裝配式居住建筑造型設(shè)計(jì)研究

陳敬思，許皓月

（中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100044）

1 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的發(fā)展與現(xiàn)狀

我國(guó)現(xiàn)代裝配式建筑興盛于20世紀(jì)70年代末。大板住宅建筑體系具有工業(yè)化程度高、施工速度快、受季節(jié)性影響小、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量少等優(yōu)點(diǎn)。但因其抗震、造價(jià)及對(duì)多樣化平面適配不足的問(wèn)題，竣工面積逐年下降，最終逐漸淡出市場(chǎng)。20世紀(jì)90年代至今，大規(guī)模建造逐漸減少，人們對(duì)建筑的要求日趨精細(xì)化、個(gè)性化。同時(shí)隨著國(guó)內(nèi)勞動(dòng)成本的逐年提升，避免以前粗放的建造方式，尋找節(jié)能環(huán)保、對(duì)建筑質(zhì)量精準(zhǔn)控制、延長(zhǎng)使用壽命、降低維護(hù)成本的建造方式是現(xiàn)階段必然的追求。

在裝配式建筑建設(shè)量飛速提高的同時(shí)，立面設(shè)計(jì)受標(biāo)準(zhǔn)化程度、參差不齊的技術(shù)工藝水平、PC建筑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限制等因素制約，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)部分裝配式建筑立面形式與其他類(lèi)型商品房相比較為單一。由于裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化程度決定了其相對(duì)于現(xiàn)澆建筑后增量成本，因此如何通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的立面構(gòu)件適配建筑立面內(nèi)在規(guī)律，以適應(yīng)個(gè)性化的風(fēng)格要求和協(xié)調(diào)各方訴求，成為當(dāng)代建筑師的新難題。

2 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)在集合住宅中的應(yīng)用

在我國(guó)曾被廣泛使用的大板住宅體系、內(nèi)澆外掛式住宅體系和框架輕板住宅體系等受經(jīng)濟(jì)、技術(shù)發(fā)展的制約，建筑形象差強(qiáng)人意，對(duì)裝配式建筑的造型，尤其是裝配式居住建筑的造型產(chǎn)生誤導(dǎo)。而集合住宅作為裝配式建筑主要應(yīng)用領(lǐng)域，也逐步退出大眾視野。

集合住宅在世界各地均有著廣泛的市場(chǎng)，但差異性較大。日本的集合住宅、美國(guó)曼哈頓的住宅區(qū)、歐洲集合住宅等均對(duì)集合住宅的造型外觀和生活模式進(jìn)行了不同方式的試驗(yàn)和研究。

20世紀(jì)90年代中期，隨著改革開(kāi)放帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求逐漸提高。對(duì)居住空間的要求也從滿(mǎn)足生存需要逐漸向享受型轉(zhuǎn)變。這種偏好隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐漸傳播、演變，最終形成具有風(fēng)格化特征的多種立面形式，成為市場(chǎng)的主流。

我國(guó)住宅立面風(fēng)格化的特征決定了人們對(duì)居住建筑立面的品質(zhì)要求較高，形態(tài)要求更復(fù)雜。而現(xiàn)階段生硬地照搬過(guò)于風(fēng)格化的住宅立面是否符合我國(guó)大多數(shù)城市本土化的城市風(fēng)貌，是現(xiàn)階段作為建筑師值得思考的問(wèn)題。

現(xiàn)有的常見(jiàn)立面風(fēng)格因其復(fù)雜的裝飾構(gòu)件對(duì)于裝配式建筑不具備技術(shù)合理性，不適用于標(biāo)準(zhǔn)化較高的裝配式居住建筑。這決定了現(xiàn)階段建筑師要根據(jù)裝配式建筑獨(dú)有的內(nèi)在規(guī)律，在限制條件更高的前提下，積極推進(jìn)技術(shù)發(fā)展，探索新的立面手法。

3 立面設(shè)計(jì)案例

3.1 北京焦化廠公租房項(xiàng)目

北京焦化廠公租房項(xiàng)目分為東西2個(gè)片區(qū)，共包括22個(gè)樓棟，7種套型。

在平面設(shè)計(jì)中，通過(guò)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)套型和核心筒模塊的方法，最終通過(guò)4種套型模塊的組合形成4種不同的樓形。在滿(mǎn)足不同家庭使用需求的基礎(chǔ)上保證了高標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)為立面設(shè)計(jì)的多樣化打下基礎(chǔ)。

立面設(shè)計(jì)中對(duì)立面元素進(jìn)一步優(yōu)化整合，以達(dá)到少構(gòu)件、多組合的效果。通過(guò)組織曬臺(tái)、空調(diào)機(jī)位、收納空間和花池等功能部位豐富體塊變化。結(jié)合功能，著重處理窗戶(hù)、陽(yáng)臺(tái)的比例，提高立面質(zhì)量。同時(shí)在產(chǎn)業(yè)化優(yōu)化過(guò)程中去除陽(yáng)臺(tái)外無(wú)功能的裝飾板，實(shí)現(xiàn)數(shù)量?jī)?yōu)化（見(jiàn)圖1）；簡(jiǎn)化連接方式，實(shí)現(xiàn)構(gòu)造簡(jiǎn)化；統(tǒng)一構(gòu)件尺寸。建筑建成效果如圖2所示。

圖1 建筑立面優(yōu)化過(guò)程

圖2 建筑外立面建成效果

3.2 北京臺(tái)湖公租房項(xiàng)目

在北京臺(tái)湖公租房項(xiàng)目中，平面的標(biāo)準(zhǔn)化被發(fā)揮到極致。34棟公租房只使用了2種樓型平面，4種套型平面。樓電梯、廚房和衛(wèi)生間模塊均進(jìn)行了統(tǒng)一，在保證多樣性的前提下極大提高了經(jīng)濟(jì)性。

立面設(shè)計(jì)延續(xù)了少構(gòu)件、多組合的思路，混凝土外掛裝飾構(gòu)件與陽(yáng)臺(tái)相結(jié)合，成為立面的主要變化因素。以B1地塊為例，通過(guò)3種立面外掛裝飾構(gòu)件和陽(yáng)臺(tái)的相互錯(cuò)動(dòng)，創(chuàng)造出富有節(jié)奏感的豐富立面效果（見(jiàn)圖3，4）。

圖3 裝飾構(gòu)件與陽(yáng)臺(tái)的相互錯(cuò)動(dòng)

圖4 建筑外立面建成效果

通過(guò)該項(xiàng)目可發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)化的提升不是造型單調(diào)的理由，該項(xiàng)目B1地塊18棟裝配式建筑單體共設(shè)計(jì)T6、T7兩種標(biāo)準(zhǔn)層套型組合，大幅提高了預(yù)制構(gòu)件的復(fù)用次數(shù)，模具周轉(zhuǎn)次數(shù)達(dá)135次以上，成本投入為預(yù)制構(gòu)件的5%～10%。同時(shí)因建筑標(biāo)準(zhǔn)化程度的提高，有效減少了預(yù)制構(gòu)件的尺寸和種類(lèi)，安裝節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化也極大提高了安裝的施工效率，保證了施工品質(zhì)。

3.3 北京城市副中心職工周轉(zhuǎn)房（北區(qū)）項(xiàng)目

除常見(jiàn)的涂料外飾面混凝土預(yù)制構(gòu)件和清水混凝土外表面的預(yù)制構(gòu)件外，其他的外立面處理工藝也在逐漸成熟。瓷板反打技術(shù)是將瓷板在工廠中與混凝土一起澆筑，制作成一體成型的預(yù)制構(gòu)件，與其他各類(lèi)預(yù)制外墻裝飾構(gòu)件相比擁有色彩選擇豐富、觀感較好、耐候性較好的特點(diǎn)。

在北京城市副中心職工周轉(zhuǎn)房（北區(qū)）項(xiàng)目中，建筑標(biāo)準(zhǔn)層主體墻面為反打瓷板預(yù)制構(gòu)件，陽(yáng)臺(tái)和細(xì)部為鋁板裝飾。設(shè)計(jì)師通過(guò)前期的統(tǒng)一技術(shù)策劃和各類(lèi)交接處的細(xì)部處理，在實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)立面效果的同時(shí)實(shí)現(xiàn)瓷板利用率的最大化。

深化設(shè)計(jì)則在完成標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)各處細(xì)節(jié)進(jìn)行了更多的考量，其基本原則是在美觀的基礎(chǔ)上，兼顧用材經(jīng)濟(jì)、工藝要求合理等因素，避免裁切過(guò)多、邊角料過(guò)小、施工精度過(guò)于苛刻導(dǎo)致施工誤差更加明顯等現(xiàn)象，確保工程效果的順利實(shí)現(xiàn)（見(jiàn)圖5，6）。

圖5 建筑立面優(yōu)化

圖6 建筑外立面建成效果

裝配式建筑的特性使建筑的精細(xì)化設(shè)計(jì)更加落地。通過(guò)周轉(zhuǎn)房項(xiàng)目可看到，建筑師在對(duì)材料和技術(shù)充分了解的基礎(chǔ)上對(duì)立面進(jìn)行了精細(xì)化設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)令人滿(mǎn)意的效果。

在該項(xiàng)目中使用的目前國(guó)內(nèi)使用較少的硅膠模反打瓷板技術(shù)，具有脫模成功率高、瓷板排布形態(tài)可操作性強(qiáng)、重復(fù)使用率高的特點(diǎn)。在其他項(xiàng)目中也使用了硅膠模仿磚反打外墻，最終呈現(xiàn)效果也十分優(yōu)異（見(jiàn)圖7）。

圖7 硅膠模反打瓷板技術(shù)應(yīng)用

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上案例可看出，裝配式居住建筑的立面設(shè)計(jì)不能簡(jiǎn)單套用現(xiàn)澆建筑，并不需要一味追求復(fù)雜的裝飾物，而應(yīng)充分尊重裝配式建筑的內(nèi)在規(guī)律。如何在控制構(gòu)件種類(lèi)的基礎(chǔ)上完成多種組合的效果，是裝配式建筑立面設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題。

要實(shí)現(xiàn)裝配式居住建筑美學(xué)效果特別是立面設(shè)計(jì)效果，首先在平面功能設(shè)計(jì)時(shí)就要為立面的多樣化預(yù)留條件，利用少類(lèi)型、多組合的思路為同一園區(qū)內(nèi)建筑立面設(shè)計(jì)的多樣化和標(biāo)準(zhǔn)化打下良好基礎(chǔ)。其次利用建筑外部構(gòu)件創(chuàng)造出的幾何形體進(jìn)行穿插，以簡(jiǎn)單標(biāo)準(zhǔn)的幾何形狀提供審美上的最好可能，通過(guò)對(duì)陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)隔板、室外欄桿、花池等細(xì)節(jié)的處理，使其成為立面構(gòu)成元素中重要的一部分；同時(shí)需注重創(chuàng)新，積極探索研究新材料和新的裝配方式和構(gòu)造做法，充分尊重構(gòu)件的生產(chǎn)加工可能性，利用材料本身的質(zhì)地、質(zhì)感，更好地幫助建筑師實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)效果，保證建筑質(zhì)量。在裝配式居住建筑立面設(shè)計(jì)中遵循建筑本身的內(nèi)在邏輯，利用已有功能性構(gòu)件組織建筑語(yǔ)言，完成對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化和個(gè)性化的雙重追求。