關(guān)于產(chǎn)業(yè)化建筑的一些思考
——郭公莊車輛段一期公共租賃住房項目產(chǎn)業(yè)化設(shè)計回顧

文/中國建筑設(shè)計研究院有限公司 韓風(fēng)磊 王麗娜

1 工程概況

郭公莊車輛段一期公共租賃住房項目位于北京市豐臺區(qū)，用地南側(cè)為六圈南路，北側(cè)為郭公莊一號路，西鄰規(guī)劃小學(xué)和公共綠地，東隔綠化帶與郭公莊路相鄰；整體規(guī)劃采用“開放街區(qū)、圍合空間、混合使用”的設(shè)計理念。在小區(qū)中心設(shè)計了商業(yè)街和活動中心，同時通過道路、綠化等將小區(qū)分成6個組團(tuán)，每個組團(tuán)單獨(dú)管理，形成整個小區(qū)的規(guī)劃框架，既保證了組團(tuán)的私密性，又具有方便聯(lián)系的公共空間。總平面如圖1所示。

在建造方式上，本小區(qū)為北京市首個采用PC+PCF的公租房項目，同時內(nèi)部裝修采用SI體系，現(xiàn)在小區(qū)內(nèi)1～12號樓已主體封頂，樣板間也已完成。作為設(shè)計者，經(jīng)過這2年的施工配合，對工程中遇到的各種問題進(jìn)行回顧，以便更好地指導(dǎo)接下來的設(shè)計。

2 產(chǎn)業(yè)化實(shí)施范圍

2.1 產(chǎn)業(yè)化在本小區(qū)建筑的應(yīng)用范圍

郭公莊車輛段一期公共租賃住房項目住宅樓采用裝配式建造方式，在項目產(chǎn)業(yè)化策劃階段，為確保住宅樓上下部分立面效果統(tǒng)一，底部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)區(qū)域外圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用PCF體系、上部外圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用PC體系、內(nèi)墻現(xiàn)澆、核心筒現(xiàn)澆的結(jié)構(gòu)體系，在內(nèi)裝方面采用SI體系，整個工程從“外”到“內(nèi)”實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)化。

圖1 總平面

2.2 結(jié)構(gòu)體系實(shí)施裝配范圍

本項目在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化設(shè)計伊始，希望盡可能多的部位可工廠預(yù)制，采用綠色、環(huán)保的建造方式，盡量減少現(xiàn)場濕作業(yè)，在不影響結(jié)構(gòu)安全的情況下，住宅樓大部分外墻、陽臺、樓板、外裝飾構(gòu)件均在工廠預(yù)制，樓板采用疊合樓板，裝配率達(dá)70%（見圖2）。另外，內(nèi)裝施工也采用鋼龍骨和高密度聚酯板的輕質(zhì)隔墻體系（見圖3）。

2.3 設(shè)備管線安裝方式

針對建筑內(nèi)管線使用壽命遠(yuǎn)低于主體結(jié)構(gòu)的情況，為便于更換，設(shè)備管線安裝采用與主體結(jié)構(gòu)分離的方式，地板、墻面均設(shè)置架空層，采暖采用采暖模塊，管線布設(shè)在架空層內(nèi)。

3 產(chǎn)業(yè)化設(shè)計中要解決的問題

產(chǎn)業(yè)化建筑是一個系統(tǒng)工程，需建設(shè)方、設(shè)計方、施工方、部品方等參建各方相互配合，在實(shí)施過程中考慮運(yùn)輸、構(gòu)件安裝、構(gòu)件連接等方面，以下從設(shè)計方面論述產(chǎn)業(yè)化設(shè)計中需考慮的問題。

3.1 構(gòu)件加工范圍和尺寸

1）裝配式建筑的構(gòu)件制作主要在工廠完成，構(gòu)件的設(shè)計、制作、運(yùn)輸、安裝等過程相互制約、相互作用；開始設(shè)計時需設(shè)計方、構(gòu)件加工方、現(xiàn)場施工方、第三方廠家密切溝通，確定構(gòu)件尺寸以便于運(yùn)輸、安裝；如果尺寸過大，運(yùn)輸、安裝過程中易造成構(gòu)件損壞；如果尺寸過小，安裝完成后連接縫又非常多，不利于外墻面防水，造價又高。由于本工程套型面積小，每間房面寬均在3.6m以下，且層高為2.7m，在這種情況下，按面寬、層高確定外墻面構(gòu)件的加工尺寸符合使用要求，同時減少外墻面過多的接縫，如圖4所示。

圖2 預(yù)制構(gòu)件分布

圖3 廚房輕質(zhì)隔墻

2）在水平構(gòu)件上，樓板采用疊合板，疊合板下層在工廠預(yù)制，保證了房間頂板的平整度，而且為上部現(xiàn)澆層提供了模板，減少了現(xiàn)場現(xiàn)澆混凝土量和模板數(shù)量；同時上部現(xiàn)澆層保證了結(jié)構(gòu)的整體性和水平構(gòu)件連接的可靠性（見圖5）。

3）本項目在立面造型上做了裝飾梁、柱，在這些裝飾構(gòu)件的分段長度上力求便于施工、運(yùn)輸、安裝，裝飾柱按層高劃分，水平梁按小于4.2m并結(jié)合立面劃分，確保立面分縫與立面整體造型相協(xié)調(diào)。

圖4 構(gòu)件尺寸

圖5 疊合樓板

圖7 陽臺板安裝

3.2 構(gòu)件結(jié)構(gòu)形式

構(gòu)件主要是指與主體結(jié)構(gòu)相連的構(gòu)件，如陽臺板、空調(diào)板、女兒墻、樓梯等。在產(chǎn)業(yè)化設(shè)計中，這些部分可采用現(xiàn)澆也可采用預(yù)制方式，這與構(gòu)件的復(fù)雜性關(guān)系密切，如樓梯適合采用工廠預(yù)制，既節(jié)約現(xiàn)場模板又可提高施工效率，工程中所有樓梯均采用工廠加工；陽臺欄板在陽臺板上安裝，對陽臺板本身的荷載提出了要求，如果允許應(yīng)盡量采用鑄鐵材質(zhì)欄桿，以降低自身重量；但在本工程中考慮以后要封閉陽臺等要求，陽臺板采用混凝土結(jié)構(gòu)，為減少自重，內(nèi)部填充輕質(zhì)材料。

3.3 構(gòu)件連接方式

在本工程中，外墻連接在水平方向上與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)梁采用套筒灌漿方式固定連接（見圖6）；套筒灌漿漿料能起到很好的連接作用，關(guān)鍵在于保證灌漿的密實(shí)度；陽臺板和欄板連接采用坐漿+灌漿的施工方式，保證了安裝后欄板的高度和連接的可靠性（見圖7）；室外空調(diào)護(hù)欄和空調(diào)位的連接采用在預(yù)制空調(diào)板上預(yù)埋連接件的連接方式。

3.4 構(gòu)件連接處的縫隙處理

在裝配式混凝土建筑中，構(gòu)件在工廠加工完成，現(xiàn)場拼裝，構(gòu)件之間的縫隙寬度通常為20mm，分為水平縫和垂直縫，常用縫處理材料是密封膠，根據(jù)裝配式混凝土建筑的構(gòu)件材料性質(zhì)，密封膠不應(yīng)采用硅酮膠，易污染混凝土構(gòu)件，一般采用改性硅酮膠，先在縫內(nèi)填充PE棒，由PE棒做襯底，內(nèi)填改性硅酮膠，填充硅酮膠厚度一般為10mm，縫的處理形式有平縫、凹縫等，現(xiàn)場施工需注意施工工藝的精確性，避免縫周圍出現(xiàn)毛邊。

3.5 預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆構(gòu)件交接

在本工程外墻中，核心筒外墻根據(jù)結(jié)構(gòu)專業(yè)要求采用現(xiàn)澆混凝土墻體，另外由于女兒墻造型變化較多，如果采用工廠預(yù)制，會導(dǎo)致構(gòu)件種類較多，因此女兒墻也采用現(xiàn)澆混凝土形式，整個外立面就出現(xiàn)了預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆構(gòu)件2種類型，2種構(gòu)件的交接處會出現(xiàn)水平縫和垂直縫，對于不同類型的縫要采用不同處理方法：①預(yù)制構(gòu)件和女兒墻的交接處形成1道水平縫，為避免水平縫中進(jìn)水，要對此處進(jìn)行重點(diǎn)防水處理，采用鋁合金金屬雨披的處理方法（見圖8）；②對于垂直縫，根據(jù)兩側(cè)材料為混凝土和聚氨酯保溫板，其中一側(cè)為低強(qiáng)度材料，對此類型的縫采用砂漿填充，兼顧防水、外立面等要求，構(gòu)造設(shè)計要保證施工便利性和后期使用的可靠性。

圖8 現(xiàn)澆女兒墻與預(yù)制構(gòu)件頂部節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造

4 產(chǎn)業(yè)化設(shè)計中的注意事項

1）項目之初，整個項目設(shè)計要從產(chǎn)業(yè)化角度出發(fā)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化策劃，構(gòu)件種類盡可能少，平面設(shè)計盡可能規(guī)整，可通過構(gòu)件本身變化而不是種類的增多豐富立面效果，盡量減少懸挑構(gòu)件，對構(gòu)件的分類要緊密結(jié)合構(gòu)件的受力情況，豎向受力構(gòu)件要簡潔、直接。另外，對于居住建筑，在規(guī)劃時要考慮規(guī)劃統(tǒng)一，規(guī)劃產(chǎn)品的類型要盡量少。

2）對于產(chǎn)業(yè)化設(shè)計，要與施工方、構(gòu)件廠等相關(guān)各方緊密溝通，確定相對合理的構(gòu)件加工方案，并汲取各方在產(chǎn)業(yè)化工程中的經(jīng)驗、教訓(xùn)，以便更好地服務(wù)于項目。

3）要結(jié)合參建各方，充分論證建筑每部分采用工廠預(yù)制的必要性，并分析構(gòu)件采用現(xiàn)澆和預(yù)制2種方式的利弊，以及采用不同預(yù)制材料的利弊，更經(jīng)濟(jì)、合理、科學(xué)地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化設(shè)計。

4）在產(chǎn)業(yè)化設(shè)計時，要平衡構(gòu)件數(shù)量和后期施工完成后形成的縫的數(shù)量，構(gòu)件尺寸也不能過大，以便運(yùn)輸和安裝。

5）設(shè)計時充分考慮預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆部分、預(yù)制構(gòu)件之間，以及混凝土預(yù)制構(gòu)件和其他材料預(yù)制構(gòu)件之間的交接關(guān)系，要提前考慮節(jié)點(diǎn)設(shè)計，并分析不同方案帶來的問題。

6）施工配合階段，作為設(shè)計方，要有充足的準(zhǔn)備應(yīng)對施工中的各種問題，如構(gòu)件的連接、結(jié)合縫的處理、部品的結(jié)合等，同時協(xié)調(diào)好建設(shè)方、施工方、部品方等各方關(guān)系。

5 結(jié)語

產(chǎn)業(yè)化設(shè)計是一個嚴(yán)謹(jǐn)、系統(tǒng)而又涉及很多方面的工程，迄今為止，郭公莊一期公租房項目還在緊鑼密鼓地進(jìn)行著，作為設(shè)計方，在配合施工的過程中，還會遇到很多問題，仍需不斷總結(jié)，不斷吸取教訓(xùn)，并轉(zhuǎn)化成自己內(nèi)部的力量，促進(jìn)成長，在產(chǎn)業(yè)化設(shè)計的道路上越走越遠(yuǎn)。