上世紀(jì)九十年代以前北京市裝配式公共建筑發(fā)展與變遷研究

李雯　馬英　樊則森

編者按：

自新中國(guó)建國(guó)以來，我國(guó)就開始了裝配式建筑的設(shè)計(jì)、研發(fā)和建造，其中以北京市最為典型。無論是裝配式住宅還是公共建筑，都有著影響深遠(yuǎn)的歷史傳承和很多經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。本期二篇系列文章：《上世紀(jì)九十年代以前北京市裝配式公共建筑發(fā)展與變遷研究》、《上世紀(jì)九十年代以前北京市裝配式住宅的歷史發(fā)展與技術(shù)變遷》、《2007年以來北京市裝配式住宅的新發(fā)展》，試圖把建同以來北京市裝配式建筑技術(shù)的典型案例串聯(lián)起來，相對(duì)全面、系統(tǒng)地幫助讀者對(duì)北京市的裝配式建筑的過去和現(xiàn)在有一個(gè)完整的了解，并引發(fā)思考。

摘要 以時(shí)間為線索，以時(shí)代特點(diǎn)的影響將建國(guó)以來裝配式公共建筑的發(fā)展歷史分為幾個(gè)典型階段，梳理了當(dāng)代北京市裝配式公共建筑的發(fā)展與變遷，并選取典型建筑案例加以分析說明。

關(guān)鍵詞 裝配式公共建筑 北京市 歷史研究

0引言

裝配式公共建筑作為建筑業(yè)的重要部分，既受到技術(shù)發(fā)展的影響，又受到時(shí)代特點(diǎn)的影響。本文以北京市為例，以時(shí)代特點(diǎn)為主線，將我國(guó)裝配式公共建筑的發(fā)展情況劃分為幾個(gè)典型階段，對(duì)北京市裝配式公共建筑的發(fā)展與變遷進(jìn)行梳理，并展望未來。

1 1950年代——學(xué)習(xí)蘇聯(lián)經(jīng)驗(yàn)

1.1基本情況

1953N1957年是國(guó)家第一個(gè)五年計(jì)劃時(shí)期，國(guó)家大力發(fā)展建設(shè)，1953年號(hào)召向蘇聯(lián)專家學(xué)習(xí)，除了學(xué)習(xí)蘇聯(lián)對(duì)“民族形式”的創(chuàng)作之外，還學(xué)習(xí)裝配式的經(jīng)驗(yàn)方法，使用比較多的是預(yù)應(yīng)力空心樓板。預(yù)應(yīng)力空心樓板是上世紀(jì)50年代一種典型的構(gòu)配件，后來得到了大量的推廣應(yīng)用。

本時(shí)期預(yù)制裝配式建筑主要有：民族飯店、友誼賓館，具體情況如表1所示。

友誼賓館的建成時(shí)間較早，當(dāng)時(shí)的技術(shù)還不完備，主要運(yùn)用了“空心預(yù)應(yīng)力樓板”這種預(yù)制構(gòu)配件，對(duì)后面預(yù)制樓板的推廣起到了積極的作用。民族飯店是全國(guó)第一個(gè)梁、柱、墻、板全裝配的建筑。以下詳細(xì)介紹。

1.2典型建筑分析——民族飯店

民族飯店位于北京復(fù)興門內(nèi)大街，建筑面積42252m²，高47.85m，共12層。1958年建成，1959年開業(yè)，為國(guó)慶10周年首都“十大建筑”。民族飯店的立面設(shè)計(jì)重視門窗比例的推敲，建成后給人感覺端莊、雅致。后來分別在1980年及2005年進(jìn)行了兩次改造（圖1～3）。

民族飯店的基礎(chǔ)、地下室、一層及部分二層采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。部分十一層及十二層限于塔式起重機(jī)的能力，亦采用現(xiàn)制。其余各層均為標(biāo)準(zhǔn)層，一律采用裝配式結(jié)構(gòu)，裝配化程度達(dá)到60.47%。所有裝配的構(gòu)件都是在預(yù)制廠制作完成。外柱2層一根，整間密肋大樓板，接頭焊接，用7臺(tái)塔式起重機(jī)36個(gè)工作日完成吊裝，平均三天半安裝一層。民族飯店的預(yù)制及現(xiàn)制的分布情況如圖4所示，其部分節(jié)點(diǎn)照片見圖5。

民族飯店已經(jīng)顯露出了預(yù)制裝配式建筑與現(xiàn)澆建筑相比的諸多優(yōu)點(diǎn)，如工期短、節(jié)約木材模板、節(jié)約建設(shè)用地、污染少等，預(yù)示著裝配式公共建筑的發(fā)展前景，它的成功建造對(duì)今天的預(yù)制裝配式建筑仍有借鑒意義。

此外，由于經(jīng)驗(yàn)和條件的限制，民族飯店也存在著一些缺點(diǎn)。首先是接頭處型鋼消耗量較多，總量達(dá)到200多噸。其次是構(gòu)件規(guī)格類型多至836種（6915件），編號(hào)也較復(fù)雜，給制作、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸和安裝都帶來不少困難。

2 1960～1970年代——進(jìn)行大量自主實(shí)驗(yàn)研究

這個(gè)時(shí)期是我國(guó)當(dāng)代史上的探索時(shí)期，經(jīng)歷了大躍進(jìn)、文化大革命等特殊歷史階段。在建筑藝術(shù)上也走了一些彎路，對(duì)于建筑技術(shù)，這一時(shí)期的發(fā)展也并無顯著的進(jìn)步，主要是進(jìn)行大量自主實(shí)驗(yàn)研究。

我國(guó)專家于上世紀(jì)60年代在裝配式建筑上進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)研究，并形成了一系列相應(yīng)建筑類型的體系，較為典型的有：裝配式多層框架建筑、裝配式單層工業(yè)廠房建筑、裝配式大板建筑等預(yù)制裝配式建筑體系。在這一時(shí)期，裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)先在旅館、辦公樓等公共建筑中得到應(yīng)用，而裝配式大板結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在居住建筑中。該時(shí)期預(yù)制裝配式公共建筑的情況如表2所示。

隨著裝配式結(jié)構(gòu)的發(fā)展，許多工程中預(yù)制框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接，采用高強(qiáng)砂漿錨固鋼筋代替焊接，這種方法俗稱“漿錨連接”。它具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、節(jié)省鋼材、施工安裝方便等特點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)構(gòu)造情況見圖6。

2.1典型建筑分析——北京民航大廈

北京民航大廈位于東城區(qū)東四西大街，1964年1月竣工，建筑面積為23 000m²，以民航總局辦公樓為主，附有民航科研所、售票營(yíng)業(yè)廳以及飛行員招待所等。其東西長(zhǎng)107.30m，進(jìn)深38mm，地面以上最高處達(dá)到54.5m。辦公樓外墻面全部貼米黃色面磚配以水刷石立線條，地面材料為預(yù)制水磨石，部分為木地板（圖7）。

北京民航大廈由三個(gè)裝配整體式框架結(jié)構(gòu)辦公樓組成，層數(shù)分別為14、11、9層，民航大廈標(biāo)準(zhǔn)層分段平面示意圖見圖8。其九至十四層采用預(yù)制抗震框架施工、上下柱主筋用熔杯焊接后現(xiàn)澆接頭，在國(guó)內(nèi)首次采用整間預(yù)制貼面磚外墻掛板和內(nèi)爬式塔式起重機(jī)施工。

除基礎(chǔ)、地下室及一層結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土外，民航總局辦公樓自二層以上所有的柱、梁、樓板、樓梯、內(nèi)外墻壁板以及外墻飾面均為預(yù)制裝配，裝配面積占總建筑面積的78.58%。后由于唐山大地震的影響以及建筑物本身年久失修，又在2000年左右進(jìn)行了一次加固改造。

民航總局辦公樓建造于文革時(shí)期，當(dāng)時(shí)的結(jié)構(gòu)普遍安全儲(chǔ)備不大，且當(dāng)時(shí)高層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)尚少，后又經(jīng)歷了邢臺(tái)、唐山兩次大地震。1998年經(jīng)專家檢測(cè)鑒定，其結(jié)構(gòu)可靠性略低于標(biāo)準(zhǔn)要求，且其建筑外觀不能滿足市容市貌的要求，使用功能也不能滿足現(xiàn)代辦公的需求。究其原因，一是當(dāng)時(shí)的施工質(zhì)量、技術(shù)不完備，經(jīng)驗(yàn)尚少；二是特殊歷史時(shí)期，人們?nèi)狈?chuàng)作的激情，在設(shè)計(jì)上也缺少亮點(diǎn)。

3 1980年代——引進(jìn)法國(guó)預(yù)制薄板迭合板技術(shù)和南斯拉夫預(yù)制升板技術(shù)

1978年十一屆三中全會(huì)后，建筑創(chuàng)造領(lǐng)域百家爭(zhēng)鳴，我國(guó)預(yù)制裝配式公共建筑也迎來了歷史上的空前繁榮。這一時(shí)期裝配式建筑的標(biāo)志性進(jìn)步是引進(jìn)了法國(guó)預(yù)制薄板迭合板技術(shù)和南斯拉夫預(yù)制升板技N術(shù)。預(yù)制薄板迭合板是采用5～6cm的預(yù)制板，到施工現(xiàn)場(chǎng)鋪好以后，上面再現(xiàn)澆混凝土制成。

預(yù)制無梁樓蓋升板結(jié)構(gòu)是一種典型的裝配式結(jié)構(gòu)，是南斯拉夫體系，主要用于工廠、倉(cāng)庫(kù)、商場(chǎng)中。

3.1基本情況

這一時(shí)期出現(xiàn)了各種程度的裝配式公共建筑，從主體結(jié)構(gòu)的裝配到僅是外墻板、樓板的預(yù)制裝配。此時(shí)期部分典型預(yù)制裝配式公共建筑的情況如表3所示。

3.2典型建筑分析——西苑飯店

西苑飯店引進(jìn)法國(guó)預(yù)制薄板迭合板技術(shù)，我國(guó)自行實(shí)驗(yàn)并加以應(yīng)用，獲得了全國(guó)結(jié)構(gòu)優(yōu)秀設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。西苑飯店共有709套客房，總建筑面積61367m²，地下3層，地上23層加頂部旋轉(zhuǎn)餐廳塔樓6層，地面以上高度93.51m（圖9）。

工程于1979年底開始方案設(shè)計(jì)，1981年3月開工，1984年7月建成開業(yè)，布局緊湊、合理，外形新穎，室內(nèi)裝修簡(jiǎn)潔明快。

主樓四至二十三層為標(biāo)準(zhǔn)層，樓板采用了預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土薄板疊合板，為國(guó)內(nèi)首次在高層建筑中大面積采用此種樓板。在西苑飯店工程中，所用板的寬度為1.5m，一個(gè)房間在進(jìn)深方向要用三、四塊，擺放好了再現(xiàn)澆。這種板造價(jià)較高，因此多用在公建里，住宅里較少采用。

西苑飯店建筑外形呈鋸齒狀，為了方便施工和保溫，采用了陶?；炷撩鎸觾?nèi)夾加氣混凝土預(yù)制復(fù)合外墻板。

“預(yù)制薄板迭合樓板”既有預(yù)制板不需要支模、施工快捷的優(yōu)點(diǎn)，又有現(xiàn)澆樓板整體性好、抗震性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。此技術(shù)在西苑飯店工程中取得成功，并推廣到不同的工程中去。

4 1990年代至今——裝配式建筑發(fā)展停滯，全現(xiàn)澆式得到發(fā)展

我國(guó)在這一時(shí)期由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展異常迅猛。裝配式建筑發(fā)展遭遇停滯，全現(xiàn)澆式建筑大行其道。

同時(shí)期，發(fā)達(dá)國(guó)家開始關(guān)注可持續(xù)發(fā)展的問題，由追求“量”改為強(qiáng)調(diào)“質(zhì)”。歐洲各國(guó)家率先提出城市與建筑的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，歐洲的預(yù)制裝配式建筑進(jìn)入了一個(gè)節(jié)能減排的“綠色”階段。

4.1問題剖析

4.1.1造價(jià)問題

在這一時(shí)期，預(yù)制構(gòu)件的價(jià)格不再受國(guó)家的控制，飛速上漲，因此許多大型構(gòu)件廠紛紛關(guān)閉?，F(xiàn)如今，大型構(gòu)件廠已經(jīng)消失，只有一些民營(yíng)小作坊還在營(yíng)業(yè)。

4.1.2技術(shù)及管理問題

預(yù)制裝配式施工除了要有專業(yè)的預(yù)制構(gòu)件廠之外，還需要專業(yè)的技術(shù)人員及安裝機(jī)械，需要相關(guān)企業(yè)從方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目開發(fā)到構(gòu)件制作、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、吊裝、連接等各道工序均具有較高的技術(shù)力量和管理水平。而我國(guó)目前施工人員專業(yè)水平十分有限，企業(yè)管理水平也亟待提高。

5總結(jié)與展望

5.1總結(jié)

從1950年代開始，我國(guó)開始學(xué)習(xí)外國(guó)經(jīng)驗(yàn)，并設(shè)計(jì)建造自己的裝配式公共建筑。中間經(jīng)歷了大量實(shí)驗(yàn)和探索的時(shí)期，于1980年代迎來發(fā)展的黃金時(shí)期，直到1990年代中期發(fā)展停滯。

縱觀1950～1990年間我國(guó)裝配式公共建筑的發(fā)展情況，不難發(fā)現(xiàn)：裝配化程度總體上呈下降趨勢(shì)，預(yù)制構(gòu)配件種類愈發(fā)豐富，節(jié)點(diǎn)連接方式不斷進(jìn)步。

這說明，技術(shù)進(jìn)步帶給建筑師選擇的空間，可以根據(jù)抗震要求、外觀、經(jīng)濟(jì)性等因素綜合考慮構(gòu)配件的選擇及節(jié)點(diǎn)的連接方式?？傮w上，直到停滯之前，發(fā)展趨勢(shì)都是良好的。

5.2展望——重提“裝配式”

近年來，裝配式建筑又重新進(jìn)入大眾的視野，國(guó)家亦大力推行預(yù)制裝配式建筑。預(yù)制裝配式建筑可以減少施工污染，提高施工的準(zhǔn)確率，減少返工和錯(cuò)誤。另外，隨著時(shí)代的發(fā)展，人力反而逐漸變?yōu)橄∪辟Y源。裝配式建筑可以節(jié)省人力，進(jìn)而節(jié)約造價(jià)。

預(yù)制裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)很多，但其抗震性能不如全現(xiàn)澆式建筑。因此，對(duì)于抗震性能要求高的建筑，把預(yù)制和現(xiàn)澆的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合的“裝配整體式”是一個(gè)可行的辦法，也是發(fā)展的方向?？梢哉f預(yù)制裝配式無論是在住宅領(lǐng)域還是公建領(lǐng)域，都具有良好的發(fā)展前景。

樊則森

中建科技有限公司總建筑師，教授級(jí)高級(jí)工程師，一級(jí)注冊(cè)建筑師。1994～2015年任職于北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司。碩士畢業(yè)于清華大學(xué)。曾獲得中國(guó)建筑學(xué)會(huì)青年建筑師獎(jiǎng)。主持項(xiàng)目：全總職工之家擴(kuò)建配套工程、北京市檢察院二分院業(yè)務(wù)樓、中華全國(guó)總工會(huì)辦公樓、朝陽(yáng)公園東小區(qū)（觀湖國(guó)際）、中糧萬科假日風(fēng)景Ⅰ～Ⅱ期工程、住總?cè)f科金域華府、北京市公安局公租房、合肥蜀山裝配式公租房。主要科研成果：主編國(guó)標(biāo)圖集《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)示例（剪力墻結(jié)構(gòu)）》、《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施裝配式建筑專篇——裝配式混凝土住宅設(shè)計(jì)（剪力墻結(jié)構(gòu)）》、《北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《裝配式剪力墻住宅建筑設(shè)計(jì)規(guī)程》、《裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑工程設(shè)計(jì)深度要求》，參編國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》。