編者按：
本期為大家推介的是：做好標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，為建筑工業(yè)化鋪路！
一、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法
1.總體概述
標(biāo)準(zhǔn)化是工業(yè)化的基礎(chǔ)，沒有標(biāo)準(zhǔn)化就無法實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的高效生產(chǎn)。同理，設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化也是實(shí)現(xiàn)裝配式建筑目標(biāo)的起點(diǎn)。一些建筑為了追求所謂的“個(gè)性化”，漠視工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)律，造成構(gòu)件種類多、模具利用效率低，建設(shè)成本居高不下；也有一些項(xiàng)目，在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方面做得很好，取得了良好的效益。這些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)從兩方面證明，要想做好裝配式建筑，必須先做好標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。
那么，什么是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)呢？標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是一個(gè)設(shè)計(jì)方法，即采用標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件，形成標(biāo)準(zhǔn)化的模塊，進(jìn)而組合成標(biāo)準(zhǔn)化的樓棟，在構(gòu)件、模塊、樓棟等各個(gè)層面上進(jìn)行不同的組合，形成多樣化的建筑成品，這種具有工業(yè)化特征的建筑成品也可以叫作建筑產(chǎn)品。
標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)首先要堅(jiān)持少規(guī)格、多組合的原則。少規(guī)格的目的是為了提高生產(chǎn)的效率，減少工程的復(fù)雜程度，降低管理的難度，降低模具的成本，為專業(yè)之間、企業(yè)之間的協(xié)作提供一個(gè)相對(duì)較好的基礎(chǔ)。多組合是為了提升適應(yīng)性，以少量的部品部件組合形成多樣化的產(chǎn)品，以滿足不同的使用需求。
2.標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法
標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)可從以下三個(gè)層面進(jìn)行。
（1）樓棟單元標(biāo)準(zhǔn)化。許多建筑具有相似或相同體量和功能，可以對(duì)建筑樓棟或組成樓棟的單元采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方式。住宅小區(qū)內(nèi)的住宅樓、教學(xué)樓、宿舍、辦公、酒店、公寓等建筑物，大多具有相同或相似的體量、功能，采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)可以大大提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，有利于規(guī)?；a(chǎn)，合理控制建筑成本。
（2）功能模塊標(biāo)準(zhǔn)化。許多建筑，如住宅、辦公樓、公寓、酒店、學(xué)校等，
建筑中許多房間的功能、尺度基本相同或相似，如住宅廚房、住宅衛(wèi)生間、樓電梯交通核、教學(xué)樓內(nèi)的盥洗間、酒店衛(wèi)生間等，這些功能模塊適合采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。圖2-10為住宅建筑模塊化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)示意圖。
圖2-10住宅建筑模塊化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)示意圖
（3）部品部件標(biāo)準(zhǔn)化。部品部件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)主要是指采用標(biāo)準(zhǔn)的部件、構(gòu)件產(chǎn)品，形成具有一定功能的建筑系統(tǒng)，如儲(chǔ)藏系統(tǒng)、整體廚房、整體浴房、地板系統(tǒng)等。結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的墻板、梁、柱、樓板、樓梯、隔墻板等，也可以做成標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，在工廠內(nèi)進(jìn)行批量規(guī)?；a(chǎn)，應(yīng)用于不同的建筑樓棟。
部品的標(biāo)準(zhǔn)化是在部件、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化上的集成；功能模塊的標(biāo)準(zhǔn)化是在部品部件標(biāo)準(zhǔn)化上的進(jìn)一步集成，樓棟單元的標(biāo)準(zhǔn)化是大尺度的模塊集成，適用于規(guī)模較大的建筑群體。
3.標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工程案例
以北京某公租房項(xiàng)目為例（圖2-11、圖2-12）。本項(xiàng)目提供了5048套公租房，
圖2-11某公租房Ｂ1區(qū)建筑效果圖
圖2-12某公租房Ｄ1區(qū)建筑效果圖
經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，樓棟種類減少到2種，其中26棟為T6型（圖2-13），10棟為T7型（圖2-14）；戶型經(jīng)過優(yōu)化后減少到只有Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ共4種，其中Ａ、Ｂ、Ｃ三種戶型均為60㎡，戶型外輪廓均為5.4ｍ×7.2ｍ（圖2-15）。在功能模塊的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)上，將交通核心的種類減到兩種；將廚房類型減少到兩種，一種是4430套的燃?xì)鈴N房，另一種是628套的電氣廚房；衛(wèi)生類型減到1種。這樣通過提高標(biāo)準(zhǔn)化程度，大大提高了設(shè)計(jì)效率，減少了出錯(cuò)概率。另外，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化程度，將預(yù)制混凝土構(gòu)件的種類控制在40種以內(nèi)，提高模具的重復(fù)利用次數(shù)，其中重復(fù)利用次數(shù)最少的一種構(gòu)件模具，其重復(fù)利用次數(shù)也不低于135次，大大地降低了模具的攤銷費(fèi)用 （圖2-16）。一系列的標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)化措施，為項(xiàng)目的綜合效益提長(zhǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)———這個(gè)項(xiàng)目的增量成本比其他類似項(xiàng)目有很大的下降，施工效率也有了很大的提高，標(biāo)準(zhǔn)層施工周期降到5.5天，不僅比其他的裝配式混凝土建筑項(xiàng)目有優(yōu)勢(shì)，甚至比一般的現(xiàn)澆建筑的施工周期也有優(yōu)勢(shì)。
圖2-13 某公租房Ｔ6型平面
圖2-14某公租房Ｔ７型平面
圖2-15某公租房項(xiàng)目戶型標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)
圖2-16某公租房預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化
4.標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)內(nèi)容
裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)貫穿工程建造的全過程、全系統(tǒng)：
（1）從工程設(shè)計(jì)的全過程看標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，主要包括：
1）方案階段的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)著重于建筑功能的標(biāo)準(zhǔn)化和功能模塊的標(biāo)準(zhǔn)化，確定標(biāo)準(zhǔn)化的適用范圍、內(nèi)容、量化指標(biāo)和實(shí)施方案；
2）初步設(shè)計(jì)階段的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)著重于建筑單體或功能模塊標(biāo)準(zhǔn)化，并就建筑結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、室內(nèi)裝修和機(jī)電系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)提出技術(shù)方案，并進(jìn)行量化評(píng)估；
3）施工圖階段的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)著重優(yōu)化建筑材料、做法、工藝、設(shè)備、管線，并對(duì)構(gòu)件部品的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，并進(jìn)行成本的優(yōu)化；
4）構(gòu)件部品加工的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)著重提高材料利用率、提高構(gòu)件部品的質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、控制生產(chǎn)成本；
5）施工裝配的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)著重提高施工質(zhì)量、提高施工效率、保障建筑安全。
（2）從裝配式建筑全系統(tǒng)看標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，主要包括：
標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)從建筑全系統(tǒng)看，主要包括平面、立面、構(gòu)件和部品四個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。其中，平面標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)其他標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)和前提條件。
1）建筑平面標(biāo)準(zhǔn)化：
建筑平面標(biāo)準(zhǔn)化的組合實(shí)現(xiàn)各種功能的戶型。平面設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化是通過平面劃分，形成若干標(biāo)準(zhǔn)化的模塊單元（簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)模塊），然后將標(biāo)準(zhǔn)模塊組合成各種各樣的建筑平面，以滿足建筑的使用需求；最后通過多樣化的模塊組合，將若干標(biāo)準(zhǔn)平面組合成建筑樓棟，以滿足規(guī)劃和城市設(shè)計(jì)的要求。
2）建筑立面標(biāo)準(zhǔn)化：
建筑立面標(biāo)準(zhǔn)化通過組合實(shí)現(xiàn)立面多樣化。建筑立面是由若干立面要素組成的多維集合，通過利用每個(gè)預(yù)制墻所特有的材料屬性，通過層次和比例關(guān)系表達(dá)建筑立面的效果。裝配式建筑的立面設(shè)計(jì)，要分析各個(gè)構(gòu)成要素的關(guān)系，按照比例變化形成一定的秩序關(guān)系，一旦形成預(yù)期的秩序，立面的劃分也就確定下來，建筑自然也就獲得了自己的形式。在立面設(shè)計(jì)中，材料與構(gòu)件的特性往往成為設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，也是建筑形式表達(dá)的重要手段。圖2-17即為某裝配式混凝土建筑施工過程中的建筑立面。
圖2-17某裝配式混凝土建筑施工過程中的建筑立面
裝配式建筑的立面設(shè)計(jì)，可以選擇幾種不同尺寸的預(yù)制外墻標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，選擇裝飾混凝土、清水混凝土、涂料、面磚或石材反打等不同的工藝，進(jìn)行排列組合，就能夠形成千變?nèi)f化的效果。預(yù)制陽臺(tái)也是立面的重要元素，可以通過進(jìn)深、面寬、空間位置的變化，提供多種選擇。由于部品部件和構(gòu)件和部品在工廠預(yù)制，一些個(gè)性化要求高或現(xiàn)場(chǎng)難以實(shí)現(xiàn)的構(gòu)件，在工廠制作難度低、質(zhì)量高，很容易滿足建筑的個(gè)性化要求，建筑師完全可以將這樣的一些構(gòu)件進(jìn)行個(gè)性化的創(chuàng)作，形成獨(dú)特的效果，打破裝配式建筑“千篇一律”的刻板印象，滿足城市對(duì)建筑形式的多樣化和個(gè)性化需求。
3）預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化：
裝配式建筑的構(gòu)件設(shè)計(jì)可以采用信息化手段進(jìn)行分類和組合，建立構(gòu)件系統(tǒng)庫，對(duì)優(yōu)化房屋的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、建造、維修、拆除、更新等流程，提高工程項(xiàng)目管理的效率大有幫助。構(gòu)件分類系統(tǒng)庫能夠使建筑設(shè)計(jì)和建造流程變得更加標(biāo)準(zhǔn)化、理性化、科學(xué)化，減少各專業(yè)內(nèi)部、專業(yè)之間因溝通不暢或溝通不及時(shí)導(dǎo)致的“錯(cuò)、漏、碰、缺”，提升工作效率和質(zhì)量。
以標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件為基礎(chǔ)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，可以優(yōu)化房屋的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配的生產(chǎn)流程，并使得整個(gè)工程項(xiàng)目管理更加高效。在方案修改過程中，替換相應(yīng)的構(gòu)件，構(gòu)件之間的邏輯關(guān)系并不發(fā)生根本性的改變。在技術(shù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，可以從構(gòu)件分類系統(tǒng)庫里選取真實(shí)的構(gòu)件產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以大大提高設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性和效率。當(dāng)構(gòu)件分類系統(tǒng)庫中的構(gòu)件不能滿足相應(yīng)的建筑要求時(shí)，可以通過市場(chǎng)調(diào)研，和相關(guān)企業(yè)合作研發(fā)新構(gòu)件，在通過相關(guān)專業(yè)規(guī)范驗(yàn)證和產(chǎn)品技術(shù)論證，存入構(gòu)件分類系統(tǒng)庫中，以備下次使用。在新構(gòu)件研發(fā)之初，也會(huì)通過實(shí)際工程項(xiàng)目來驗(yàn)證其合理性。在施工環(huán)節(jié)中，由于構(gòu)件分類系統(tǒng)庫中的構(gòu)件都是成熟的建筑產(chǎn)品，施工企業(yè)提取相應(yīng)的技術(shù)圖紙進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的建造與裝配。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，生產(chǎn)單位按照相配套的技術(shù)圖紙和產(chǎn)品說明書進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)。在管理過程中，管理人員參照構(gòu)件分類系統(tǒng)庫里每個(gè)構(gòu)件里相匹配的技術(shù)圖紙和產(chǎn)品說明書來管理工程項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)、建造、裝配、生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
4）建筑部品標(biāo)準(zhǔn)化：
建筑部品標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)、施工高效便捷。建筑部品標(biāo)準(zhǔn)化要通過集成設(shè)計(jì)，用功能部品組合成若干“小模塊”，再組合成更大的模塊。小模塊劃分主要是以功能單一部品部件為原則，并以部品模數(shù)為基本單位，采用界面定位法確定裝修完成后的凈尺寸；部品、小模塊、大模塊以及結(jié)構(gòu)整體間的尺寸協(xié)調(diào)通過“模數(shù)中斷區(qū)”實(shí)現(xiàn)。在此原則基礎(chǔ)上，采用部品標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方法，如圖2-18和圖2-19所示。
圖2-18廚房模塊系列圖
圖2-19衛(wèi)生間部品模數(shù)系列圖
二、模數(shù)與模數(shù)協(xié)調(diào)
模數(shù)和模數(shù)協(xié)調(diào)是建筑工業(yè)化的基礎(chǔ)，用于建造過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，在裝配式建筑中顯得尤其重要。沒有模數(shù)和尺寸協(xié)調(diào)，就不可能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。建筑模數(shù)不僅用于協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)構(gòu)件與構(gòu)件之間、建筑部品與部品之間以及預(yù)制構(gòu)件與部品之間的尺寸關(guān)系，還有助于在預(yù)制構(gòu)件的構(gòu)成要素（如鋼筋網(wǎng)、預(yù)埋管線、點(diǎn)位等）之間形成合理的空間關(guān)系，避免交叉和碰撞。通過模數(shù)協(xié)調(diào)可以優(yōu)化部品部件的尺寸，使設(shè)計(jì)、制造、安裝等環(huán)節(jié)的配合趨于簡(jiǎn)單、精確，使得土建、機(jī)電設(shè)備和裝修的“一體化集成”和裝修部品部件的工廠化制造成為可能。
1.模數(shù)基本概念
為了使不同材料、不同形式和不同制作方法的建筑構(gòu)配件、部品和組合件實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，具有一定的通用性和互換性，并作為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工的協(xié)調(diào)尺寸依據(jù)所規(guī)定的尺寸基數(shù)。
（1）基本模數(shù)：建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)中的基本數(shù)值，用M表示，1M＝100ｍｍ。
（2）擴(kuò)大模數(shù)：它是導(dǎo)出模數(shù)的一種，其數(shù)值為基本模數(shù)的倍數(shù)。為了減少類型、統(tǒng)一規(guī)格，擴(kuò)大模數(shù)一般按2犕、3犕選用。
其中：水平擴(kuò)大模數(shù)為3M、6M、12M、15M、30M、60M等6個(gè)，其相應(yīng)的尺寸分別為300ｍｍ、600ｍｍ、1200ｍｍ、1500ｍｍ、3000ｍｍ、6000ｍｍ。
豎向擴(kuò)大模數(shù)的基數(shù)為3M、6M兩個(gè)，其相應(yīng)的尺寸為300ｍｍ、600ｍｍ。
（3）分模數(shù)：它是導(dǎo)出模數(shù)的另一種，其數(shù)值為基本模數(shù)的分?jǐn)?shù)倍。為了滿足細(xì)小尺寸的需求，分模數(shù)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。
（4）標(biāo)志尺寸：符合模數(shù)數(shù)列的規(guī)定，用以標(biāo)注建筑物定位軸線之間的距離（如開間、進(jìn)深、柱距、跨度、層高等），以及建筑構(gòu)配件、建筑組合件、建筑制品、有關(guān)設(shè)備位置界限之間的尺寸。
（5）構(gòu)造尺寸：建筑構(gòu)配件、建筑組合件、建筑制品等的設(shè)計(jì)尺寸。一般情況下，標(biāo)志尺寸減去縫隙或加上支承尺寸為構(gòu)造尺寸?？p隙尺寸的大小宜符合模數(shù)數(shù)列的規(guī)定。
（6）實(shí)際尺寸：建筑構(gòu)配件、建筑組合件、建筑制品等生產(chǎn)制作后的實(shí)有尺寸，實(shí)際尺寸與構(gòu)造尺寸之間的差數(shù)應(yīng)符合建筑公差的規(guī)定。
2.模數(shù)協(xié)調(diào)方法
模數(shù)協(xié)調(diào)是指應(yīng)用模數(shù)及模數(shù)數(shù)列，達(dá)到生產(chǎn)活動(dòng)各環(huán)節(jié)之間的尺寸協(xié)調(diào)?！皡f(xié)調(diào)”不僅是一個(gè)過程，還包括建設(shè)、管理、設(shè)計(jì)、施工等各方共同認(rèn)同的尺寸定位結(jié)果。模數(shù)協(xié)調(diào)還有利于實(shí)現(xiàn)建筑部件的通用和互換，使通用化的部件可用于多個(gè)不同的建筑。同時(shí)，規(guī)格化、定型化部件的大批量生產(chǎn)有助于提高質(zhì)量，降低成本。
裝配式建筑要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)、設(shè)備和管線系統(tǒng)的一體化，需要進(jìn)行集成設(shè)計(jì)，集成設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)就是模數(shù)協(xié)調(diào)。不論是建筑的外圍護(hù)系統(tǒng)還是內(nèi)部空間，其界面大都處于二維模數(shù)網(wǎng)格中，簡(jiǎn)稱平面網(wǎng)格。不同的空間界面按照裝配部件的不同，采用不同參數(shù)的平面網(wǎng)格。平面網(wǎng)格之間通過平、立、剖面的二維模數(shù)整合成空間模數(shù)網(wǎng)格。主要的二維模數(shù)協(xié)調(diào)方法有：
（1）平面設(shè)計(jì)的模數(shù)協(xié)調(diào)。建筑的平面設(shè)計(jì)應(yīng)采用基本模數(shù)或擴(kuò)大模數(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑主體結(jié)構(gòu)和建筑內(nèi)裝修之間的整體協(xié)調(diào)，做到構(gòu)件部品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和安裝等相互尺寸協(xié)調(diào)。為降低構(gòu)件和部品種類，便于設(shè)計(jì)、加工、裝配的互相協(xié)調(diào)，樓板厚度的優(yōu)先尺寸為130ｍｍ、140ｍｍ、150ｍｍ、160ｍｍ、170ｍｍ、180ｍｍ，長(zhǎng)度和寬度模數(shù)與開間、進(jìn)深模數(shù)相關(guān)；內(nèi)隔墻厚度優(yōu)先為100ｍｍ、150ｍｍ、200ｍｍ，高度與樓板的模數(shù)數(shù)列相關(guān)。
過去我國(guó)在平面設(shè)計(jì)上多采用3M（300ｍｍ），設(shè)計(jì)的靈活性和建筑的多樣化受到了較大的限制。目前為了適應(yīng)建筑多樣化的需求，增加設(shè)計(jì)的靈活性，多選擇2M（200ｍｍ）、3M（300ｍｍ）。但是在住宅的設(shè)計(jì)中，根據(jù)國(guó)內(nèi)墻體的實(shí)際厚度，結(jié)合裝配整體式住宅的特點(diǎn)，建議采用2M＋3M（或1M、2M、3M）靈活組合的模數(shù)網(wǎng)格，以滿足住宅建筑平面功能布局的靈活性及模數(shù)網(wǎng)格的協(xié)調(diào)。
（2）立面設(shè)計(jì)的模數(shù)協(xié)調(diào)。建筑沿高度方向的部件應(yīng)進(jìn)行模數(shù)協(xié)調(diào)，采用適宜的模數(shù)及優(yōu)先尺寸。建筑物的高度、層高和門窗洞口的高度宜采用豎向模數(shù)或豎向模數(shù)擴(kuò)大模數(shù)數(shù)列，且豎向擴(kuò)大模數(shù)數(shù)列應(yīng)選用nM。部件優(yōu)先尺寸的確定應(yīng)符合層高和室內(nèi)凈高的優(yōu)先尺寸系列宜為nM的規(guī)定。建筑沿高度方向的部件或分部件定位應(yīng)根據(jù)不同條件確定基準(zhǔn)面，同時(shí)建筑層高和室內(nèi)凈高宜滿足模數(shù)層高和模數(shù)室內(nèi)凈高的要求。
立面高度的確定涉及預(yù)制構(gòu)件及部品的規(guī)格尺寸，應(yīng)在立面設(shè)計(jì)中認(rèn)真貫徹建筑模數(shù)協(xié)調(diào)的原則，定出合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，以保證建設(shè)過程中在功能、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益方面獲得優(yōu)化。室內(nèi)凈高應(yīng)以地面裝修完成面與吊頂完成面為基準(zhǔn)面來計(jì)算模數(shù)高度。為實(shí)現(xiàn)垂直方向的模數(shù)協(xié)調(diào)，達(dá)到可變、可改、可更新的目標(biāo)，需要設(shè)計(jì)成符合模數(shù)要求的層高。
（3）部品部件的模數(shù)協(xié)調(diào)。所有的部品部件要集成為一個(gè)系統(tǒng)，離不開模數(shù)和模數(shù)協(xié)調(diào)。同時(shí)，通過模數(shù)協(xié)調(diào)，才能實(shí)現(xiàn)部品部件接口的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)其通用化和互換性。確定部品部件定位及尺寸協(xié)調(diào)的一般要求如下：
1）對(duì)于建筑主體結(jié)構(gòu)宜采用中心線定位法?？蚣芙Y(jié)構(gòu)柱子間設(shè)置的分戶墻和分室隔墻一般宜采用中心線定位法，當(dāng)隔墻的一側(cè)或兩側(cè)要求模數(shù)空間時(shí)宜采用界面定位法。
2）主體結(jié)構(gòu)部件的水平定位宜采用中心定位方式，豎向定位方式宜采用界面定位法。
3）住宅廚房和衛(wèi)生間的內(nèi)裝部品（廚具櫥柜、潔具、固定家具）、公共建筑的家具式隔斷空間、模塊化吊頂空間等，宜采用界面定位方式，以凈尺寸控制模數(shù)化空間，其他空間的部品可采用中心定位來控制。
4）門窗、欄桿、空調(diào)百葉等外圍護(hù)部品，應(yīng)采用模數(shù)化的工業(yè)產(chǎn)品，并與門窗洞口、預(yù)埋節(jié)點(diǎn)等的模數(shù)規(guī)則相協(xié)調(diào)，宜采用界面定位方式。
三、模塊和模塊組合
1.模塊基本概念
關(guān)于模塊的定義有很多種，一般認(rèn)為，模塊是系統(tǒng)的組成部分，是具有某種確定功能和接口結(jié)構(gòu)的通用獨(dú)立單元。對(duì)于建筑而言，根據(jù)功能空間的不同，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(gè)模塊或多個(gè)模塊經(jīng)過再組合，這就構(gòu)成了完整的建筑。模塊應(yīng)具有以下特征：
（1）模塊是工程的子系統(tǒng)。模塊是構(gòu)成系統(tǒng)的單元，也是一種能夠獨(dú)立存在的由一些零部件組裝而成的部件單元。它不僅可以自成一個(gè)小系統(tǒng)，而且可以組合成一個(gè)大系統(tǒng)。模塊還具備從一個(gè)系統(tǒng)中拆卸、分拆和更替的特點(diǎn)。如果一個(gè)單元不能夠從系統(tǒng)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(tǒng)的組成部分，但并不意味著模塊是對(duì)系統(tǒng)任意分割的產(chǎn)物。模塊應(yīng)該具有某種獨(dú)特的、明確的功能，同時(shí)這一功能能夠不依附于其他功能而相對(duì)獨(dú)立的存在，也不會(huì)受到其他功能的影響而改變自身的功能屬性。
（3）模塊是建筑單元的一種標(biāo)準(zhǔn)化形式。模塊與一般構(gòu)件的區(qū)別在于模塊的結(jié)構(gòu)具有典型性、通用性和兼容性，并可以通過合理的組織構(gòu)成系統(tǒng)。
（4）模塊間具有通用性的接口，以便于構(gòu)成系統(tǒng)。模塊應(yīng)該是具有能夠傳遞功能、組成系統(tǒng)的接口。設(shè)計(jì)和制造模塊的目的就是要用它來組織成為系統(tǒng)。系統(tǒng)是模塊經(jīng)過有機(jī)結(jié)合組織而構(gòu)成的一個(gè)有序的整體，其間的各個(gè)模塊應(yīng)該既有相對(duì)獨(dú)立的功能，彼此之間又具有一定的聯(lián)系。
2.模塊組合方法
系統(tǒng)是由若干子系統(tǒng)和系統(tǒng)模塊組成，模塊組合的過程是一個(gè)解構(gòu)及重構(gòu)的過程。簡(jiǎn)言之就是將復(fù)雜的問題自上而下地逐步進(jìn)行分解成簡(jiǎn)單的模塊，被分解的模塊又可以通過標(biāo)準(zhǔn)化接口進(jìn)行動(dòng)態(tài)整合重構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立模塊。被分解的模塊具備以下的特征：
（1）獨(dú)立性：模塊可以單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、優(yōu)化等。
（2）可連接性：模塊可以通過標(biāo)準(zhǔn)化接口進(jìn)行相互聯(lián)系，通過組織骨架的聯(lián)系界面重新構(gòu)建一個(gè)新的系統(tǒng)。接口的可連接性往往是通過邏輯定位來實(shí)現(xiàn)的，邏輯定位可以理解為模塊的內(nèi)部特征屬性。
（3）系統(tǒng)性：模塊是系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，在系統(tǒng)中模塊可以被替代、被剝離、被更新、被添加等操作，但是無論在什么情形下，模塊與系統(tǒng)間仍然存在內(nèi)在的邏輯聯(lián)系。
（4）可延展性：模塊可以根據(jù)需要不斷擴(kuò)充子模塊的數(shù)量及功能，可以形成一個(gè)模塊的數(shù)據(jù)庫并不斷進(jìn)行更新和管理。通用的模塊不斷被延展擴(kuò)充，是解決工業(yè)化定制生產(chǎn)的重要前提。
模塊及模塊組合中，還存在模數(shù)協(xié)調(diào)的問題，現(xiàn)代意義上的模數(shù)協(xié)調(diào)工作是各行各業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中最基本的技術(shù)工作，遵循模數(shù)協(xié)調(diào)原則，全面實(shí)現(xiàn)尺寸配合，可保證在住宅建設(shè)過程中，在功能、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益方面獲得優(yōu)化，促使住宅建設(shè)從粗放型生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為集約型的社會(huì)化協(xié)作生產(chǎn)。模塊是復(fù)雜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的高級(jí)形式，無論是組合式的單元模塊還是結(jié)構(gòu)模塊都貫穿一個(gè)基本原則，就是用型式和型式尺寸數(shù)目很少且又經(jīng)濟(jì)合理的統(tǒng)一化單元模塊，組合成大量具有各種不同性能的、復(fù)雜的非標(biāo)準(zhǔn)綜合體，這一原則稱為模塊化原則。為了實(shí)現(xiàn)模塊間的組合，保證模塊組成的產(chǎn)品在尺寸上的協(xié)調(diào)，必須建立一套模數(shù)系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品的主尺度、性能參數(shù)以及模塊化的外形尺寸進(jìn)行約束，這就是建筑中的模數(shù)協(xié)調(diào)。
四、系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)方法
建筑系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)等四個(gè)部分，裝配式建筑就是將以上四大系統(tǒng)進(jìn)行高度集成的建造方式。系統(tǒng)集成應(yīng)根據(jù)材料特點(diǎn)、制造工法、運(yùn)輸能力、吊裝能力的要求等內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，提高集成度、施工精度及施工效率，降低現(xiàn)場(chǎng)吊裝的難度。裝配式建筑的系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：
1.結(jié)構(gòu)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)原則
（1）集成設(shè)計(jì)過程中，部件宜盡可能的對(duì)多種功能進(jìn)行復(fù)合，盡量減少各種部件規(guī)格及數(shù)量；
（2）應(yīng)對(duì)構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸、存放、吊裝規(guī)格及重量等過程中所提出的要求進(jìn)行深入考慮。
2.外圍護(hù)系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)原則
（1）屋面、女兒墻、外墻板、外門窗、幕墻、陽臺(tái)板、空調(diào)板、遮陽等部件均需進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)；
（2）構(gòu)件間應(yīng)選用合理有效的構(gòu)造措施進(jìn)行連接，提高構(gòu)件在使用周期內(nèi)抗震、防火、防滲漏、保溫及隔聲耐久各方面的性能要求；
（3）應(yīng)優(yōu)先選擇集成度高并且構(gòu)件種類少的裝配式外墻系統(tǒng)；
（4）建筑外門窗的窗框或附框，宜在墻板生產(chǎn)過程中一同安裝，以提高框料和墻板之間的密實(shí)度，增強(qiáng)門窗的氣密性，避免出現(xiàn)滲漏和冷熱橋的情況，同時(shí)副框應(yīng)選用與主體結(jié)構(gòu)相同的使用年限的產(chǎn)品。
3.內(nèi)裝系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)原則
（1）建筑及設(shè)備管線同步進(jìn)行設(shè)計(jì)；
（2）采用管與線分離的安裝方式；
（3）采用高度集成化的廚房、衛(wèi)生間及收納等建筑部品。
4.設(shè)備與管線系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)原則
（1）統(tǒng)籌給排水、通風(fēng)、空調(diào)、燃?xì)?、電氣及智能化設(shè)備設(shè)計(jì)；
（2）選用模塊化產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)化接口，并應(yīng)預(yù)留可擴(kuò)展的條件；
（3）接口設(shè)計(jì)應(yīng)考慮設(shè)備安裝的誤差，提供調(diào)整的可能性。
5.接口及構(gòu)造設(shè)計(jì)原則
（1）主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件、內(nèi)裝部品及設(shè)備管線相互之間應(yīng)采用有效的連接方式，
重點(diǎn)解決構(gòu)造上的防水排水設(shè)計(jì)；
（2）各類部品的接口應(yīng)確保其連接的安全可靠，保證結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性；
（3）當(dāng)主體結(jié)構(gòu)及圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間采用干式連接時(shí)，宜預(yù)留縫寬的尺寸進(jìn)行相關(guān)變形的校核計(jì)算，確保接縫寬度滿足結(jié)構(gòu)和溫度變形的要求；當(dāng)采用濕式連接時(shí)，應(yīng)考慮接縫處的變形協(xié)調(diào)；
（4）接口構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)便于施工安裝及后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)，并應(yīng)充分考慮生產(chǎn)和施工誤差對(duì)安裝產(chǎn)生的不利影響以確定合理的公差設(shè)計(jì)值，構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮部件更換的便捷性；
（5）設(shè)備管線及相關(guān)點(diǎn)位接口不應(yīng)設(shè)置在構(gòu)件邊緣鋼筋密集的范圍，且不宜布置在預(yù)制墻板的門窗過梁處及構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)的錨固部位。
五、一體化協(xié)同設(shè)計(jì)方法
裝配式建筑協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)從包括建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)營(yíng)造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等各個(gè)階段的建筑全壽命期進(jìn)行考慮。協(xié)同設(shè)計(jì)是指在項(xiàng)目的各個(gè)設(shè)計(jì)階段，應(yīng)充分考慮裝配式建筑的設(shè)計(jì)流程特點(diǎn)及項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，對(duì)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備及室內(nèi)裝修進(jìn)行統(tǒng)一考慮，利用信息化技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)各專業(yè)間的協(xié)同配合，保證室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備及管線、生產(chǎn)、施工形成有機(jī)結(jié)合的完整系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的各項(xiàng)技術(shù)要求。為方便理解和操作，按階段歸納協(xié)同設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：
1.方案設(shè)計(jì)階段協(xié)同設(shè)計(jì)要點(diǎn)
建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、裝修等各專業(yè)在設(shè)計(jì)前期即應(yīng)密切配合，對(duì)構(gòu)配件制作的經(jīng)濟(jì)性、設(shè)計(jì)是否標(biāo)準(zhǔn)化以及吊裝操作可實(shí)施性等作出相關(guān)的可行性研究。
在保證使用功能的前提下，平面設(shè)計(jì)要最大限度地提高模塊的重復(fù)使用率，減少部品部件種類。立面設(shè)計(jì)要利用預(yù)制墻板的排列組合，充分利用裝配式建造的技術(shù)特點(diǎn)，形成立面的獨(dú)特性和多樣性。在各專業(yè)協(xié)同的過程中，使建筑設(shè)計(jì)符合模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的原則，既滿足功能使用的要求，又實(shí)現(xiàn)裝配式建筑技術(shù)策劃確定的目標(biāo)。
2.初步設(shè)計(jì)階段協(xié)同設(shè)計(jì)
初步設(shè)計(jì)階段，對(duì)各專業(yè)的工作做進(jìn)一步的優(yōu)化和深化，確定建筑的外立面方案及預(yù)制墻板的設(shè)計(jì)方案，結(jié)合預(yù)制方案調(diào)整最終的立面效果，以及在預(yù)制墻板上考慮強(qiáng)弱電箱、預(yù)埋管線及開關(guān)點(diǎn)位的位置。裝修設(shè)計(jì)需要提供詳細(xì)的家具設(shè)施布置圖，用于配合預(yù)制構(gòu)件的深化。初步設(shè)計(jì)階段要提供預(yù)制方案的“經(jīng)濟(jì)性評(píng)估”，分析方案的可實(shí)施性，并確定最終的技術(shù)路線。
（1）初步設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)協(xié)同工作要點(diǎn)
1）根據(jù)前期方案階段的技術(shù)策劃，滿足國(guó)家和地方的相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)，確定最終的裝配化指標(biāo)；
2）在總圖設(shè)計(jì)中，充分考慮構(gòu)件運(yùn)輸、存放、吊裝等因素對(duì)場(chǎng)地設(shè)計(jì)的影響；
3）結(jié)合塔吊的實(shí)際吊裝能力、運(yùn)輸能力的限制等多方面因素，對(duì)預(yù)制構(gòu)件尺寸進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；
4）從生產(chǎn)可行性、生產(chǎn)效率、運(yùn)輸效率等多方面對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；
5）從安裝的安全性和施工的便捷性等多方面對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；
6）從單元標(biāo)準(zhǔn)化、套型標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化等多方面對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；
７）結(jié)合結(jié)構(gòu)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(yù)噴涂料等做法中確定預(yù)制外墻飾面的做法；
８）結(jié)合節(jié)能設(shè)計(jì)，確定外墻保溫做法；
９）從建筑與結(jié)構(gòu)兩個(gè)專業(yè)的角度對(duì)連接節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、防水、防火、隔聲、節(jié)能等各方面的性能進(jìn)行分析和研究；
1０）通過優(yōu)化和深化，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件和連接節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)；
11）結(jié)合設(shè)備和內(nèi)裝設(shè)計(jì)，確定強(qiáng)弱電箱、預(yù)埋管線及開關(guān)點(diǎn)位的預(yù)留位置。
（2）施工圖階段協(xié)同設(shè)計(jì)要點(diǎn)
施工圖階段，按照初步設(shè)計(jì)確定的技術(shù)路線進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，各專業(yè)與構(gòu)件的上下游廠商加強(qiáng)配合，做好深化設(shè)計(jì)，完成最終的預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)圖，做好構(gòu)件上的預(yù)留預(yù)埋和連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，同時(shí)增加構(gòu)件尺寸控制圖、墻板編號(hào)索引圖和連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖等與構(gòu)件設(shè)計(jì)相關(guān)的圖紙，并配合結(jié)構(gòu)專業(yè)做好預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計(jì)，確保預(yù)制構(gòu)件最終的圖紙與建筑圖紙保持一致。施工圖設(shè)計(jì)階段的協(xié)同設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：
1）預(yù)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(hù)。
2）預(yù)制外墻板選用的節(jié)能保溫材料應(yīng)便于就地取材，滿足保溫隔熱要求。
3）與門窗廠家配合，對(duì)預(yù)制外墻板上門窗的安裝方式和防水、防滲漏措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4）現(xiàn)澆段剪力墻長(zhǎng)度除滿足結(jié)構(gòu)計(jì)算要求外，還應(yīng)符合模板施工工藝和輕質(zhì)隔墻板的模數(shù)要求。
5）根據(jù)內(nèi)裝和設(shè)備管線圖，確定預(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋管線和預(yù)留洞等的位置。
6）對(duì)管線較集中的部位進(jìn)行管線綜合設(shè)計(jì)，同時(shí)根據(jù)內(nèi)裝施工圖紙對(duì)整體機(jī)電設(shè)備管線進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)中預(yù)留預(yù)埋。
７）對(duì)預(yù)埋的設(shè)備及管道安裝所需要的支吊架或預(yù)埋件進(jìn)行定位，支吊架應(yīng)耐久可靠；支架間距應(yīng)符合設(shè)備及管道安裝的要求。穿越預(yù)制板、墻體和梁的管道應(yīng)預(yù)留洞口或套管。
（3）構(gòu)件深化協(xié)同設(shè)計(jì)
預(yù)制構(gòu)件的深化設(shè)計(jì)是裝配式建筑獨(dú)有的設(shè)計(jì)階段，應(yīng)在施工圖完成之后或與施工圖同步進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)，不僅需要建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、內(nèi)裝等專業(yè)之間的協(xié)同，也需要與生產(chǎn)加工企業(yè)、施工安裝企業(yè)進(jìn)行協(xié)同。構(gòu)件深化設(shè)計(jì)需要注意的要點(diǎn)有：
1）建筑、機(jī)電專業(yè)應(yīng)提供預(yù)制構(gòu)件上應(yīng)預(yù)留的給水排水管洞，排風(fēng)洞，燃?xì)夤芏?、空調(diào)洞、排煙洞等洞口的準(zhǔn)確定位及尺寸。
2）機(jī)電專業(yè)宜盡量將電盒預(yù)留在現(xiàn)澆混凝土位置，預(yù)留在預(yù)制構(gòu)件上的電盒應(yīng)準(zhǔn)確定位。機(jī)電管線穿過預(yù)制構(gòu)件時(shí)，應(yīng)預(yù)留孔洞。
3）預(yù)制構(gòu)件中應(yīng)預(yù)留建筑外掛板所需的預(yù)埋件。
4）構(gòu)件加工及施工過程中需要的吊裝、安裝、支撐、爬架等預(yù)埋件應(yīng)進(jìn)行預(yù)留預(yù)埋。
（4）室內(nèi)裝修協(xié)同設(shè)計(jì)
裝配式建筑的內(nèi)裝設(shè)計(jì)應(yīng)符合建筑、裝修及部品一體化的設(shè)計(jì)要求。部品設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足國(guó)家現(xiàn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等方面的相關(guān)要求，應(yīng)高度
集成化，宜采用干法施工。裝配式建筑內(nèi)裝修的主要構(gòu)配件宜采用工廠化生產(chǎn)，
非標(biāo)準(zhǔn)部分的構(gòu)配件可在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)統(tǒng)一處理。構(gòu)配件須滿足制造工廠化及安裝裝配化的要求，符合參數(shù)優(yōu)化、公差配合和接口技術(shù)等相關(guān)技術(shù)要求，提高構(gòu)件可替代性和通用性。
內(nèi)裝設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)化與各專業(yè)（包括建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣等專業(yè)）之間的銜接，對(duì)水、暖、電、氣等設(shè)備設(shè)施進(jìn)行定位，避免后期裝修對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞和重復(fù)工作，提前確定所有點(diǎn)位的定位和規(guī)格，提倡采用管線與結(jié)構(gòu)分離的方式進(jìn)行內(nèi)裝設(shè)計(jì)（圖2-20）。
圖2-20裝配式內(nèi)裝管線與結(jié)構(gòu)分離圖
內(nèi)裝設(shè)計(jì)通過模數(shù)協(xié)調(diào)使各構(gòu)件和部品與主體結(jié)構(gòu)之間能夠緊密結(jié)合，提前預(yù)留接口，便于裝修安裝。墻、地面所用塊材提前進(jìn)行加工，現(xiàn)場(chǎng)無需二次加工，直接安裝。
文章來源 | 高校教材《裝配式建筑概念》。題目為編者所加。
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