装配式建筑的精细化设计之路 | 青浦御澜雅苑项目揭秘

项目地点：上海青浦区赵巷镇

开发单位：上海运杰置业有限公司

设计单位：上海中房建筑设计有限公司

施工单位：龙信建设集团有限公司

生产单位：龙信集团江苏建筑产业有限公司

 摘 要 

在御澜雅苑项目设计过程中，针对混凝土装配式结构三个方面的设计技术应用：

一、夹心保温预制构件节点设计：

PC构件间的结构缝防水设计、自身稳定性设计和立面美观设计。

二、一体化设计的工作方法：

开展土建、构件深化和精装修之间的多专业的协同设计。

三、基于BIM技术的精细化设计管控方法：

综合采用多种BIM技术的融合，并通过构件设计校核、“预拼装”设计校核等实现精细化管控。

三星级绿建设计标识

装配式建筑示范项目

御澜雅苑项目概况

该项目占地25644㎡，总建筑面积76614.35㎡（含3%奖励面积），其中地上建筑面积为52849.07㎡，地下建筑面积为23765.28㎡。

由9栋8~18层住宅楼、1栋公共租赁房、1栋地下机动车库以及若干配套用房组成，总户数513户。整个平面规划布局沿东西方向展开，分三排三列布置，最大的利用南朝向和景观面。

根据该地2015年土地出让合同要求，本项目住宅按100%比例实施装配式建筑要求，其中单体建筑预制率要求不少于30%，实际单体最低预制率为30.59%，

最高预制率为46.34%

，结构形式均为

装配整体式剪力墙结构

。

建筑工业化设计技术应用情况

01、建筑专业

◾建筑概况：

项目为一梯两户和两梯四户的组合，主力户型为90㎡三房两卫和130㎡三房两卫为主。住宅底部加强区（3层以下）和顶层屋面采用现浇体系，1~2层外立面采用传统的石材饰面，其余楼层均采用预制，外立面采用真石漆饰面。

建筑立面在满足一定造型的基础上，力求简洁大方，有利于装配式构件的生产和施工。

以4#楼为例，3~8层为该楼标准层，建筑平面户型为A3户型，三房两卫配置，建筑面积为135平方米。

△ 4#楼3~8层建筑平面图

◾

外墙保温与防水设计：

项目10栋住宅楼外墙均采用夹芯保温墙体，外墙拼缝处采用密封胶、砂浆封堵以及结构空腔的组合防水技术。在外墙交接界面处，除采用改性硅丙密封胶进行两端封堵外，外墙板构件还多采用企口做法，形成空腔正压，其余部分灌浆填实，多重技术措施确保防范室外雨水的侵入。

此外，在室外密封胶之后，通过3cm的PE棒作为衬底，有利于密封胶打胶密实，避免了由于硅胶日后开裂带来的雨水渗入。

△  保温和防水节点示意图

◾预制构件拆分与立面分缝：

由于该项目采用

夹心保温外墙

，外墙构件之间的拼缝宽度超过2cm，对立面的美观影响较大，故在保证结构稳定性、工厂和现场的可实施性条件下，预制构件拆分与立面的分缝美观要求进行了原则的协调统一，基本原则如下：

在转角处现浇段，装配式构件采用PCF外膜，PCF预制构件水平边长不大于50cm，其外叶板留缝位置与相邻内叶板衔接现浇结构缝保证错开20cm左右；

预制外墙带窗洞构件，窗洞尽量居中布置；外叶板边框水平宽度原则上不大于50cm。若垂直边缘临近与阳台、空调板交接线时，可以调整，以寻求上下对齐；

阴角处的拼缝留在视线的侧面；

△  构件拆分与立面分缝

△ 分缝实景效果

02、结构专业

◾预制构件平面布置：

4#楼为项目中预制率最高的号房，预制构件包括

预制内、外墙板，预制楼梯，预制楼板、预制空调板和预制PCF装饰板

等若干类。

△  4#楼3~8层标准层装配式构件拆分图

03、土建装修一体化设计

项目全装修的设备配置除了一般照明、卫浴、厨房设备外，包括中央空调、地暖设备、纯净水软水设备，智能化控制系统等。在装配式建筑建造过程中采用了

土建、机电、装修一体化设计

。

在实施过程中，将机电点位（开关、插座等）、上水管线留槽、设施设备（新风、地暖、空调等）预留预埋、烟道、排水管等结构预留等在PC深化设计中一并考虑并在图纸中得以体现。在后期装修施工中无须砸墙开槽，破坏结构墙体，减少建筑垃圾，缩短整体装修施工周期。

△  土建、预制、装修一体化设计流程

项目机电点位在构件上预留预埋包括：PC叠合板、PC外墙和内墙多部位。在卧室周边吊顶天花中，室内精装修设计的照明灯具，其的出线设置已在预制构件设计上提前预留，在预制楼板生产时一并现浇成形。

△  预制楼板预留电气点位

在面向设备阳台的预制外墙上，预制构件深化图预先已根据地暖炉、空调新风设备的深化要求，预留了不同类别插座的位置。

△ 预制外墙板预留电气点位

在建筑预制外墙门、窗的部位，根据系统门、窗深化设计图纸条件，在预制构件洞口两侧预先预留相应凹口，用于固定门窗。在窗台上下口，预留出混凝土凹口，用于上下边缘的安装以及防水构造的设置。

△  外墙板系统窗预留预埋

04、基于BIM技术的精细化设计管控

BIM技术的应用是该项目保障设计一体化实现的重要措施之一。应用BIM技术将不同专业的内容依

设计集成合一，通过一致性和矛盾校核，查找设计中的差错和遗漏，从而确保各构件深化图满足多专业要求，准确无遗漏。

△  预制构件、现浇结构与MEP的综合模型

项目在设计时采用了不同BIM软件进行组合协作，即

以ALLPLAN软件为基础平台

，

利用PLANBAR软件完成预制装配式和现浇结构的BIM模型；利用Revit软件完成MEP管线模型；利用NEMETSCHEK-TIM进行“预拼装”碰撞检测

等。

△  构件“预拼装”设计校核

同时，利用分步骤、分类别的方式，采用IFC格式和FBX格式进行模型之间的传递，最终将所有专业内容的集成至同一BIM模型中。

△  构件“预拼装”设计校核

通过BIM进行设计校核，修正由A3房型组合成的4#楼标准层典型错误如下：

总结

御澜雅苑是目前上海地区较有代表性的混凝土装配式结构的楼盘，它既采用了夹心保温的装配式体系，又配置了较高的全装修要求。

针对混凝土装配式结构体系的建造，项目主要特点是在两个方面探索取得的经验：

1.    采用土建、预制构件、装修一体化设计促进成本效益的提升。

一体化设计有利于减少材料的损耗。

一体化设计是将后阶段的实施要求前置，通过统一统筹进行设计深化，将各类预留预埋精确到规范尺寸之内，从而实现现场“零”返工的现象。

一体化设计有利于是控制工期。

它确保了机电管线在工厂内工业化生产安装，现场主体结构施工过程中安装工程随主体结构一次性成活，节省了安装预埋占用的工期。

2、BIM技术应用促进了设计精细化水平和质量的提升。

装配式建筑具有生产后的不可逆性，为此构件的深化设计尤为重要。依靠BIM技术对设计成果进行集成后校核，既能

通过整体的视角，判断各专业设计的合理性，

又可以细致的观察到每一处设计是否存在遗漏和错误，能够

最大限度地减少专业之间协调的困难

，使设计过程可以更精细化的

满足控制成果的一致性

。

作者

盛铭

BIM数字设计中心总监

国家注册一级建筑师

国家注册城市规划师

高级工程师

中国建筑学会BIM技术委员会常务理事