基于內(nèi)裝工業(yè)化的既有高層住宅內(nèi)裝改造技術(shù)研究

呂瑋 王琋慧 孫楠 馮垚 何曉微

中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院有限公司

1 研究背景和目的

1.1 研究背景

（1）存量房量大、面廣，亟待改造

住建部指出，目前17萬(wàn)個(gè)城鎮(zhèn)老舊小區(qū)待改造，涉及居民超過(guò)4 200萬(wàn)戶，接近一億人，建筑面積約40億m2，投資總額高達(dá)4萬(wàn)億元。老舊小區(qū)改造量巨大，群眾愿望強(qiáng)烈，是重大民生工程。為全面推進(jìn)城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作，將積極創(chuàng)新城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造投融資機(jī)制，吸引社會(huì)力量參與。

（2）4萬(wàn)億投資拉動(dòng)內(nèi)需，改善現(xiàn)有居住環(huán)境

習(xí)總書記在十九大報(bào)告中明確指出“房子是用來(lái)住的，不是用來(lái)炒的，加快建立多主體供給、多渠道保障、租購(gòu)并舉的住房制度，讓全體人民住有所居”。改造老舊存量房賦予其新生，是實(shí)現(xiàn)有效供給的重要渠道之一，通過(guò)改造，居住空間更加舒適，居住環(huán)境和居住質(zhì)量得到改善。此舉能有效拉動(dòng)基建投資并帶來(lái)消費(fèi)增長(zhǎng)，是保經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、改善民生的有效措施。

1.2 研究目的

（1）實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)居住環(huán)境

手工作業(yè)有很大的不確定性和隨意性，工業(yè)化內(nèi)裝的部品和構(gòu)件是在專業(yè)流水線上生產(chǎn)的，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的生產(chǎn)工藝帶來(lái)穩(wěn)定的加工品質(zhì)。此外，現(xiàn)場(chǎng)安裝可實(shí)現(xiàn)無(wú)釘眼、無(wú)裂縫、無(wú)噪音、無(wú)污染。

（2）提高效率、縮短改造周期

工業(yè)化內(nèi)裝通過(guò)在項(xiàng)目前期對(duì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工全過(guò)程的統(tǒng)籌，有效減少了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，縮短了工期，提高了效率。據(jù)測(cè)算，工業(yè)化裝修可縮短工期50%～70%。

（3）實(shí)現(xiàn)成本可控

工業(yè)化內(nèi)裝的構(gòu)配件多數(shù)采用工廠化生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝的建造模式。材料構(gòu)件數(shù)量明晰，便于控制成本，而模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化的住宅部品可有效降低制造成本。

在讓人民住上適用、經(jīng)濟(jì)、綠色、美觀的住宅的指導(dǎo)思想下，中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院（以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)院）提出了符合中國(guó)人居住生活習(xí)慣的、鏈接現(xiàn)代生產(chǎn)方式的住宅設(shè)計(jì)建造理念——DtoB設(shè)計(jì)施工體系（Design to Building），同時(shí)近期標(biāo)準(zhǔn)院秉承設(shè)計(jì)建造一體化理念的居住項(xiàng)目悉數(shù)落地。

2 DtoB設(shè)計(jì)施工體系理論淺析

2.1 空間極限尺寸與格局設(shè)計(jì)

咫尺玲瓏空間，別有宜居天地。DtoB設(shè)計(jì)施工體系針對(duì)小戶型改造項(xiàng)目，在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)參考借鑒日本常用的空間尺度。因?yàn)槿毡緡?guó)土面積小，人均居住空間十分有限。根據(jù)2000年日本《國(guó)勢(shì)調(diào)査報(bào)告》，日本人均住宅建筑面積為33.8m2。另一方面，隨著近年來(lái)我國(guó)城鎮(zhèn)化水平穩(wěn)步提升，國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)化率已由1996年的30.48%，逐步上升到了2015年的57.35%，2016年中國(guó)城市人均住宅建筑面積為32.91m2，與日本十分相近。對(duì)我國(guó)而言，日本住宅的設(shè)計(jì)尺寸具有很好的借鑒意義。以餐區(qū)動(dòng)作、行走路線為例：沒(méi)有扶手的椅子需要寬度是600mm，帶扶手的椅子需要寬度是750mm，椅子需要進(jìn)深是400mm。一人通行備餐通道是600mm，單側(cè)設(shè)有收納的通道需要700mm以上，主通道要考慮兩人并行，最小寬度800mm。餐區(qū)組合如圖1所示，根據(jù)高矮胖瘦可以調(diào)整尺寸。

1 用餐尺度

2 改造前平面圖

3 改造前現(xiàn)場(chǎng)情況

戶型無(wú)論大小，在滿足居住功能之后，住宅空間又通過(guò)分隔、變換、組合形成穩(wěn)定格局。DtoB設(shè)計(jì)施工體系要求建筑師對(duì)設(shè)計(jì)品質(zhì)負(fù)責(zé)，從建筑空間劃分至家具設(shè)計(jì)進(jìn)行全面統(tǒng)籌考慮，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)練而富有美感的空間格局。

2.2 室內(nèi)空間與固定家具一體化設(shè)計(jì)

家具設(shè)計(jì)與建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)頗有淵源，從古埃及的第一把椅子到中國(guó)明式家具，再至西方現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)領(lǐng)域，家具族譜的頂端都赫然留下了建筑設(shè)計(jì)師的影子。另一方面，建筑的完成有賴于家具設(shè)計(jì)中對(duì)造型與功能的求索創(chuàng)新?？梢哉f(shuō)，脫離了家具設(shè)計(jì)的室內(nèi)設(shè)計(jì)是不完整的設(shè)計(jì)。

DtoB設(shè)計(jì)施工體系要實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空間與固定家具的一體化設(shè)計(jì)。特別是針對(duì)舊改小戶型，一體化設(shè)計(jì)可以最大限度實(shí)現(xiàn)空間的有效利用。家具設(shè)計(jì)涉及材料特性、五金連接、榫卯連接、縫隙設(shè)計(jì)、施工順序、容錯(cuò)與糾錯(cuò)等，DtoB設(shè)計(jì)施工體系要求設(shè)計(jì)師要充分學(xué)習(xí)并掌握相關(guān)技術(shù)。

2.3 追求美學(xué)的共鳴

1923年著名建筑師柯布西耶發(fā)表了現(xiàn)代主義建筑宣言《走向新建筑》，其中，“建筑”一章之前，柯布在“視而不見(jiàn)的眼睛”第一章中說(shuō)著似乎與建筑無(wú)關(guān)的輪船、飛機(jī)、汽車。書中“輪船”一節(jié)中提到，浴盆、陽(yáng)光、熱水、冷水，隨意調(diào)節(jié)的溫度，保存菜肴，衛(wèi)生，比例良好的美……，就像不同的書籍能引發(fā)不同受眾的思考，每套住宅，尤其是既有住房，都記錄著居住者的生活習(xí)慣、成長(zhǎng)經(jīng)歷、精神及肉體的感受。DtoB設(shè)計(jì)施工體系要求在設(shè)計(jì)前充分了解居住者的需求和居住環(huán)境現(xiàn)狀，在設(shè)計(jì)上運(yùn)用美學(xué)原理，再現(xiàn)與居住者產(chǎn)生共鳴的、有強(qiáng)烈歸屬感的設(shè)計(jì)。

2.4 以大數(shù)據(jù)為依托輕松實(shí)現(xiàn)個(gè)性化

電腦的發(fā)明被稱為第二次信息爆炸，而打破邊界的萬(wàn)物互聯(lián)將催生出一種新的技術(shù)革命——新智能。新技術(shù)以數(shù)據(jù)為依托，創(chuàng)立信息熵的負(fù)熵循環(huán)體系。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)迎來(lái)了數(shù)字化生產(chǎn)時(shí)代，DtoB設(shè)計(jì)施工體系依托工業(yè)4.0生產(chǎn)技術(shù)，采用非標(biāo)定制生產(chǎn)模式輕松應(yīng)對(duì)個(gè)性化需求。

2.5 施工現(xiàn)場(chǎng)全安裝

DtoB設(shè)計(jì)施工體系主要采用干式工法，將工廠生產(chǎn)的內(nèi)裝部品、構(gòu)件等結(jié)合設(shè)備管線在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。

當(dāng)前，國(guó)家及地方發(fā)展裝配式建筑的政策紛紛出臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，開(kāi)發(fā)企業(yè)、設(shè)計(jì)企業(yè)、施工企業(yè)、生產(chǎn)制造企業(yè)都熱情高漲，積極投入到這場(chǎng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的浪潮中。以上述五大理論為支撐的DtoB設(shè)計(jì)施工體系提供了內(nèi)裝工業(yè)化的一個(gè)具體解決方案。該體系已經(jīng)運(yùn)用在實(shí)際工程項(xiàng)目中，并得到客戶廣泛的認(rèn)可和高度評(píng)價(jià)。下面以具體實(shí)施項(xiàng)目為例，分析說(shuō)明該體系的特點(diǎn)。

3 DtoB設(shè)計(jì)施工體系實(shí)踐——某既有住宅改造項(xiàng)目

采用“DtoB設(shè)計(jì)施工體系”的實(shí)踐案例，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工各領(lǐng)域貫徹以下5個(gè)核心點(diǎn)：1）小切分——空間組織；2）精設(shè)計(jì)——板式定制；3）匯匠心——設(shè)計(jì)引領(lǐng)；4）智雕琢——智能制造；5）巧拼合——集成裝配

3.1 項(xiàng)目背景

該項(xiàng)目位于北京西城區(qū)，地理位置優(yōu)越。房間為兩室一廳一衛(wèi)的北向戶型，東西北三面采光，使用面積約65m2。業(yè)主為一對(duì)夫婦和兩個(gè)孩子的4口之家，要求改造為三居室并且滿足6人短暫居住的需求。業(yè)主希望有盡可能多的收納空間，并且確保采光和通風(fēng)，裝修風(fēng)格簡(jiǎn)潔實(shí)用，材料環(huán)保；女主人有下廚的愛(ài)好，希望有較大且高效的廚房；男主人喜歡閱讀，希望有專屬的書桌和書架；入戶需要儲(chǔ)藏?fù)魟Π突遘嚨容^大物品的儲(chǔ)物空間和鞋柜等（圖2，3）。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估結(jié)果和相關(guān)設(shè)計(jì)資料，了解到此房屋是20世紀(jì)80年代初北京設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化高層PC住宅樓，PC大板結(jié)構(gòu)。當(dāng)時(shí)，該體系在北京被廣泛使用，具有一定代表性。但是，該P(yáng)C大板體系在戶型設(shè)計(jì)上沒(méi)有考慮未來(lái)戶型調(diào)整和改造的需求，導(dǎo)致：1）門洞不能擴(kuò)大和移位，就算改造也要執(zhí)行新的結(jié)構(gòu)規(guī)范，大的空間調(diào)整幾乎不可能；2）內(nèi)墻沒(méi)有暗埋管線的條件，改造電路只能運(yùn)用管線分離技術(shù)；3）戶內(nèi)凈高較低，在2.55m左右；4）室內(nèi)外結(jié)構(gòu)面無(wú)高差，影響戶內(nèi)地面做法；5）室內(nèi)地面東高西低，坡降為3cm，地面找平難度大；6）衛(wèi)生間為不降板同層排水，地面抬高近22cm之多，且衛(wèi)生間凈高僅有2.3m左右。

3.2 平面設(shè)計(jì)特點(diǎn)

3.2.1 兩居改三居

將兩居改造為三居，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)將原有客廳分割為大兒房和小兒房，兩個(gè)孩子各自有了單獨(dú)的房間，給課業(yè)繁重的大兒子創(chuàng)造安靜的學(xué)習(xí)環(huán)境，也給小兒子提供采光和通風(fēng)良好的東向臥室，實(shí)現(xiàn)對(duì)孩子自理能力的培養(yǎng)（圖4）。另外，小兒房與客廳和廚房可實(shí)現(xiàn)良好的視線互動(dòng)，方便父母對(duì)幼兒的監(jiān)護(hù)。在大兒外出求學(xué)寄宿時(shí)，小兒房還可作為獨(dú)立書房使用（圖5～7）。

3.2.2 增設(shè)玄關(guān)

現(xiàn)狀的戶型和鄰居門對(duì)門，戶門敞開(kāi)時(shí)客廳一覽無(wú)余。通過(guò)設(shè)計(jì)獨(dú)立玄關(guān)，來(lái)解決這一問(wèn)題。獨(dú)立玄關(guān)要有臨時(shí)的儲(chǔ)物和置物空間，還要隱藏強(qiáng)弱電箱。因此，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在入戶處采用空間與固定家具一體化設(shè)計(jì)的手法，設(shè)計(jì)了一組部品，左側(cè)設(shè)置了穿衣鏡柜，內(nèi)藏強(qiáng)弱電箱，還可放置鑰匙等小件物品；右側(cè)設(shè)計(jì)鞋柜和置物臺(tái)以滿足儲(chǔ)物與置物的需要（圖8～11）。

此外，在入口正前方設(shè)置格柵遮擋視線，也遮擋了客廳方向的冰箱。

3.2.3 增設(shè)獨(dú)立洗衣家政空間

針對(duì)有兒童的家庭洗衣頻率高的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)將廚房入口處的收納柜改造為獨(dú)立的洗衣家政空間，借用通道解決家政操作空間。此外，家政空間還設(shè)計(jì)了置物臺(tái)，擴(kuò)寬廚房視覺(jué)感受的同時(shí)還可臨時(shí)提供備餐功能（圖12）。

4 改造后平面圖

5 主臥室

6 大兒房

7 小兒房

8 入戶場(chǎng)景

9 玄關(guān)空間

10 穿衣鏡

11 強(qiáng)弱電箱

12 家政間

13 餐區(qū)

14 客廳區(qū)

15 衛(wèi)生間入口

3.2.4 客餐一體布置巧妙

客餐廳平面布局有以下特點(diǎn)：首先借用通道形成較大餐區(qū)，為6人就餐提供寬松的就餐空間；其次形成穩(wěn)定的沙發(fā)區(qū)，既可以讓家人休閑時(shí)少受干擾，也可以展開(kāi)沙發(fā)作為臨時(shí)臥室，滿足來(lái)客需求；最后，冰箱距離餐桌與廚房的距離均比較合適，滿足日常使用要求（圖13，14）。

3.2.5 擴(kuò)大衛(wèi)生間使用區(qū)域

現(xiàn)狀衛(wèi)生間非常狹小，儲(chǔ)物空間嚴(yán)重不足，且衛(wèi)生間門正對(duì)就餐區(qū)。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)采用室內(nèi)空間與固定家具一體化設(shè)計(jì)手法，擴(kuò)大入口空間，增加儲(chǔ)物功能，同時(shí)通過(guò)雙扇門設(shè)計(jì)隱蔽衛(wèi)生間主入口，合理地規(guī)避了衛(wèi)生間與就餐區(qū)的視線干擾問(wèn)題（圖15）。

3.3 室內(nèi)空間與固定家具一體化設(shè)計(jì)

3.3.1 高效的儲(chǔ)物空間

在設(shè)計(jì)時(shí)考慮行為動(dòng)線，滿足超大儲(chǔ)物需求，并將儲(chǔ)物空間合理分配在每個(gè)居室中，實(shí)現(xiàn)隨用隨收。在主臥室與大兒房各設(shè)置兩組衣柜、雜物柜和書桌書架，小兒房及走廊設(shè)置三組衣柜，客廳設(shè)置上下兩組吊柜并形成超長(zhǎng)的置物臺(tái)，廚房結(jié)合U形臺(tái)面布置了U形地柜和吊柜，衛(wèi)生間設(shè)置地柜、鏡箱和凹龕柜（圖16～21，表1）。最有特色的是玄關(guān)與衛(wèi)生間入口處的組合柜，綜合了不同功能的收納、展示和移門的功能，彼此聯(lián)系緊密，形成了室內(nèi)主要的景觀走廊。

3.3.2 隱藏在固定家具中的管線

居家生活中的大部分家電都需要連接電路和水路。PC大板結(jié)構(gòu)的墻體和地面不具備敷設(shè)管線的條件，因此設(shè)計(jì)采用管線分離的手法，縱向通過(guò)家具、橫向通過(guò)超薄吊頂來(lái)實(shí)現(xiàn)管線隱蔽，并通過(guò)設(shè)置檢修口實(shí)現(xiàn)可視化維護(hù)，使得居住生活無(wú)憂（圖22）。

3.3.3 靈活運(yùn)用移門實(shí)現(xiàn)開(kāi)合有度的設(shè)計(jì)

將移門與木作部品相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)隱形移門，既不占用空間，對(duì)空間的分割也比較自由。在高房?jī)r(jià)的今天，不僅為業(yè)主節(jié)約有效的空間，更為居住者帶來(lái)完整的空間享受（圖23）。

3.4 利用智能制造實(shí)現(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)

3.4.1 提高生產(chǎn)效率

該項(xiàng)目的部品是在工業(yè)4.0技術(shù)支持的工廠進(jìn)行生產(chǎn)，工廠采用全新的智能生產(chǎn)供應(yīng)模式，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量供給。

該項(xiàng)目的木作制品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)采用“全系統(tǒng)集成”“全網(wǎng)絡(luò)協(xié)同”模式，應(yīng)用琢筑三維智能設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)并導(dǎo)出生產(chǎn)數(shù)據(jù)，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)與智能工廠互聯(lián)互通，徹底避免人工輸入造成的錯(cuò)誤，直接應(yīng)用于生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。

3.4.2 木作部品無(wú)屬性制造

16 收納空間示意

表1 住宅收納面積

17 客廳組合柜

18 走廊組合柜

19 衛(wèi)生間組合柜

20 電視墻組合柜

21 U 形廚房

22 廚房吊柜

23 廚房移門

24 綜合配置圖

設(shè)計(jì)引領(lǐng)建造，一方面，工廠實(shí)現(xiàn)不受產(chǎn)品屬性約束的、依據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的自由生產(chǎn)，提高了工廠的市場(chǎng)應(yīng)對(duì)能力；另一方面，單一工廠對(duì)所有部品構(gòu)件的統(tǒng)籌生產(chǎn)加工給設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的支持，助力實(shí)現(xiàn)最具設(shè)計(jì)感和美感的產(chǎn)品。

3.5 施工安裝

3.5.1 精細(xì)化設(shè)計(jì)圖紙指導(dǎo)施工

采用精細(xì)化設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)施工精度進(jìn)行精準(zhǔn)把控?，F(xiàn)已形成以綜合配置圖為核心的成套的精細(xì)化設(shè)計(jì)文件，通過(guò)設(shè)計(jì)文件對(duì)材料部品的規(guī)格、式樣、品質(zhì)、生產(chǎn)廠家的加工能力和安裝方式、施工工序、工法、施工指導(dǎo)書等進(jìn)行精準(zhǔn)把控。同時(shí)，依據(jù)設(shè)計(jì)文件指導(dǎo)生產(chǎn)廠家進(jìn)一步完善部品安裝生產(chǎn)圖紙，為現(xiàn)場(chǎng)的快速安裝創(chuàng)造條件，盡可能減少人為參與的環(huán)節(jié)。反向向施工方提出結(jié)構(gòu)驗(yàn)收完成面尺寸控制要求等，提高施工精度，確保內(nèi)裝成品在工程建設(shè)驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定的允許偏差范圍內(nèi)，最終實(shí)現(xiàn)圖紙所見(jiàn)即所得，精準(zhǔn)指導(dǎo)施工，實(shí)現(xiàn)精工細(xì)作（圖24）。

3.5.2 集成裝配優(yōu)勢(shì)

區(qū)別于現(xiàn)場(chǎng)制作和作坊式的傳統(tǒng)模式，該項(xiàng)目?jī)?nèi)裝采用全屋集成安裝工法，所有的內(nèi)裝部品在智能化工廠加工完成后到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，就像將各種經(jīng)過(guò)精密生產(chǎn)的零部件按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和要求組裝的汽車一樣。內(nèi)填充部品的現(xiàn)場(chǎng)裝配式干法施工，大大縮減了裝修周期，節(jié)約了人工成本，現(xiàn)場(chǎng)施工噪音小，安全環(huán)保。

4 結(jié)語(yǔ)

高層住宅改造項(xiàng)目量大面廣，要想把內(nèi)裝做好有一定難度。這次項(xiàng)目的順利落地驗(yàn)證了DtoB設(shè)計(jì)建造體系應(yīng)用于PC大板結(jié)構(gòu)高層住宅的可能性。該項(xiàng)目受到了業(yè)主和相關(guān)專業(yè)人士的一致好評(píng)，今后設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)打造以設(shè)計(jì)為引領(lǐng)，以數(shù)字生產(chǎn)技術(shù)為依托的DtoB設(shè)計(jì)建造體系，推動(dòng)建筑業(yè)的改造升級(jí)，并促進(jìn)內(nèi)裝工業(yè)化的發(fā)展。