提取出協同設計工作的簡化模型，混凝土預制構件廠可以直接從建筑設計模型中提取需要的部分并且進行深化，再通過協同交給結構設計師完成結構的設計與校核，合格后還可由構件廠直接生成造價分析。BIM系統中3D與2D的結合，計算完后的構件可以直接生成2D的施工圖交付車間生產。如此一來，就將模型設計、強度計算、造價分析、車間生產等幾個分離的步驟就結合到了一起，減小信息傳輸的次數，提高了效率。同時，BIM也可以為預制構件的施工帶來很大方便，能夠生成精準生動的三維圖形和動畫，讓工人對施工順序有直觀的認識。由系列的標準化設計模數模塊組合成標準化的功能模塊(臥室模塊、客廳模塊、廚房模塊、衛浴模塊),系列功能模塊組裝成系列標準化的平面戶型，再結合標準化的立面模(2)結構設計標準化以標準化模數為基礎，建立標準化結構設計模塊，由系列的梁、板、柱、墻(水平結構、豎向結構)通過可靠的連接方式裝配成結構體系。(3)機電設計標準化由系列的設備、管道單元組合成標準化的機電模塊(強弱電、給水排水、供暖、設備、管道),系列功能的機電模塊集成化、模塊化，裝配成有機的機電系統。(4)裝修設計標準化由系列零配件、部品件裝配成標準化的裝飾模塊(外立面、內隔墻、吊頂、地面、廚衛),系列裝飾模塊裝配成有機的裝飾系統。(5)一體化系統性裝配平臺建筑、結構、機電、裝修設計互為約束、互為條件，通過模數協調研究功能、空間和(6)一體化系統性生產加工采用工廠規模化生產，精準化預留預埋，加工形成標準化、通用化、集成化、接口統(7)基于BIM技術的專業協同設計利用BIM的三維可視化、專業協同平臺，基于多專業信息共享，實現建筑、結構、建筑、結構、機電、內裝集成設計是工廠化生產和裝配化施工的前提。裝配式建筑應利用包括信息化技術手段在內的各種手段進行建筑、結構、機電設備、室內裝修集成設 計，實現各專業、各工種間的協同配合。在裝配式建筑設計中，參與方要有“協同”意識，在各個階段都要重視信息互聯互通，確保落實到工程上的所有信息的正確性和唯一1)研發優化標準化設計，利用工廠自動化、規模化加工。2)研發優化連接節點設計，利于現場簡易化、高效化裝配。3)研發優化與構件設計相匹配的自動化加工關鍵技術。4)研發優化與構件設計、加工相匹配的現場裝配關鍵技術。5)研發優化設計-加工-裝配一體化集成技術。6)加快建筑工業化的BIM信息技術研發。在以往設計時，往往由于各專業設計師之間的溝通不到位，導致出現各種專業之間的碰撞問題。BIM最直觀的特點在于三維可視化，在BIM建模過程中，結合規范和施工經驗，隨工程進展繪制建筑、結構、機電、內裝綜合模型，通過將各專業模型疊加、綜合，及時發現模型中各專業之間的錯、漏、碰、缺等問題。同時，為建筑、結構、機電、內裝等專業的深化設計提供正確的模型，并根據BIM模型提供碰撞檢測報告，及時進行解決，而且可以優化諸如機電管線排布方案、開關插座點位等，減少施工過程中的返工、停工等由于混凝土裝配式建筑設計要求的正確性、唯一性、集成設計，選用最直觀的BIM三維可視化協同平臺非常必要。在工程進展的不同階段，按照BIM工作計劃，完成BIM模型的創建，并將相關參數錄入BIM模型中，實現參數查詢與統計，為后續的BIM應用(1)項目策劃階段在前期技術策劃階段，應以構件組合設計理念指導項目定位，綜合考慮使用功能、工廠生產和施工安裝條件等因素，明確結構形式、預制部位、預制種類及材料選擇。設計應(2)方案設計階段在方案設計階段，結合技術策劃的要求做好平面組合和立面設計。方案設計在優化使用功能的基礎上，通過模數協調，圍繞提高模板使用效率和體系集成度的目標進行設計，并結合裝配式建造方式，實現立面的個性化和多樣化。方案設計時要對集成進度、成本、資源等信息進行計算，實現多維虛擬施工，實現先試后建與模擬優化，提升項目可行性(3)初步設計階段在初步設計階段，各專業的協同非常重要。在混凝土裝配式建筑的預制墻板上要考慮強電箱、弱電箱、預留