装配式建筑设计与构造，关键要点解析

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：建筑设计非常重要的一个环节为平面设计,与传统建筑不同,装配式建筑在做平面设计时,需要注意如下设计要点:总平面设计需满足规范。装配式建筑的总平面设计应在符合城市总体规划要求,满足国家规范及建设标准要求的同时,配合现场施工方案,充分考虑构件的运输通道、吊装及预制构件的临时堆场的设置。装配式建筑的设计需要整体设计的思想。装配式建筑的平面形状及竖向构件布置要求,应严于现浇混凝土结构的建筑。

建筑设计非常重要的一个环节为平面设计,与传统建筑不同,装配式建筑在做平面设计时,需要注意如下设计要点:

(1)总平面设计需满足规范。装配式建筑的总平面设计应在符合城市总体规划要求,满足国家规范及建设标准要求的同时,配合现场施工方案,充分考虑构件的运输通道、吊装及预制构件的临时堆场的设置。

(2)平面布置以大空间结构形式为宜。平面布置除满足建筑使用功能需求外,应有利于装配式建筑建造的要求。装配式建筑的设计需要整体设计的思想。平面设计不仅应考虑建筑各功能空间使用尺寸,还应考虑建筑全寿命周期的空间适应性,让建筑空间适应使用者不同时期的不同需要,大空间结构形式有助于实现这一目标。同时,大空间的设计有利于减少预制构件的数量和种类,提高生产和施工效率,减少人工,节约造价。

(3)平面形状以规则、均匀为宜。装配式建筑的平面形状、体型及其构件的布置应符合现行国家标准«建筑抗震设计规范(2016年版)»(GB 50011—2010)的相关规定,并符合国家工程建设节能减排、绿色环保的要求。

建筑设计的平面形状应保证结构的安全并满足抗震设计的要求。装配式建筑的平面形状及竖向构件布置要求,应严于现浇混凝土结构的建筑。平面设计的规则性有利于结构的安全性,符合«建筑抗震设计规范(2016年版)»(GB 50011—2010)的要求。不规则程度越高,对结构材料的消耗量越大,性能要求越高,不利于节材。在建筑设计中要从结构和经济性的角度优化设计方案,尽量减少平面的凸凹变化,避免不必要的不规则平面并均匀布局。

(4)采用标准化、模数化、系列化的设计方法。平面设计应采用标准化、模数化、系列化的设计方法,应遵循«装配式混凝土结构技术规程»(JGJ 1—2014)“少规格、多组合”的原则,预制构件和建筑部品的重复使用率是项目标准化程度的重要指标,根据对工程项目的初步调查,在同一项目中对复杂或规格较多的构件,同一类型的构件一般控制在三个规格左右并占总数量的较大比重,可控制并体现标准化程度。对于简单的构件,用一个规格构件数量控制。

公共建筑的基本单元主要是指标准的结构空间;居住建筑则是以套型为基本单元进行设计,套型单元的设计通常采用模块化组合的方式。建筑的基本单元、构件、部品重复使用率高、规格少、组合多的要求也决定了装配式建筑必须采用标准化、模数化、系列化的设计方法。下面分别以住宅的基本户型模块设计、核心筒模块设计和户型模块组合设计为例进行解析。

1)基本户型模块设计:装配式住宅建筑的平面设计应以基本户型为整体,以各种功能为模块进行组合设计。这种平面布局方式充分利用建筑平面功能模块化的设计特点,将装配式住宅主要功能划分为主体居住部分的玄关及客厅模块、居室模块等,以及辅助部分的厨房模块、卫浴模块、阳台模块等,利用优化后的户型模块进行多样化平面组合,最终形成标准居住模块。图3.6所示为装配式住宅平面各功能模块组合成的标准居住模块。

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图3.6　装配式住宅平面各功能模块组合成的标准居住模块

2)核心筒模块设计:装配式住宅建筑的核心筒模块负责主要交通、集中疏散、管井集成等基本功能,主要由楼梯间、(消防)电梯井、合用前室、公共走道、候梯厅、设备管道井(一般包括水管井、强电井、弱电井、空调管井等)、加压送风井等功能组成,在高层办公等公共建筑类型中有时还结合标准层卫生间一起布置。装配式住宅建筑的核心筒模块设计应满足«民用建筑设计统一标准»(GB 50352—2019)、«住宅设计规范»(GB 50096—2011)、«建筑设计防火规范(2018年版)»(GB 50016—2014)等国家及行业内相关规范标准的要求,并进一步根据使用需求进行标准化和模块化设计。在江苏省南通市政务中心综合楼核心筒的设计中,设计者即采用了标准化和模块化的设计策略,紧凑而高效地组织了楼电梯交通、疏散空间、管网井道、公共卫厕等基础功能(图3.7)。

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图3.7　江苏省南通市政务中心综合楼核心筒中的标准化设计

(a)建筑标准层平面图;(b)交通核平面图

3)户型模块组合设计:个性化和多样化是建筑设计的永恒命题,但不能把标准化和多样化对立起来,而是应该协调统一。当标准化和多样化之间能够巧妙配合时,即可实现标准化前提下的多样化和个性化。可以用标准化的户型模块结合核心筒模块组合出不同的平面形式和建筑形态,创造出多种平面组合类型,为满足规划的多样化和场地适应性要求提供优化的设计方案。

以小户型的模块组合设计为例说明。“单身公寓/二人世界”户型是当前房地产市场上较为常见的类型。“单身公寓/二人世界”户型一般建筑面积控制为40~60 m2,容纳1~2人,可满足独身者、单身白领、年轻情侣、夫妻二人、老两口等家庭类型的居住需要。这种户型充分考虑了居住者人数较少,仅需一个卧室即可满足居住的现实诉求,并呈现出递进式的空间特征。从进入户门开始,依次经过入户玄关、厨房(含生活阳台)、客厅、卫生间,最后进入卧室,以及与其连接的独立阳台空间。

将以上这种小户型称为“原型”,对户型模块内空间局部进行更新组合设计,即可形成新的户型,可称为“进化型”。所谓“进化型”,是在装配式建筑标准化设计的基础上,适度利用其可变特征,对“原型”的部分隔墙进行局部调整,即可从一室一厅的“单身公寓/二人世界”户型形成二室一厅的“三口之家”新户型。首先,整体空间的承重墙的标准化不变;其次,保证了入户玄关、客厅、厨卫等尺寸和空间格局的标准化不变;再次,卧室部分的总尺寸及开间进深不变;最后,卧室被分隔为一大一小两个部分,基本能够满足三口之家的居住要求,实现了装配式住宅建筑户型模块中可变性与标准化的统一,如图3.8所示。

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图3.8　“二人世界”一室一厅可变为“三口之家”二室一厅

装配式建筑设计与构造，关键要点解析

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