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1、談預制裝配整體式建筑平面及造型
【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。
【關鍵詞】預制裝配整體式建筑;平面設計;造型;外掛墻板
1引言
隨著我國預制裝配整體式建筑的發(fā)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(yè),了解預制裝配式建筑設計上的要點、難點,使后續(xù)的研究工作能夠順利開展并實施良好的設計和
2、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(shù)協(xié)調原則,優(yōu)化套型模塊的尺寸和種類,實現(xiàn)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(guī)整、對稱的平面,保證結構的穩(wěn)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(shù)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(jié)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
3、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(guī)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(guī)范要求,使進深的兩跨統(tǒng)一跨度,均為7.5m,即能滿足規(guī)范及安全疏散要求,又能優(yōu)化柱網,使預制樓板規(guī)格為邊跨和中間跨各一種板型共兩種規(guī)格板型。這種處理方式大大減少了樓板規(guī)格,從而減少了模具型號,有效節(jié)約了造價。2)邊跨與中間跨柱網的設置柱網布置盡量協(xié)調中間跨度和邊跨度的模數(shù),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(shù)的變化(見圖1),經調整后如圖2所示,實現(xiàn)了軸網與邊跨及中間跨外掛墻板協(xié)調統(tǒng)一
4、。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(jù)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(yè)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(yōu)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(guī)則,突出與挑出部分(如陽臺
5、、空調板等)不宜過大,如果陽臺等尺寸過大應采用現(xiàn)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(jié)能體形系數(shù)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(wèi)生間或廚房平面功能分區(qū)宜合理,符合建筑模數(shù)要求。衛(wèi)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(tǒng)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
6、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(tǒng)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(tǒng)一。
3預制裝配整體式建筑立面造型研究
7、 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(xiàn)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(xiàn)富有工業(yè)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(fā)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(xiàn)澆。一層層高扣除現(xiàn)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
8、滿足通風采光的基礎上,通過調節(jié)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??赏ㄟ^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(xiàn)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(jù)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(xié)調
9、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(jù)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(jié)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(yè)進一步探究。
4.2
10、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(xiàn)場情況如圖4所示。根據(jù)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(yè)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(fā)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.