装配式建筑评价标准

《标准》规定: “建筑装配率不低于50%、采用全装修、主体结构部分的评价分值不低于20 分、围护墙和内隔墙部分的评价分值不低于10 分”的建筑为装配式建筑。并且主体结构竖向构件中预制部品部件的应用比例不低于35%，可进行装配式建筑等级三级评价(见表1) 。

装配式建筑的设计程序

装配式建筑的设计程序分为方案设计、初步设计、施工图设计3个阶段，如图1所示。

图1 装配式建筑设计程序

预制构件设计优先次序

鉴于剪力墙结构在我国的普及性，本文以装配式剪力墙结构体系为研究对象，通过对我国11项代表性装配式建筑工程的统计分析，得出装配式建筑剪力墙结构的外部权重和内部权重，以及评级标准规定的单项构件预制率的最低要求，结合《标准》评分表，剪力墙结构预制构件率最低要求和相应权重如表2所示。

由表2中可知，主体结构部分占比较大，其中 梁、叠合板以及预制非承重外围护墙对装配率的贡献程度最高，承重墙次之，其余次要结构受力构件贡献率最小。根据现有的装配式建筑设计经验，在构件选择时，除考虑构件占比外，还需结合预制构架的制作、施工工艺和安装等特点进行综合考虑。一般来说，预制构件的选择顺序如图2所示。

图2 预制构件选择顺序

此外，通过统计分析，得到不同评价等级对应的构件应用比例(如表3) ，因预制构件中梁、板对装配率影响最大，所以装配率的变化主要以调整梁、板应用比例为主

构件拆分原则

装配式建筑构件拆分是设计的关键环节，根据《预制预应力混凝土装配式整体式框架结构技术规程》JGJ224－2010和相关文献中的规定，对构件的拆分一般遵循“少规格、多组合”的原则，具体规定见表4。

基于装配率的BIM参数化方案优选设计流程

根据拆分原则，预先确定及预制构件，结合BIM参数化平台，进行装配式建筑方案设计。

基本思路是: 首先确定和选中构件图元，利用BIM提取模型构件参数信息，然后根据各评价项应用比例公式对各项评分( 评分标准见表1) ，利用评分值进行装配率计算，最后根据装配率进行等级评价。具体流程如图3所示。

图3 BIM参数化设计流程图

装配式建筑的设计程序

本工程为两层剪力墙结构住宅，共计4户，二类建筑，采用65㎡标准化户型模块，建筑总面积570.16㎡，共两层，采用装配剪力墙结构体系，目标装配率为78%，AA级装配式建筑，工程全装修。图4为本工程的BIM三维图。

标准化设计

1.户型标准化设计

通过归纳整理住宅户型设计及组合形式，本文户型设计主要有35㎡、50㎡、65㎡三种标准化户型，图5为基于标准化设计的基本户型平面布置图。

2.预制构件设计原则

本项目结构设计执行《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1－2014相关规定以及上述的构件拆分原则，其中主体部分结构采用预制剪力墙、叠合板、预制楼梯等预制部品。

3.预制构件选择顺序

本项目预制构件选择顺序为楼梯、女儿墙、叠合板、内墙、剪力墙。

装配率计算及方案优选

1.装配率计算

利用BIM对构件进行拆分，拆分界面和拆分部分结果分别如图6和图7所示。

图7 板、墙拆分示意图

当楼梯、内墙、剪力墙、叠合板、女儿墙等构件分别采用预制构件的情况下，利用BIM通过计算规则计算预制部品部件的应用比例，其应用比例计算结果见表6。

最后通过编写python评分公式对相关项评分，得出装配率为58.8%，程序运行的工作空间如图8所示。

图8 程序运行空间

2.方案优化

上文计算出的装配率未达到目标，可将装配率调整为78%，BIM会按照构件权重比例更改构件应用比例，从而根据应用比例的变化，更改方案设计。项目修改装配率后，各构件应用比例如表7所示。