談預制裝配整體式建筑平面及造型
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【摘要】文章通過實例分析裝配式建筑平面設計和立面造型的要點，總結了九龍辦公樓和瀧澄辦公綜合樓主柱網設置，邊跨與中間跨柱網的設置、裝配式建筑的平面布置及其建筑立面的造型研究。
1引言
隨著我國預制裝配整體式建筑的發展，我院成立了專門的課題研究小組，先后多次考察了深圳、海滄、沈陽等地的預制裝配式建筑項目及高時石材等企業，了解預制裝配式建筑設計上的要點、難點，使后續的研究工作能夠順利開展并實施良好的設計和施工配合。
2預制裝配式建筑平面設計要點
預制裝配式建筑平面設計應遵循模數協調原則，優化套型模塊的尺寸和種類，實現建筑預制和內裝部品的標準化、系列化和通用化，提升工程質量，降低建造成本。為保證項目的經濟性和合理性，平面設計往往采用較為規整、對稱的平面，保證結構的穩定以及提高模具的重復利用率[1]。
2.1柱網的設置
1）主柱網的設置平面柱網的布置滿足外墻模數的同時，通過多種技術手段，盡量使橫向、縱向各跨度間距分別相同，能有效減少預制樓板型號，節省模板，提高模板使用效率。以“九龍辦公樓”項目為例，原設計采用縱向兩跨，柱網間距分別為7.1m和7.9m，水平均跨，使得預制樓板中間跨和邊跨各兩種板型共四種規格板型。為減少板型，充分挖掘原設計潛在的空間，該辦公樓(不超過五層)原設計封閉樓梯間可以調整為敞開樓梯間，滿足防火規范要求，使進深的兩跨統一跨度，均為7.5m，即能滿足規范及安全疏散要求，又能優化柱網，使預制樓板規格為邊跨和中間跨各一種板型共兩種規格板型。這種處理方式大大減少了樓板規格，從而減少了模具型號，有效節約了造價。2）邊跨與中間跨柱網的設置柱網布置盡量協調中間跨度和邊跨度的模數，因邊柱偏軸線和中間柱偏軸線位置不同，會引起樓板和外掛墻板模數的變化（見圖1），經調整后如圖2所示，實現了軸網與邊跨及中間跨外掛墻板協調統一。外掛墻板與結構構件間的最小間距。主要與二者的連接方式有關。外掛墻板如果采用濕式連接，即掛板與結構構件間采用通過澆筑混凝土方式連接，期間最小有20mm的間距。如采用干式連接，即掛板與結構構件間采用連接件進行連接，外掛墻板與結構構件的間距，需根據項目的具體情況，結合平面布置、立面效果、建筑及結構設計人員的設計想法及業主意見、施工技術的熟練程度等多方面因素綜合考慮。
2.2裝配整體式建筑的平面布置
裝配整體式建筑的平面布局應滿足結構設計的要求，在建筑結構允許的條件下，優先選用大開間、大進深，滿足使用功能需求及其后序可變性。平面布置宜簡單、規則，突出與挑出部分（如陽臺、空調板等）不宜過大，如果陽臺等尺寸過大應采用現澆方式。平面體型除應符合建筑功能及結構設計要求外，尚應符合建筑節能體形系數的要求和空間的靈活性、可變性。裝配整體式建筑墻體的門窗洞口、端部實墻的長度應滿足結構受力的要求。門窗洞口最好成列布置，不宜采用轉角窗。門窗洞口的平面位置和尺寸應滿足預制構件設計要求。裝配整體式建筑平面設計應充分考慮設備管線與構造的適應性。衛生間或廚房平面功能分區宜合理，符合建筑模數要求。衛生間、廚房上下宜相鄰布置，便于集中設置豎向管線、豎向通風道或機械通風裝置，有利于結構板開洞統一。豎向管線的設置宜相對集中，水平管線的排布應減少交叉，穿預制構件的管線應預留或預埋套管，穿預制樓板的管道應預留洞口，所留洞口大小，平面圖上應有明確標識，穿預制梁的管道應預留或預埋套管。以瀧澄項目為例，本棟樓因6層和7層設計為宿舍，2層～5層為辦公，2層局部為廚房、餐廳，1層為展示空間，功能比較復雜，尤其6層和7層宿舍的給、排水管對下部各層的影響比較大；1層～5層設置了中央空調，為不影響立面效果，空調外機統一放置于屋頂，需設從屋頂通至各層的冷媒管井。如此復雜的功能和管線布置，對豎向管井進行模塊化設置就非常必要了。平面管井的設置，既要滿足使用功能，又要考慮提高裝配整體式疊合樓板預制時的使用率，于是把管井的布置直接在各模塊中統一。
3預制裝配整體式建筑立面造型研究
預制裝配式建筑的立面設計應利用標準化、系列化、模塊化的組合特點。預制外墻板可采用不同的飾面材料展現不同的肌理與色彩的變化，通過不同外墻構件的靈活組合，實現富有工業化建筑特征的立面效果。預制裝配式建筑外墻構件主要包括裝配式混凝土外墻板、門窗、陽臺、空調板和外墻裝飾構件等，可以充分發揮裝配式混凝土剪力墻結構外墻構件的裝飾作用，進行立面多樣化設計。例如瀧澄和智欣項目在施工圖初始階段，均采用底層外墻局部現澆。一層層高扣除現澆部分高度后與上部各層層高一致的外墻板采用預制，以減少模板樣式，大大提高了模板的使用效率。預制外墻板宜采用工廠預涂刷涂料、裝飾材料反打、肌理混凝土等一體化的生產工藝。外墻門窗在滿足通風采光的基礎上，通過調節門窗尺寸、虛實比例以及窗框分隔形式等設計手法形成一定的靈活性。可通過改變陽臺、空調板的位置和形狀，使立面具有較大的可變性。通過裝飾構件的自由變化可實現多樣化立面設計效果，滿足建筑立面風格差異的要求。除了在外墻構件上做有韻律的變化外，立面裝飾材料也可以起到很好的點綴和裝飾作用。使用外墻裝飾材料時需注意：當為外墻涂料時，外掛墻板的粗糙程度會影響外墻涂料的粉刷效果。瀧澄辦公綜合樓立面設計造型由原方正的預制外墻板，一角經拉伸后，采用水平和豎向分別鏡像、再旋轉等方式，保持高度、寬度不變，根據結構的受力和配筋要求，形成二種形式的外掛墻板。將二種形式的構件模塊通過變化組合，協調層高，形成豐富的立面造型，減少了構件的類型，大大提高了構件標準化程度（見圖3）。
4經驗教訓總結
4.1關于外掛墻板與主體之間的連接方式
以瀧澄項目為例，外掛墻板與主體之間采用連接鍵連接，致使主體與外掛墻板間有150mm寬的安裝縫隙，安裝后連接鍵末端至掛板內側距離大約330mm。又因外墻造型的需要，窗臺處有較大的空間無法應用，大大縮小了室內有效空間。根據實際情況，把原圖設計的欄桿進行內移并隨著外墻造型凹入，這樣可節省出室內空間加以利用。因此這種連接方式會影響室內空間的有效利用，尋找出更適合的方法，還需和結構專業進一步探究。
4.2關于外立面造型對室內空間的影響
外立面的整體造型及外掛墻板的拼接形式，會對室內空間有一定影響。以瀧澄項目為例，因外掛墻板的形式及二者間的連接方式，對6層和7層宿舍的視線造成了較大的干擾，現場情況如圖4所示。根據項目實際情況，在方案初始階段，外掛墻板除了滿足構件標準化、系列化、模塊化的特點外，盡量避免外立面造型對室內空間的影響和使用，做到外掛墻板形式既能滿足立面造型需要，同時亦應滿足室內使用空間功能和用效果。
5結語
在裝配整體式建筑的項目實踐中，由于經驗不足，學習其他企業的先進理念和設計，提高了裝配整體式建筑的設計質量。作為一線的設計人員，在項目設計過程中，要逐步積累經驗、總結教訓，更好地促進裝配式建筑的發展。
參考文獻
[1]王黎，宮晨.基于《裝配式建筑評價標準》的設計要點解析[J].建筑與文化，2019（6）:48-4.
作者：史學艷 單位：廈門合立道工程設計集團股份有限公司