谈预制装配整体式建筑平面及造型

谈预制装配整体式建筑平面及造型 【摘要】文章通过实例分析装配式建筑平面设计和立面造型的要点，总结了九龙办公楼和泷澄办公综合楼主柱网设置，边跨与中间跨柱网的设置、装配式建筑的平面布置及其建筑立面的造型研究。【关键词】预制装配整体式建筑;平面设计;造型;外挂墙板1引言随着我国预制装配整体式建筑的发展，我院成立了专门的课题研究小组，先后多次考察了深圳、海沧、沈阳等地的预制装配式建筑项目及高时石材等企业，了解预制装配式建筑设计上的要点、难点，使后续的研究工作能够顺利开展并实施良好的设计和施工配合。2预制装配式建筑平面设计要点预制装配式建筑平面设计应遵循模数协调原则，优化套型模块的尺寸和种类，实现建筑预制和内装部品的标准化、系列化和通用化，提升工程质量，降低建造成本。为保证项目的经济性和合理性，平面设计往往采用较为规整、对称的平面，保证结构的稳定以及提高模具的重复利用率1。2.1柱网的设置1)主柱网的设置平面柱网的布置满足外墙模数的同时，通过多种技术手段，尽量使横向、纵向各跨度间距分别相同，能有效减少预制楼板型号，节省模板，提高模板使用效率。以九龙办公楼;项目为例，原设计采用纵向两跨，柱网间距分别为7.1m和7.9m，水平均跨，使得预制楼板中间跨和边跨各两种板型共四种规格板型。为减少板型，充分挖掘原设计潜在的空间，该办公楼(不超过五层)原设计封闭楼梯间可以调整为敞开楼梯间，满足防火规范要求，使进深的两跨统一跨度，均为7.5m，即能满足规范及安全疏散要求，又能优化柱网，使预制楼板规格为边跨和中间跨各一种板型共两种规格板型。这种处理方式大大减少了楼板规格，从而减少了模具型号，有效节约了造价。2)边跨与中间跨柱网的设置柱网布置尽量协调中间跨度和边跨度的模数，因边柱偏轴线和中间柱偏轴线位置不同，会引起楼板和外挂墙板模数的变化(见图1)，经调整后如图2所示，实现了轴网与边跨及中间跨外挂墙板协调统一。外挂墙板与结构构件间的最小间距。主要与二者的连接方式有关。外挂墙板如果采用湿式连接，即挂板与结构构件间采用通过浇筑混凝土方式连接，期间最小有20mm的间距。如采用干式连接，即挂板与结构构件间采用连接件进行连接，外挂墙板与结构构件的间距，需根据项目的具体情况，结合平面布置、立面效果、建筑及结构设计人员的设计想法及业主意见、施工技术的熟练程度等多方面因素综合考虑。2.2装配整体式建筑的平面布置装配整体式建筑的平面布局应满足结构设计的要求，在建筑结构允许的条件下，优先选用大开间、大进深，满足使用功能需求及其后序可变性。平面布置宜简单、规则，突出与挑出部分(如阳台、空调板等)不宜过大，如果阳台等尺寸过大应采用现浇方式。平面体型除应符合建筑功能及结构设计要求外，尚应符合建筑节能体形系数的要求和空间的灵活性、可变性。装配整体式建筑墙体的门窗洞口、端部实墙的长度应满足结构受力的要求。门窗洞口最好成列布置，不宜采用转角窗。门窗洞口的平面位置和尺寸应满足预制构件设计要求。装配整体式建筑平面设计应充分考虑设备管线与构造的适应性。卫生间或厨房平面功能分区宜合理，符合建筑模数要求。卫生间、厨房上下宜相邻布置，便于集中设置竖向管线、竖向通风道或机械通风装置，有利于结构板开洞统一。竖向管线的设置宜相对集中，水平管线的排布应减少交叉，穿预制构件的管线应预留或预埋套管，穿预制楼板的管道应预留洞口，所留洞口大小，平面图上应有明确标识，穿预制梁的管道应预留或预埋套管。以泷澄项目为例，本栋楼因6层和7层设计为宿舍，2层5层为办公，2层局部为厨房、餐厅，1层为展示空间，功能比较复杂，尤其6层和7层宿舍的给、排水管对下部各层的影响比较大;1层5层设置了中央空调，为不影响立面效果，空调外机统一放置于屋顶，需设从屋顶通至各层的冷媒管井。如此复杂的功能和管线布置，对竖向管井进行模块化设置就非常必要了。平面管井的设置，既要满足使用功能，又要考虑提高装配整体式叠合楼板预制时的使用率，于是把管井的布置直接在各模块中统一。3预制装配整体式建筑立面造型研究预制装配式建筑的立面设计应利用标准化、系列化、模块化的组合特点。预制外墙板可采用不同的饰面材料展现不同的肌理与色彩的变化，通过不同外墙构件的灵活组合，实现富有工业化建筑特征的立面效果。预制装配式建筑外墙构件主要包括装配式混凝土外墙板、门窗、阳台、空调板和外墙装饰构件等，可以充分发挥装配式混凝土剪力墙结构外墙构件的装饰作用，进行立面多样化设计。例如泷澄和智欣项目在施工图初始阶段，均采用底层外墙局部现浇。一层层高扣除现浇部分高度后与上部各层层高一致的外墙板采用预制，以减少模板样式，大大提高了模板的使用效率。预制外墙板宜采用工厂预涂刷涂料、装饰材料反打、肌理混凝土等一体化的生产工艺。外墙门窗在满足通风采光的基础上，通过调节门窗尺寸、虚实比例以及窗框分隔形式等设计手法形成一定的灵活性。可通过改变阳台、空调板的位置和形状，使立面具有较大的可变性。通过装饰构件的自由变化可实现多样化立面设计效果，满足建筑立面风格差异的要求。除了在外墙构件上做有韵律的变化外，立面装饰材料也可以起到很好的点缀和装饰作用。使用外墙装饰材料时需注意：当为外墙涂料时，外挂墙板的粗糙程度会影响外墙涂料的粉刷效果。泷澄办公综合楼立面设计造型由原方正的预制外墙板，一角经拉伸后，采用水平和竖向分别镜像、再旋转等方式，保持高度、宽度不变，根据结构的受力和配筋要求，形成二种形式的外挂墙板。将二种形式的构件模块通过变化组合，协调层高，形成丰富的立面造型，减少了构件的类型，大大提高了构件标准化程度(见图3)。4经验教训总结4.1关于外挂墙板与主体之间的连接方式以泷澄项目为例，外挂墙板与主体之间采用连接键连接，致使主体与外挂墙板间有150mm宽的安装缝隙，安装后连接键末端至挂板内侧距离大约330mm。又因外墙造型的需要，窗台处有较大的空间无法应用，大大缩小了室内有效空间。根据实际情况，把原图设计的栏杆进行内移并随着外墙造型凹入，这样可节省出室内空间加以利用。因此这种连接方式会影响室内空间的有效利用，寻找出更适合的方法，还需和结构专业进一步探究。4.2关于外立面造型对室内空间的影响外立面的整体造型及外挂墙板的拼接形式，会对室内空间有一定影响。以泷澄项目为例，因外挂墙板的形式及二者间的连接方式，对6层和7层宿舍的视线造成了较大的干扰，现场情况如图4所示。根据项目实际情况，在方案初始阶段，外挂墙板除了满足构件标准化、系列化、模块化的特点外，尽量避免外立面造型对室内空间的影响和使用，做到外挂墙板形式既能满足立面造型需要，同时亦应满足室内使用空间功能和用效果。5结语在装配整体式建筑的项目实践中，由于经验不足，学习其他企业的先进理念和设计，提高了装配整体式建筑的设计质量。作为一线的设计人员，在项目设计过程中，要逐步积累经验、总结教训，更好地促进装配式建筑的发展。参考文献1王黎，宫晨.基于装配式建筑评价标准的设计要点解析J.建筑与文化，2019(6):48-4.