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2025.8.7-9

廣州空港博覽中心（機(jī)場）
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裝配式建筑設(shè)計(jì)的制約和突破
，挑戰(zhàn)和解放

廣東建筑工業(yè)化展     2017-08-03     1900

 ?

Parking Lots, Charles Street, Sheffield（注1）

 

 

所謂“制約和突破

，挑戰(zhàn)和解放”其實(shí)就是我們應(yīng)該面對裝配式建筑的心態(tài)
。作為建筑設(shè)計(jì)師，我們不能把裝配式建筑定義為一種品質(zhì)“low”且限制自己創(chuàng)作的障礙
。你看那些帶著鐐銬去跳舞的舞者
，不是一樣可以給人震撼嗎？

多年前許是我們不曾會(huì)想到現(xiàn)如今的3D打印、VR虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)悄悄的進(jìn)入了我們的生活

；在全民擁抱技術(shù)大爆發(fā)的時(shí)代
，人們對審美也是不遺余力的崇尚。建造方面
，建筑也到了從工地濕作業(yè)到工廠化預(yù)制的時(shí)代
。

 

預(yù)制疊合板（注2）

 

現(xiàn)場直接充當(dāng)外墻及模板

，直接下單工廠制作
，運(yùn)輸工地拼裝澆筑。

 

不得不承認(rèn)，建筑工廠化預(yù)制必然會(huì)對設(shè)計(jì)帶來影響

，這既是制約也是突破，既是挑戰(zhàn)也是解放。近兩年來
，憑借裝配式建筑實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目的積累和借助研發(fā)平臺(tái)對此類產(chǎn)品不斷地優(yōu)化
、沉淀和再創(chuàng)作，掌握了關(guān)于裝配式建筑的點(diǎn)滴經(jīng)驗(yàn)。在此略呈一二
，我們稱之為“點(diǎn)金之術(shù)”
。


點(diǎn)金術(shù)一
政策不是“緊箍咒”

Journey to the West at Long Corridor（注3）

 

現(xiàn)階段

，裝配式建筑作為一種政策式把握的體系，便不得不研究透徹關(guān)于政府的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制
。比如
，所謂的容積率補(bǔ)償是在一定的代價(jià)之上的
，即必須采用至少一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用（例如現(xiàn)階段推行的預(yù)制夾心保溫墻體）才可獲得3%的容積率補(bǔ)貼
，并且需要在方案報(bào)批前進(jìn)行項(xiàng)目裝配式方案的專項(xiàng)評審
。值得注意的是
，現(xiàn)階段
，預(yù)制率越高成本越大
，粗略估計(jì)下來
，預(yù)制率每增加10%成本增量在170元左右，由此上海新建建筑的預(yù)制率不小于40%的情況下
，成本可想而知
；因此所謂的補(bǔ)貼其實(shí)就是補(bǔ)差價(jià)
，是在推行新材料的應(yīng)用。

 

其實(shí)

，即便你不采用夾心保溫
，外保溫一樣籠統(tǒng)計(jì)入容積率
。PC的復(fù)合式特質(zhì)決定了其保溫的多樣性
，結(jié)合不同的工法
，其立面的保溫體系也有多種選擇
，但同時(shí)也對實(shí)際計(jì)容提出了挑戰(zhàn)
。所以說
，政策不是阻礙設(shè)計(jì)的“緊箍咒”
，合理的應(yīng)用不僅能提高效率
，而且能在一定程度上為業(yè)主節(jié)省成本
。

 

根據(jù)做項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，如果把相關(guān)政策紅利用好，單憑申請節(jié)能專項(xiàng)扶持基金和容積率補(bǔ)償這兩項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)

，至少可以為業(yè)主節(jié)省至少600萬元以上的開發(fā)費(fèi)用
。

 

 

點(diǎn)金術(shù)二
平立面構(gòu)件“一拍即合”

 

對不熟悉PC建筑的設(shè)計(jì)師來說，在給定PC率的時(shí)候

，很有可能一下子不知道從何下手
，也就是不知道如何對各種可能被預(yù)制的構(gòu)件進(jìn)行合理的選取
。

 

其實(shí)看似復(fù)雜的問題背后

，總有一套簡單的解決辦法
。為此
，我們做了一套比較實(shí)用的快速篩查檢索表，通過不同結(jié)構(gòu)形式結(jié)合不同的PC率（15%／25％／45％／60%）
，對樓板／梁／樓梯／空調(diào)板／框架柱及外掛墻板等可能被預(yù)制的構(gòu)件進(jìn)行快速選擇
，有理有據(jù)的告訴你在特定的PC率情況下選取什么樣的構(gòu)件是合適的，我們稱之為平立面構(gòu)建的“一拍即合”
。如下表：

 

 

值得注意的是

，雙面疊合PCF板現(xiàn)澆部分可以計(jì)算裝配率了
，所以對使用雙面疊合的童鞋來說是個(gè)利好消息
。

 

在做裝配式建筑設(shè)計(jì)時(shí)

，我們不僅要滿足合同出讓中關(guān)于裝配式面積的要求，還應(yīng)該及時(shí)給出可分期開發(fā)的單體。構(gòu)件模板及構(gòu)件的預(yù)制需要提前與深化單位及工廠配合；而預(yù)制構(gòu)件工廠的產(chǎn)能有限，這對首期開發(fā)的時(shí)間成本造成很大的壓力；

 

如上圖，這是我們?nèi)ツ暌粋€(gè)項(xiàng)目的局部總圖

，為了避免耽誤施工周期，我們選取紅色標(biāo)記二期塔樓為裝配式范圍
，該項(xiàng)目七層以上均為裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)
。圖中也能看出
，我們建議裝配式范圍其實(shí)是避免選擇在首開區(qū)了
，進(jìn)而加快施工速度
。

同時(shí)

，裝配式樓棟建議選擇預(yù)制率重復(fù)率高的樓座
，一般構(gòu)件重復(fù)率建議要大于100件
，基座及樓冠由于結(jié)構(gòu)剛度和造型的需要
，一般采用現(xiàn)澆做法
。同時(shí)
，從堆場需求／吊裝便利性／套用率／規(guī)則性／多樣性等多維度
，鎖定合理的最佳方案
。

 

 

上圖為現(xiàn)場吊裝區(qū)域的堆場情況

，同一重復(fù)構(gòu)件有序的堆放在一起便于吊裝施工
。

 

當(dāng)然

，通過我們的表格你可能是有了大體的方向，但是真正落實(shí)到設(shè)計(jì)中時(shí)
，很有可能發(fā)現(xiàn)
，其實(shí)并沒有這么容易。具體到平立面構(gòu)件在圖紙中位置的圖例標(biāo)注／內(nèi)保溫做法／拼接防水／隔聲／防火等具體做法這里就不談了。

 

舉個(gè)例子1

以我們在2014年設(shè)計(jì)的上海虹口新都會(huì)綜合開發(fā)項(xiàng)目為例

；該項(xiàng)目為公共建筑，主要功能為辦公和商業(yè)。根據(jù)土地出讓合同要求
，建筑單體預(yù)制裝配率和裝配式建筑面積落實(shí)比例均不能低于25%
。本項(xiàng)目為五層商業(yè)裙房和三個(gè)四層辦公塔樓
，通過我們的方向鎖定
，便可以做出三種預(yù)制方案
。

 

好吧，我們來分析一下這三種方案的優(yōu)劣以及其被舍棄和被采納的具體原因：

 

 

上圖所示的方案一首先選擇了6-9層的外墻板

，如果作為住宅項(xiàng)目
，這是第一選擇，因?yàn)樯虾Ｒ?guī)定住宅類外墻PC率要占50%
，而這是公建
，當(dāng)然也沒有人說你不可以這么做
。但是最后出于種種原因
，該方案被舍棄了
，你知道為什么嗎？

 

我們方案一立面造型如下圖所示，為追求橫向通窗的現(xiàn)代風(fēng)格

，如果采用PC外掛墻板
，需要在立面上增加豎向混凝土構(gòu)件
，這對橫向線條為主的立面生成造成了很大的障礙
。如果堅(jiān)持該方案效果
，那么方案一的裝配式方案就難以實(shí)現(xiàn)
；（再補(bǔ)充一個(gè)小知識(shí)點(diǎn)
，一般情況下，預(yù)制混凝土墻體長度如果小于1m
，那么其經(jīng)濟(jì)性則不容樂觀）
。這也是我們拋棄這個(gè)方案的最主要原因（當(dāng)然
，后期改造型的話就另當(dāng)別論了）
。

 

 

所以

，不要為了滿足裝配的要求而將好的設(shè)計(jì)妥協(xié)掉
，否則就本末倒置了
。當(dāng)然，這里并不是說由于裝配式建筑所以你只能做豎向劃分的造型風(fēng)格，只要不選擇PC外掛墻板
，你一樣可以做橫向貫通現(xiàn)代風(fēng)格的大玻璃立面
。所以
，在我們看來
，有時(shí)候PC不是滯固了你的腳步
，而是幫我們理清思路
，規(guī)范做法
。只要選擇合理的預(yù)制部分
，與結(jié)構(gòu)體系和預(yù)制率連同外立面風(fēng)格統(tǒng)一考慮
，可以“拍”出較好的方案
。

 

 

 

方案二也是你可能選擇的一種預(yù)制范圍方案

。這個(gè)方案的特點(diǎn)是將塔樓和裙房分開
，裙房上部的塔樓部分的構(gòu)件重復(fù)率較高
。按照正常思路
，這個(gè)也是沒有大方向問題的
；但是
，從裝配構(gòu)件的重復(fù)率來看，此方案預(yù)制疊合樓板的可重復(fù)范圍被人為縮小
，原本可以統(tǒng)一預(yù)制的部分被強(qiáng)行剝離
，我認(rèn)為這是不合理的
。所以，我們最終否定了此方案。

 

 

 

這個(gè)方案三一打眼就感覺可以

。我們來分析下這個(gè)方案是如何有理有據(jù)地證明自己是最好的
。首先
，結(jié)構(gòu)分縫清晰可見
，樓座劃分干凈
，選取的構(gòu)件重復(fù)率高
，且避開結(jié)構(gòu)加強(qiáng)區(qū)（基座部分），又能滿足對單體預(yù)制率的要求。

 

首先是結(jié)構(gòu)體系確定為裝配式框架結(jié)構(gòu)

，預(yù)制率大于25%
，根據(jù)表格，我們可以選擇樓板／梁／樓梯／空調(diào)板和外掛墻板
。結(jié)合以上兩個(gè)方案被舍棄的原因
，可以很快總結(jié)出外掛墻板不適合公建的多變造型
，因此不予選擇
；本項(xiàng)目沒有空調(diào)板，取而代之的就是疊合梁板和柱子也是理所應(yīng)當(dāng)?shù)摹?/span>

 

上海虹口新都會(huì)綜合開發(fā)項(xiàng)目最終效果圖

以上舉的是公建的例子

，但在做住宅裝配設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該注意區(qū)別于公建的一般規(guī)律
，比如建議優(yōu)選房型套用率高（平面套用多）以及標(biāo)準(zhǔn)層多的建筑單體（立面套用多）
。


舉個(gè)例子2

拿我們一個(gè)住宅項(xiàng)目來說事，如下圖：

 

 

上圖是我們某項(xiàng)目總平的局部

，戶型有三種
，即A+B+B+A/C+B+B+C/C+D+D+C。一般情況下
，我們可能會(huì)優(yōu)選A+B+B+A套型組合的這四棟樓（圖中藍(lán)色輪廓線所示）
，但是我們最后選取了打藍(lán)色陰影的四棟樓（即，A+B+B+A/C+B+B+C兩種套型組合）
，你知道原因么
？

 

原來

，右下角的A+B+B+A/C+D+D+C含有ABCD四種不同戶型的高層單元拼接
，由于拼接處的構(gòu)件需特殊制作且重復(fù)率低，一般情況下我們不建議將此作為裝配方案的第一選擇
。最終選擇的均含有B戶型的A+B+B+A/C+B+B+C的僅ABC三個(gè)不同戶型的高層拼接單元
，無論是從套型重復(fù)率還是標(biāo)準(zhǔn)層重復(fù)率來看，均有較大優(yōu)勢
。（當(dāng)然
，最后的選擇還有結(jié)合裝配化率和工期等復(fù)雜原因
，這里我們只說重點(diǎn)）

 

點(diǎn)金術(shù)三
預(yù)制構(gòu)件拆分方案也有含金量


不同的預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計(jì)公司對平立面拆分的方式會(huì)有很大差別，那么方案做好以后

，如何選擇預(yù)制構(gòu)件拆分方案確是一項(xiàng)很有含金量的工作
。我們作為方案設(shè)計(jì)公司
，在設(shè)計(jì)的初期就已經(jīng)開始考慮今后拆分方案的合理性
。樓板／梁／樓梯／空調(diào)板／框架柱及外掛墻板等這么多預(yù)制構(gòu)件到底該怎么樣進(jìn)行拆分選擇
？

 

鑒于拆分設(shè)計(jì)的點(diǎn)很多，如果一一到位則篇幅太長且不容易理解記憶，因此我們匯總了預(yù)制構(gòu)件拆分原則

，如下：

 

1.  預(yù)制構(gòu)件尺寸要遵循少規(guī)格／多組合的原則

，構(gòu)件拆分鏈接要簡單巧妙；

2.  外立面的外圍護(hù)構(gòu)件盡量單開間拆分

；

3.  預(yù)制剪力墻接縫位置選擇結(jié)構(gòu)受力較小處

；

4.  長度較大的構(gòu)件拆分時(shí)可考慮對稱居中拆開（也就是套用性要高）

；

5.  考慮現(xiàn)場脫模／堆放／運(yùn)輸／吊裝的影響

，要求單構(gòu)件重量盡量接近，一般不超過6噸
，高度不宜跨越層高
，長度不宜超過6m（極限是7m），拼縫寬15－25mm
；

 

當(dāng)然

，構(gòu)件的拆分工作絕不止以上五點(diǎn)，要根據(jù)項(xiàng)目的情況進(jìn)行拿捏
。以我們項(xiàng)目圖紙的示意圖給各位稍微解釋一下
，以方便理解：

 

 

上圖是我們項(xiàng)目的一個(gè)平面局部，涉及到的設(shè)計(jì)點(diǎn)有：

1

、構(gòu)件交接應(yīng)當(dāng)盡量為陰角（如圖云線示意）
，陽角一體化不做拼縫處理；

2

、構(gòu)件尺寸盡量為單開間
，且上下對應(yīng)尺寸一致；

3

、重復(fù)率在100件以上
；

4

、暗柱基本現(xiàn)澆（抗震時(shí)墻體受力較大的部位，且暗澆利于構(gòu)件交接）
；

5

、凸窗一體化預(yù)制且重復(fù)率高
；

6、構(gòu)件拆分均以樓層劃分

，不做跨層處理等等。

 

結(jié)  語  

講了這么多

，看來裝配式建筑到底對建筑設(shè)計(jì)還是有很大影響的
。前面我們講到所謂“制約和突破，挑戰(zhàn)和解放”其實(shí)就是我們應(yīng)該面對裝配式建筑的心態(tài)
。作為建筑設(shè)計(jì)師
，我們不能把裝配式建筑定義為一種品質(zhì)low且限制自己創(chuàng)作的障礙
。你看那些帶著鐐銬去跳舞的舞者
，不是一樣可以給人震撼嗎
？

 

雖然PC率在某種程度上制約了設(shè)計(jì)表現(xiàn)，但我們?nèi)绻苻D(zhuǎn)化思路去化解制約

，尋找突破口，就能跟著政策打天下
。就如同，我們提到的政策不是“緊箍咒”
，政策不是在限制你，只是告訴你換條路走走
，風(fēng)景一樣獨(dú)好。用新技術(shù)新思路去耕耘幾十年不變的傳統(tǒng)行業(yè)做法
，這對建筑人來說聽起來確實(shí)是個(gè)挑戰(zhàn)
，就如同20多年前讓你放下針管筆開始用CAD一樣，當(dāng)你熟識(shí)了一切
，才發(fā)現(xiàn)其實(shí)是對勞動(dòng)力的極大解放。


從上海保利艾廬、古北萃庭

、上海虹口新都會(huì)、上海翡麗甲第
，到目前的上海葛洲壩西虹橋項(xiàng)目和上海大場鎮(zhèn)08-02地塊住宅項(xiàng)目等
，我們一直在積累沉淀
，希望通過不懈的努力能給市場帶來更多更好的產(chǎn)品
。

 

 

來源：UA建筑設(shè)計(jì)師

 

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