基于SI住宅體系的中小套型住宅空間靈活化設(shè)計(jì)探究

文/內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院 內(nèi)蒙古綠色建筑工程技術(shù)研究中心 潘文祥 郭 彥

0 引言

近年來(lái)，隨著城市快速發(fā)展，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，大眾的住房需求持續(xù)增長(zhǎng)。在此背景下，我國(guó)通過(guò)建設(shè)一批中小套型住宅以緩解城市中低收入家庭的住房壓力。隨著經(jīng)濟(jì)水平提高，家庭結(jié)構(gòu)、生活方式等因素使人們對(duì)住宅空間的功能性需求發(fā)生改變，居住模式變得復(fù)雜化、多樣化。目前，我國(guó)大量中小套型住宅已無(wú)法滿足人們的使用需求，而新功能需求可通過(guò)住宅空間的靈活化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。住宅空間的靈活化設(shè)計(jì)可從根源上解決住宅空間的單一性與居住者隨時(shí)間變化產(chǎn)生的需求之間的矛盾，可有效保障居住空間的長(zhǎng)效使用，促進(jìn)住宅可持續(xù)發(fā)展。

1 SI住宅體系概述

1.1 概念

SI住宅體系是支撐體與填充體完全分離，即對(duì)主體結(jié)構(gòu)與設(shè)備、內(nèi)裝進(jìn)行分離設(shè)計(jì)。此種體系在不破壞主體結(jié)構(gòu)的前提下可對(duì)設(shè)備進(jìn)行更新與維修，對(duì)空間布局進(jìn)行更改以延長(zhǎng)住宅壽命。SI住宅體系具有低能耗、高品質(zhì)、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，可滿足住戶不同的居住功能需求。

1.2 特點(diǎn)

1.2.1 形成較大的空間

支撐體是住宅建筑的基本結(jié)構(gòu)部件，一般采用框架-剪力墻大開(kāi)間、預(yù)應(yīng)力板柱等結(jié)構(gòu)體系，上述結(jié)構(gòu)體系的建造方式要適應(yīng)不同的建造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化水平。國(guó)外很多高層住宅采用鋼筋混凝土矩形結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，由于未設(shè)柱子，故有效使用空間增加，更便于室內(nèi)空間的靈活分隔及未來(lái)的維修。

1.2.2 設(shè)置公共管井

傳統(tǒng)住宅建筑在套內(nèi)設(shè)置豎向排水管且上下層共用，且因用水位置不可變，故需進(jìn)行入戶檢修。在SI住宅體系中，設(shè)備管線的品質(zhì)影響住宅壽命，故將管線與主體結(jié)構(gòu)分離。一般公共管線布置于樓梯間端部，且按樓梯間管束的方式布置，為各種生活用水、用氣等設(shè)備提供空間。將管井設(shè)于套外，管井、管線設(shè)置分接器連接套內(nèi)管線以方便檢修。

1.2.3 室內(nèi)空間可變

可變性主要是指室內(nèi)空間靈活可變，主要是通過(guò)輕質(zhì)隔墻靈活變化實(shí)現(xiàn)空間劃分或功能布局，以適應(yīng)居住者在不同時(shí)間背景下的需求。但上述變化是在套型輪廓較清晰的范圍內(nèi)進(jìn)行的，即在同一支撐體內(nèi)變化，通過(guò)微調(diào)、合并、變換、分割等方式實(shí)現(xiàn)空間靈活可變。

1.2.4 實(shí)現(xiàn)住宅長(zhǎng)效使用

SI住宅體系采用支撐體與填充體分離設(shè)計(jì)，故當(dāng)填充體部分無(wú)法滿足功能需求時(shí)可進(jìn)行拆除或更換，不會(huì)對(duì)支撐體部分造成破壞，增加了住宅使用的可持續(xù)性。

2 影響中小套型住宅空間靈活化的因素

2.1 結(jié)構(gòu)形式

住宅室內(nèi)空間靈活化是通過(guò)填充體的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，填充體的移動(dòng)又受到支撐體的約束，故支撐體在很大程度上決定著填充體的移動(dòng)效果。住宅室內(nèi)空間靈活化與其結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)體系及能否提供無(wú)梁柱突起的平整空間有關(guān)。在結(jié)構(gòu)形式選擇方面，相較于低、多層住宅，高層住宅受橫向與豎向荷載較大，承重墻和柱等結(jié)構(gòu)體所占面積較大，故對(duì)室內(nèi)空間靈活化影響較大。住宅結(jié)構(gòu)一般是以對(duì)稱、規(guī)則的方式布置，避免風(fēng)荷載及地震作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)。此外，支撐體還應(yīng)為填充體提供無(wú)梁柱突起的平整空間，故在設(shè)計(jì)方面還應(yīng)考慮梁與樓板、柱與墻體的結(jié)合。

2.2 平面布置

中小套型住宅因受到面積限制，多有面寬小、進(jìn)深大的特點(diǎn)，空間靈活化程度受到影響，對(duì)其合并、分割、重組及功能置換時(shí)會(huì)有一定限制。

2.3 管線設(shè)備

傳統(tǒng)住宅中設(shè)備管線多豎向設(shè)置于戶內(nèi)。住宅結(jié)構(gòu)體的壽命一般達(dá)50～70年或更久，設(shè)備管線的壽命一般為20～30年，故住宅在使用過(guò)程中針對(duì)設(shè)備老化會(huì)進(jìn)行設(shè)備及管線的維修與更換。戶內(nèi)橫向管線維修與更換較容易，但豎向管線的位置相對(duì)固定且多與結(jié)構(gòu)結(jié)合，故維修與更換不便，既增加工作量，又會(huì)影響到結(jié)構(gòu)本體。同時(shí)由于管線位置相對(duì)固定，當(dāng)套內(nèi)空間需要靈活化設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)因設(shè)備障礙受到限制。

3 中小套型住宅空間靈活化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 套型輪廓

套型輪廓是影響住宅空間靈活性的重要因素。復(fù)雜空間在一定程度上對(duì)功能和尺度有一定限定，套型輪廓越復(fù)雜對(duì)室內(nèi)空間劃分限定作用越大。中小套型住宅因面積不大，但其中凹凸部分的空間固定，對(duì)空間的限定作用較大，甚至?xí)斐墒褂貌槐恪７秸?jiǎn)潔的套型形態(tài)在空間劃分方面自由度較高，對(duì)空間限定較少，并可提供更多的空間劃分可能，發(fā)揮空間靈活化的最大優(yōu)勢(shì)。

3.2 套內(nèi)空間

3.2.1 梁與樓板結(jié)合

在住宅空間中，制約住宅空間靈活性的是支撐體，支撐體應(yīng)為填充體提供無(wú)梁、柱突起的平整空間。套內(nèi)空間應(yīng)考慮梁與樓板的結(jié)合，一般采用梁的扁平化手法、室外化手法、逆梁化手法、陽(yáng)臺(tái)化手法、樓板化手法（見(jiàn)圖1）。其中梁的逆梁化手法中逆梁與地板之間的空間層既可布置上層住戶的設(shè)備管線，又可為下層住戶提供平整的頂層。

圖1 梁與樓板的結(jié)合

3.2.2 柱與墻體結(jié)合

在住宅靈活化設(shè)計(jì)方面，運(yùn)用剪力墻、支撐體結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致套內(nèi)出現(xiàn)突起的柱結(jié)構(gòu)，繼而影響室內(nèi)空間的平整度及家具擺放。柱與墻體的結(jié)合是影響空間可變性及適應(yīng)性的重要因素，故在住宅設(shè)計(jì)中將柱移向陽(yáng)臺(tái)外側(cè)，改變柱的形狀以適應(yīng)墻體（見(jiàn)圖2）。

圖2 柱與墻體的結(jié)合

3.3 支撐體

對(duì)于中小套型住宅，套內(nèi)空間的靈活可變與結(jié)構(gòu)提供的靈活空間呈正比才是最理想的狀況。支撐體決定著空間的靈活性，居住者的活動(dòng)尺度、人體尺度以及家具擺放方式反過(guò)來(lái)影響支撐體的合理設(shè)計(jì)。住宅套內(nèi)空間的劃分一般參照人體活動(dòng)時(shí)所占空間尺度的平均值，在住宅設(shè)計(jì)中一般根據(jù)人群定位確定空間的活動(dòng)尺度；家具的尺度和擺放方式在很大程度上決定了空間的劃分，一般依據(jù)空間的功能、尺度和特點(diǎn)確定家具的數(shù)量和類型，但家具、設(shè)備的選擇也應(yīng)在適當(dāng)?shù)姆秶?/p>

目前，高層住宅中小套型合理且經(jīng)濟(jì)的空間跨度為7.5～9.0m，考慮到架空地板的情況，層高達(dá)3.2～3.4m，在SI住宅體系中，層高的基本標(biāo)準(zhǔn)是≥3.0m，部分實(shí)驗(yàn)宅層高已達(dá)3.6m。日本某些住宅將梁和樓板結(jié)合，加厚無(wú)梁化樓板造價(jià)雖有所提高，但其可隔絕上下層撞擊聲，降低上下水噪聲，且可為住戶提供平整的套內(nèi)空間。

各個(gè)房間的空間尺度應(yīng)避免差異過(guò)大，若差異過(guò)大，則其在功能置換、位置變更等方面會(huì)存在不便；若尺寸近似，在功能置換、位置變更等方面具備靈活性，住戶可根據(jù)居住需求僅對(duì)空間進(jìn)行小部分改動(dòng)，無(wú)需對(duì)墻體等進(jìn)行過(guò)多挪移（見(jiàn)圖3）。

圖3 相似尺寸的房間功能置換

3.4 靈活隔墻

相較于支撐體來(lái)說(shuō)，填充體是以靈活性延續(xù)住宅的使用壽命，在SI住宅體系中，多通過(guò)微調(diào)、合并、變換、分割等方式確保空間靈活可變，最終以內(nèi)隔墻可移動(dòng)或變更的方式實(shí)現(xiàn)。部分層數(shù)較高的住宅采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，分戶墻采用承重剪力墻，降低了套型之間的可靈活調(diào)整度，使套型劃分固定，相鄰套型之間無(wú)法靈活調(diào)整，建成后僅可對(duì)套內(nèi)空間進(jìn)行調(diào)整，故為實(shí)現(xiàn)同層套型可調(diào)整，分戶墻應(yīng)盡可能避免承重。套內(nèi)隔斷是最常用的改變套型格局的方法，為確保未來(lái)能夠便捷地改變套內(nèi)空間，可使用便于安裝的隔墻進(jìn)行分隔。

4 中小套型住宅空間靈活化設(shè)計(jì)策略

4.1 設(shè)備管線分離

分離是實(shí)現(xiàn)住宅空間靈活可變的最基本原則，也是SI住宅體系貫穿始終的理念，主要指公共管線及設(shè)備部分：①不將管線埋入結(jié)構(gòu)體系中，采用更易維護(hù)與更新的配管方式；②將豎向管線設(shè)置于公共空間內(nèi)；③在公共空間預(yù)留設(shè)備區(qū)以便于未來(lái)增設(shè)管線等。

為實(shí)現(xiàn)住宅空間靈活可變，將公共管線布置于樓梯間端部。為各種生活用水、用氣等設(shè)備提供空間，將管井設(shè)于套外，有助于未來(lái)對(duì)其維護(hù)與更新，管井、管線設(shè)置分接器連接套內(nèi)管線。

4.2 架空地板體系

架空地板體系是影響住宅空間靈活性的關(guān)鍵，此種方式有助于套內(nèi)管線敷設(shè)不受結(jié)構(gòu)體系影響，套內(nèi)管線系統(tǒng)可隨著住宅內(nèi)空間功能的改變進(jìn)行調(diào)整。地面干燥、隔聲性能好、保溫性能優(yōu)良也是架空地板的優(yōu)勢(shì)所在。

4.3 整體廚衛(wèi)系統(tǒng)

整體廚衛(wèi)系統(tǒng)作為統(tǒng)籌家庭服務(wù)區(qū)的餐飲空間，按使用要求對(duì)櫥柜、廚具等進(jìn)行合理布局。近年來(lái)，開(kāi)放式廚房逐漸被大眾接納，打破原有功能空間的明顯界限成為連通的大空間，使住宅空間的靈活性得到進(jìn)一步提升。

整體衛(wèi)浴系統(tǒng)與傳統(tǒng)衛(wèi)生間的區(qū)別在于工廠化生產(chǎn)。傳統(tǒng)衛(wèi)生間需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工且位置固定，但整體衛(wèi)浴系統(tǒng)可隨著住宅空間位置改變而改變。

5 結(jié)語(yǔ)

空間靈活性是住宅可持續(xù)發(fā)展體系的一大重要特征，SI住宅體系是具有代表性的可持續(xù)發(fā)展體系，且在實(shí)踐中取得成功，其分離化的理念在住宅設(shè)計(jì)、建造施工、運(yùn)維管理等過(guò)程貫穿始終，故應(yīng)自上而下地考慮從支撐體到填充體的設(shè)計(jì)。支撐體在很大程度上決定著填充體的靈活化程度，故通過(guò)對(duì)套型輪廓、結(jié)構(gòu)部件的結(jié)合、支撐體的尺度和技術(shù)設(shè)備等方面的研究分析中小套型住宅室內(nèi)空間靈活化設(shè)計(jì)方法，為住戶在不同時(shí)間背景下的居住需求提供差異化空間。