本文以某標準化設計的裝配式建筑工程為例，基于配套的模具標準化庫對工程中模具配置方案進行設計優化，并對兩種不同配置方案指標進行量化對比分析，得到標準化模具庫對降低模具設計量和工程成本的實際效果，和對裝配式混凝土建筑推廣的作用。

01

標準化設計方法

該標準化設計方法探索了一種可以減少構件種類、降低制造成本的設計方案，并配套設計對應的構件和模具標準化庫，不同項目參考標準庫中構件進行拆分與設計，配套模具設計可直接調用標準庫中加工圖紙進行，圖1,2分別為構件和模具標準化庫的部分節選。

圖1 構件標準化庫剪力墻部分

圖2 模具標準化庫節選

該標準化方法針對常見的裝配式保障性住房進行標準化設計，并制定一系列標準化原則，如設計層高統一為2.8m，設計對象為內保溫體系，并為提高不同項目同類構件的辨識度，對預制構件采用兩級編號，一級編號表示構件類別和模數，不同項目不同樓棟的預制構件用一級編號進行區分，二級編號表示構件在單體內具體位置、編號等信息，用于具體構件的設計、生產、運輸、吊裝，編號遵循《上海市裝配式混凝土建筑工程設計文件編制深度規定》中辦法。

本文將以利用該標準化庫設計的上海顧村某保障房項目為實際案例，對標準化庫在模具配置方面的優勢進行量化分析，在同一工程中制定不同量化原則，從所需模具套數（制作數量）、模具設計量（設計數量）等方面進行對比。

02

工程概況

該工程項目規劃總用地面積74278㎡，總建筑面積約221889㎡，裝配式建筑比例100%，單體預制裝配率40%。PC構件設于標準層，主要預制構件為預制剪力墻、預制非承重墻、預制空調板、預制陽臺、預制樓梯、預制疊合板。圖3為標準化模具設計樓梯裝配圖示例。

圖3 預制樓梯模具三維裝配圖

該地塊在前期預制構件深化階段，與甲方和設計院溝通，利用標準化構件庫進行設計拆分，實現了構件的標準化、模數化，為后續施工和模具設計減少了大量工作，大大降低了模具設計工作量和費用，從而降低預制構件生產造價成本。該工程預制構件種類和數量統計如下表1：

03

模具配置量化對比原則

本文利用兩種模具配置方式對該項目進行詳細分析，分別基于傳統的方法和標準化設計方法制定量化原則，獲得項目所需模具套數（制作數量）、設計量（設計數量）等數據，對比兩種配置方式的差異。

1.傳統模具配置的量化原則首先假設該項目構件未標準化設計，構件相互存在差異，模具配置套數主要考慮因素為構件數量，即一般預制構件的模具標準使用次數為50次，使用次數在50次～100次的可增加25%的整修費用，每套模具皆需重新設計，設計系數為1。

2.基于標準化庫模具配置方案的量化原則為：構件為未標準化拆分的庫外構件，外形結構等皆不同，配套模具需重新設計，設計系數為1；

3.與標準庫中構件外形尺寸相同，僅側面出筋與埋件等存在差異，可調用邊摸修改，設計系數為0.6；

4.與標準庫中構件僅埋件不同，可從標準庫直接調用邊模修改工裝，設計系數為0.3；與標準庫完全相同，直接調用，設計系數為0。模具量化指標為該種類型構件模具套數與其設計系數的乘積。

04

詳細量化指標對比

剪力墻

剪力墻作為裝配式建筑主要組成部分，傳統剪力墻根據不同房型進行拆分設計，配筋無規則可循，故一種構件最少需配套設計制作一套模具。基于標準化設計的剪力墻高度相同，寬度間隔模數為300mm，本工程共用到外剪力墻AW-1500到AW-3000共6種，內剪力墻AN-1200到AN-3000共5種，下面取外剪力墻AW-1800為例，詳細闡述模具配置方法和量化指標統計過程。

表2中AW-1800表示寬度為1800mm的外剪力墻，該構件型號在此幢樓中構件編號為PCQ6,6’ ，PCQ20,20’，PCQ28,28’對稱6 種，對應所需構件數量分別為32,32,32,64,96,96 榀。傳統方案各種構件形狀各異，每種構件需對應配置1套模具，故AW-1800構件模具套數為6套，設計量計算為6；基于標準化庫配置，該6種構件在標準庫中皆屬于AW-1800類型，可整體考慮總構件數為352套，根據100榀以內構件配置1套模具原則，需配置4套，此類構件為庫內構件且僅埋件部分不同，故設計系數簡化為0.3，設計量計算可得為1.2。

其他類型構件模具配置和指標量化可用此方法依次獲得，不再贅述。內外剪力墻量化指標詳細對比如下表3,4所示。

圍護墻

B類圍護墻作為裝配式預制構件重要組成部分，本項目中用到標準庫中構件型號從B-1200到B-2800共7種，但填充墻由于其自身特點，構件外形結構與標準庫中相同，但側面配筋差異、埋件和窗大小形狀各異等因素，設計時可調取庫中構件邊模圖紙進行修改出筋開槽和工裝等，故設計系數較高為0.6，具體統計指標對比如下表5。

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陽臺、空調板、樓梯

陽臺、空調板作為預制構件重要組成部分，可標準化性也較高，標準化庫中統計了部分型號標準陽臺、空調板，但由于房型結構和差異化的需要，部分構件屬于庫外構件需重新設計。樓梯型號較單一，且差異化需求較低，故對其標準化建造效果最好，可直接調用庫中加工圖紙不需修改，故設計系數為0。具體的兩種方案指標對比如下表6。

05

數據總結與分析

總結上述配置數據并分析可知，可看出基于標準化設計拆分的構件在降低模具配置數量和設計工作量方面皆有較大優勢，但不同類型構件存在差異。

圖4 模具配置套數對比

圖5 設計量對比

A類內外剪力墻的配套模具數量分別降低15%和30%，設計量減少75%和79%；B填充墻模具配置與設計量分別降低25%和55%；C陽臺板與E空調板模具配置數量分別減少0和10%，設計量分別減少20%和38%；F樓梯標準化程度較高但構件數量較多，樓梯模具數量并未變化，但設計量降為0；D樓板類構件由于不同房型的差異，該類構件標準化較困難，模具通用性和重復利用率較低，故模具配置數量和設計量皆無變化。數據詳細對比如圖4,5所示。

本文通過工程實例量化對比后，分析了基于標準化設計的模具配置相較于傳統方案的優勢和特點。在減少模具配置數量和設計工作量上，新的配置方案皆有較大優勢，可大幅降低模具制作成本，提高構件和模具利用率和周轉率。

來源：施工技術