缩略图

装配式建筑设计标准化与个性化融合研究

作者

孙光

黑龙江省林业设计研究院

前言:

切实可行的操作方法预示了装配式建筑设计标准化与个性化融合必然会成为现代建筑领域的发展方向。这既是行业突破,又是对设计的新型挑战。在对装配式建筑设计标准化与个性化融合的研究过程中,要以标准化为原则融入个性化理念,以模块化为基础进行个性化设计。以数字化驱动完成产业链协同,以此来使研究更具实践价值。

1 装配式建筑设计标准化与个性化融合研究意义

装配式建筑设计与传统建筑的不同之处就在于其是先在工厂完成预制构件生产,然后到施工地区进行后期装配,通过部件组合实现建筑形式的多样化和个性化。由此可看出装配式建筑设计标准化与建筑设计的个性化之间存在着紧密联系。装配式建筑设计标准化的前提是需要将个性化的设计投入生产施工,而标准化的部件生成则是将个性化的设计呈现于大众面前。这种相互间的深层联系正是装配式建筑设计标准化与个性化融合研究的目的和意义 [1]。在实际操作过程中,装配式建筑设计标准化与个性化融合会在实际施工过程中产生极大的影响力和连锁反应。提高构件的标准化才能让实际建筑施工中的外墙、内墙、楼板、阳台、空调和楼梯等方面实现个性化融合。而构建种类所具备的重复使用功能也能从个性化的角度进行重复施工组合优化。根据在实践中所总结的数据显示,一个 18 栋楼的项目,其构件预备量为 17404 块,在经过优化后使种类降低至40 种,最终通过模块的重复使用完成了项目施工。在数据统计中发现,最少次使用的构件重复次数都达到近 135 次,而重复量最大的叠合板居然达到了 1860 次。这种从实践中总结出的数据恰恰体现了装配式建筑设计标准化与个性化融合的方向是完全正确的,对于建筑成本控制也起到了优化作用。

2 装配式建筑设计标准化与个性化融合研究策略

2.1 以标准化为原则融入个性化理念

建筑美学的应用会使建筑设计方案从美学角度出发,提高建筑整体的审美高度,对于建筑本身也会在标准化的基础上融入个性化设计,使其达到预想的呈现效果。以标准化为原则融入个性化理念是当今社会对于建筑艺术的追求,也是建筑设计标准化与个性化相融合的前提。从标准化设计原则角度,需对模块的基础设计做质量控制,完成标准化生产,赋予模块可变性和延展性,满足设计项目的个性化需求。而模块本身的设计也要使其具备交互性与通用性,这样才能降低施工成本和难度。从可重复性方面,要实现构件的批量生产。要想降低施工成本,就要从加大可重复性设计构件方面进行优化,提高经济效益。重复性设计也可基于个性化理念,根据其重复性的特点,从资源循环和环境保护两方面出发,使其具备更高的使用价值。与此同时,也要兼顾适应性和安全性原则,在标准化设计的基础上,考虑到不同环境条件下的地域性因素,还要对地质、气候、人文环境等特殊因素进行考量,保证设计的舒适性与功能性,满足大众的居住体验需求,确保人员安全,提高建筑的防火、抗风、抗震性能,延长建筑使用寿命[2]。

2.2 以模块化为基础进行个性化设计

装配式建筑具有十分显著的特点,其中就包含生产高效、可以装配组装、绿色环保、可以实现绿色施工与可持续发展、兼具经济与社会效益、满足技术创新缺口和个性化设计需求。这些特点不仅能够满足工业化生产标准,也能从规模、标准化的生产过程中产生经济效益,推动社会发展。以模块化为基础进行个性化设计是完成精准装配和设计理念升级的前提。在个性化设计过程中,首先要遵循技术发展和用户需求,然后通过对材料的选择提高预制构件的环保性能,根据所需构件的规格进行设计。同时也要满足生产、运输和安装的需求,在设计期间要符合统一标准和结构体系、参考设备维护体系、标准设计、标准化接口,确保连接方式准确牢靠。从绿色环保的角度出发,选用隔热材料实现节能降耗效果,实现资源的循环再利用。在个性化设计角度要使模块化的构件重复利用特点相对突出一些,满足材料回收和可拆卸、重组的需求。通常情况下,以模块化为基础进行个性化设计的适用范围较广,比如,商业、工业住宅区等。所以,在基于项目标的的前提下,要考虑到其应用环境,并从经济性、可塑性和抗震性方面充分考虑到设计的人性化层面,确保施工安全、便捷、周期短、质量高。在个性化设计之初,要首先遵循关键要点,比如在初始阶段做好调查与分析,了解政策法规、市场趋势。在评估阶段分析流程漏洞总结优缺点,结合跨学科融合对项目的流程、成本、质量、环保以及施工效率等方面做全面的实证分析,并引入建筑信息模型通过大数据的方式做出前瞻性预判,总结一套科学性流程,以确保个性化设计的可操作性[3]。

2.3 以数字化驱动完成产业链协同

与传统建筑设计相比,这种以数字化驱动完成产业链协同可以推动融合速度,使标准化与个性化的装配式建筑产量提升,工期缩短。还可以个性化地呈现设计初衷,使建筑在最短的时间内以高品质呈现在大众面前。而建筑设计标准化是将建筑材料按照设计图的标准以楼栋、户型、模块、部件 4 个层面做标准化设计,充分发挥其可复制功能,减少施工难度,提高建筑品质。这种科学化、人性化的融合,既体现了装配式建筑设计的现代化理念,同时还能使建筑的品质得到保证,即便在工程限期或环境因素的影响下,也能在最短时间内完成符合设计标准的建筑。装配式建筑在融合个性化的同时,要充分运用产业联盟的优势培育产业生态,从创新角度出发完善体系、提高建造精度、重视模式创新,以大数据算法对建筑工期进行风险预测,通过智能调度系统和 MES 系统的应用完成生产数据可溯源的标准化。此外,要对物流状态进行优化,提高库存周转率,适时匹配运输资源,减少施工过程中的失误率。以数字化驱动是大势所趋,通过模块化的建设可以让装配式建筑设计标准化与个性化融合实现智能化升级。而在设计过程中运用 BIM 平台即可完成自动的模块拆解和施工模拟,能有效提升装配的精度。

结论:

综上所述,装配式建筑设计标准化与个性化融合的研究不仅有助于提高生产标准、降低成本控制、减少施工难度、优化项目设计、解决公众对于标准化与个性化之间的争议,还能在个性化创作的基础上达成多方观点的一致性,以其独特的设计思路呈现立体化的建筑效果,通过构件的特点从组合、排列、位置上追寻不同的立面形式,使其富有美学特征,避免因传统设计和标准化生产导致的刻板印象而影响整体的韵律变化。从未来发展的角度看,装配式建筑设计标准化与个性化的融合研究也将成为未来人们追求审美提升和解构建筑美学设计研究的新方向。

参考文献:

[1] 玄良君 , 李文明 , 任育斌 . 建筑工程中装配式建筑标准化设计研究 [J]. 现代工程科技 ,2025,4(07):61-64.

[2] 李 雪 姣 . 装 配 式 建 筑 个 性 化 设 计 探 究 [J]. 江 苏 建材 ,2022,(04):31-32+57.

[3] 薛袁 , 周笑寒 , 宁延 . 工程总承包模式下装配式建筑设计施工融合研究 [J]. 工程管理学报 ,2022,36(02):98-102.