淺談高層裝配式住宅立面設(shè)計(jì)特點(diǎn)

邵楷林

1 研究背景及問題的提出

住宅作為自然人活動(dòng)和休憩的主要場所，也是社會(huì)一個(gè)物質(zhì)單元的簡單體現(xiàn)。住宅的好壞反映著居住者的生活水準(zhǔn)，也體現(xiàn)著地區(qū)形態(tài)的樣貌。它與各行各業(yè)有著直接聯(lián)系。傳統(tǒng)住宅的建造方式存在能耗大、污染環(huán)境及工期長等問題。隨著施工技術(shù)的提升，建筑由傳統(tǒng)的粗放型生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代的集約型發(fā)展。

在國家住宅產(chǎn)業(yè)化基地工作座談會(huì)暨國家住宅產(chǎn)業(yè)基地技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟聯(lián)席會(huì)議上，住建部副部長齊驥明確提出：“堅(jiān)持住宅產(chǎn)業(yè)化將是中國住宅發(fā)展方向”。隨著工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的裝配式技術(shù)提升，傳統(tǒng)住宅建造方式的能耗大、污染環(huán)境、工期長等問題得到解決，但相對來說工業(yè)體系仍不完善，使得模數(shù)化的建筑平面形態(tài)識(shí)別性不高，缺乏項(xiàng)目個(gè)性特點(diǎn)，也體現(xiàn)不了當(dāng)?shù)氐牡赜蛱厣?。為了?shí)現(xiàn)建筑與地域的協(xié)調(diào)性和增加建筑的可識(shí)別性的目標(biāo)，本文以“北京市門頭溝永定鎮(zhèn)自住房項(xiàng)目”為例探討立面的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

2 工程概況

項(xiàng)目位于北京市門頭溝區(qū)永定鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府南側(cè)，東西長230 m，南北寬約85 m，除西側(cè)外周邊道路均未建成，東側(cè)臨近麗景長安小區(qū)。該項(xiàng)目用地面積為32606.69 m2，總建筑面積為57599 m2，其中住宅面積54160 m2，學(xué)校面積3439 m2。

3 高層裝配式住宅立面設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

3.1 拆分設(shè)計(jì)

拆分設(shè)計(jì)是高層裝配式住宅設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，是整體設(shè)計(jì)方案與預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝連接優(yōu)化的關(guān)鍵因素，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括單元式拆分和單元預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)等。結(jié)合平面功能布局優(yōu)化住宅立面設(shè)計(jì)，只有做好外墻板和陽臺(tái)等構(gòu)件的單元拆分設(shè)計(jì)，才能夠?yàn)楹罄m(xù)施工和構(gòu)件生產(chǎn)提供準(zhǔn)確依據(jù)[1]。

3.1.1 預(yù)制外墻單元的拆分設(shè)計(jì)

預(yù)制外墻單元的拆分通常以高層住宅的結(jié)構(gòu)體系為依據(jù)，外墻板材的形式根據(jù)結(jié)構(gòu)柱和剪力墻的邊界來劃分[2]。例如：建筑立面的設(shè)計(jì)要著重表現(xiàn)橫向線條，則將一個(gè)樓層內(nèi)若干開間的墻板劃為一個(gè)預(yù)制構(gòu)件，橫向構(gòu)件預(yù)留窗洞；假如建筑立面要著重突出豎向線條，則將一個(gè)開間內(nèi)或同一垂直面若干樓層的墻板劃為一個(gè)預(yù)制構(gòu)件（圖1）?！氨本┦虚T頭溝永定鎮(zhèn)自住房項(xiàng)目”即為一種以豎向線條為主的高層裝配式住宅。

圖1 條形預(yù)制墻板形成立面線條示意圖（來源：作者自繪）

3.1.2 預(yù)制陽臺(tái)單元的拆分設(shè)計(jì)

預(yù)制陽臺(tái)可以結(jié)合平面內(nèi)樓板劃分，與相鄰開間的樓板劃為一個(gè)整體構(gòu)件。如在“北京市門頭溝永定鎮(zhèn)自住房項(xiàng)目”戶型內(nèi)，南朝向陽臺(tái)直接連接客廳或臥室，位于主立面，體積大，因此，可以采用疊合板構(gòu)造方式，將陽臺(tái)板與樓板設(shè)計(jì)為同一構(gòu)件，并參照面層和欄桿部品，進(jìn)行二次加工。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件

標(biāo)準(zhǔn)化是裝配式住宅設(shè)計(jì)的一個(gè)重要元素，裝配式住宅的立面設(shè)計(jì)中包括外墻板系統(tǒng)、門窗構(gòu)件系統(tǒng)、陽臺(tái)和空調(diào)等室外部品系統(tǒng)、立面裝飾系統(tǒng)這4 種基本構(gòu)件系統(tǒng)。這4 種構(gòu)件系統(tǒng)都是可以高度標(biāo)準(zhǔn)化的，但是高度的標(biāo)準(zhǔn)化如果不加以精心設(shè)計(jì)，難免帶來立面的重復(fù)和單調(diào)，可以說，標(biāo)準(zhǔn)化是裝配式住宅立面設(shè)計(jì)多樣化的一個(gè)關(guān)鍵的因素和難點(diǎn)。在現(xiàn)階段建筑工業(yè)化水平相對較低，裝配式住宅4 個(gè)構(gòu)建系統(tǒng)中大多數(shù)的構(gòu)件都是標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件，加上大多設(shè)計(jì)快節(jié)奏、“快餐式”、簡單粗暴的設(shè)計(jì)手法，在很大程度上將會(huì)限制住宅立面形態(tài)，預(yù)制構(gòu)件的高度重復(fù)性導(dǎo)致立面顯得過于單調(diào)乏味[3]。

由此可以看出，標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件給裝配式住宅帶來社會(huì)效率和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也會(huì)帶來一些難以避免的弊端。但是這并不能說明標(biāo)準(zhǔn)化裝配式住宅的立面設(shè)計(jì)一定會(huì)是單調(diào)乏味的，設(shè)計(jì)人員要做好裝配式高層住宅標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件的造型處理，精細(xì)化做好里層設(shè)計(jì)，有效提升設(shè)計(jì)美觀度。同時(shí)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需要根據(jù)建筑材質(zhì)及生產(chǎn)工藝的要求對立面比例進(jìn)行優(yōu)化，精準(zhǔn)確定各個(gè)部位的具體尺寸[4]。

3.3 非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的應(yīng)用

建筑工業(yè)化水平越高，非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件在裝配式住宅中的應(yīng)用比例也就越高，雖然建筑立面都具有定制化特征，但也會(huì)逐漸變得多樣化。在裝配式高層住宅設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)體系部分如預(yù)制梁柱、預(yù)制剪力墻、預(yù)制樓板等構(gòu)件適合大批量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，而能夠被人直觀感受的住宅立面構(gòu)件則更多地需要采用非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，實(shí)行多品種定制。例如建筑的屋頂和入口部位常常是建筑立面造型的重點(diǎn)處理部位，在裝配式住宅中，如中銀艙體大樓屋頂部分結(jié)合非標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)制構(gòu)件，采用定制化設(shè)計(jì)，給建筑立面造型帶來豐富的變化（圖2）。

圖2 中銀艙體大樓屋頂非標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)（來源：網(wǎng)絡(luò)）

3.4 基于不同組合方式的立面多樣化設(shè)計(jì)

在裝配式住宅立面設(shè)計(jì)中，通過多種標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件的不同組合和位置排列，結(jié)合構(gòu)件造型和色彩的規(guī)律性組合，能夠更好地提升建筑立面的韻律感。多樣化設(shè)計(jì)主要包括如下3 種形式：第1，水平式構(gòu)圖的多樣化設(shè)計(jì)，在外墻板、外廊、窗下墻及陽臺(tái)板等外立面，利用水平線條元素，將外立面劃分為規(guī)律性排布的一字形構(gòu)圖，能夠形成橫向分層，同外墻板形成對比，產(chǎn)生更加突出的水平效果。第2，垂直式構(gòu)圖多樣化設(shè)計(jì)，在陽臺(tái)板、窗下墻等部位，通過顏色、質(zhì)感統(tǒng)一的構(gòu)件在同一方向排列組合，能夠有效提升外立面的豎向感。第3，網(wǎng)格式構(gòu)圖多樣化設(shè)計(jì)，在陽臺(tái)板及遮陽板機(jī)外露梁等部位，運(yùn)用方格線條或構(gòu)件，采用組合集中的方式，將外立面劃分為不同的結(jié)構(gòu)，能夠有效提升水平和垂直的方向感。

4 高層裝配式住宅立面設(shè)計(jì)提升措施

4.1 結(jié)合建筑的地域文化

從建筑設(shè)計(jì)本身來看，其造型設(shè)計(jì)首先要考慮的就是地域特色，標(biāo)準(zhǔn)化裝配式的立面設(shè)計(jì)同樣需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐奈幕厣珌砜紤]，只有這樣，才能在千篇一律的標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件中發(fā)掘其鮮明的文化特點(diǎn)，展現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化立面的藝術(shù)效果。例如：馬賽公寓的設(shè)計(jì)師勒·柯布西耶認(rèn)為，在現(xiàn)代條件下，城市既可以保持人口的高密度，又可以形成安靜衛(wèi)生的環(huán)境。他理想的現(xiàn)代城市就是中心區(qū)有巨大的摩天大樓，外圍是高層的樓房，樓房之間有大片的綠地，現(xiàn)代化整齊的道路網(wǎng)布置在不同標(biāo)高的平面上，人們生活在“居住單位”中。馬賽公寓（圖3）是全部以預(yù)制混凝土外墻板為覆蓋面的大型建筑物，其尺寸是依據(jù)柯布西耶的“模數(shù)理論（Modulor）”制定的，試圖使馬賽公寓的整體和細(xì)部均符合規(guī)定的尺度，又要符合標(biāo)準(zhǔn)化和裝配化的設(shè)計(jì)。

圖3 馬賽公寓（來源：網(wǎng)絡(luò)）

4.2 按照一定構(gòu)圖原則組合

標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件按照一定的構(gòu)圖原則，有一些要點(diǎn)是可以遵循的，如對齊要點(diǎn)、重復(fù)性要點(diǎn)、對比要點(diǎn)等。對齊要點(diǎn)即使各個(gè)構(gòu)件元素在距離較遠(yuǎn)的情況下，盡量有一個(gè)對位關(guān)系，這樣有利于視覺的連貫性，不至于顯得雜亂無章，有利于加強(qiáng)立面上相同元素的秩序性；重復(fù)性要點(diǎn)，也就是將相同的視覺單元以節(jié)奏式重復(fù)的形式呈現(xiàn)出來，以達(dá)到強(qiáng)化橫向或者縱向的構(gòu)建元素的統(tǒng)一性，對于高層住宅來說，也有利于形成豎向線條聯(lián)結(jié)，使立面更加挺拔；對比要點(diǎn)，即在與周邊建筑相協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用裝配式住宅本身的造型特點(diǎn)與其他建筑形成一定的對比。

例如，位于日內(nèi)瓦M(jìn)ervelet 社區(qū)附近高地上的Jolimont 公寓，根據(jù)周邊環(huán)境和實(shí)用性，建筑外表皮呈現(xiàn)多種層次和面貌，如同是居民與生活環(huán)境在互動(dòng)過程中產(chǎn)生的微妙反應(yīng)。建筑的南側(cè)和西側(cè)是由標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制模塊構(gòu)成的單元搭建而成，交錯(cuò)的露臺(tái)排列組合成如蜂巢般的外立面（圖4）。

圖4 Jolimont 公寓立面效果（來源：網(wǎng)絡(luò)）

4.3 注重細(xì)部功能構(gòu)件的設(shè)計(jì)

裝配式住宅細(xì)部功能構(gòu)件包含的元素有門窗、陽臺(tái)及墻板等。

門窗對外立面的影響主要通過窗框、玻璃材質(zhì)等形成門窗的視覺元素呈現(xiàn)出來，以裝配式建筑住宅立面劃分和平面構(gòu)圖原則為基本出發(fā)點(diǎn)，門窗作為視覺元素影響裝配式住宅的立面造型效果在設(shè)計(jì)時(shí)采用3 種形式：第1，增加構(gòu)件；第2，優(yōu)化排列組合，形成親密、有序的視覺單元；第3，對比增強(qiáng)視覺效果。

北向陽臺(tái)通常具有體積小、外形簡單等特征，多采用封閉式設(shè)計(jì)，需要配置晾衣架等設(shè)施，采用單獨(dú)預(yù)制方式較為合理。在施工過程中，雖然體量占比較低，但造型較為突出，具有明顯的光影效果，形式也較為復(fù)雜，因此在設(shè)計(jì)過程中，可采用多種組合方式，以形成更好的立面效果。在整體布置上，可呈現(xiàn)出連續(xù)、成組、散點(diǎn)式特征，在與自身功能構(gòu)件相配合的情形下，形成特殊的樣式、風(fēng)格和質(zhì)感屬性，將建筑美感切實(shí)體現(xiàn)出來。

比較優(yōu)秀的案例如位于德國弗萊堡的瑪麗住宅樓，建造時(shí)采用了仿磚預(yù)制的墻板和柱子，使得該建筑外立面渾然天成。

4.4 對于顏色的控制

控制顏色的搭配，能更有效地達(dá)到豐富立面的效果。在構(gòu)件預(yù)制中，首先確定合適的飾面材料，在現(xiàn)有色彩基礎(chǔ)上調(diào)配造型，再調(diào)整裝飾色彩，即可達(dá)到良好的控制效果。以石材為例，從其自身屬性出發(fā)，可選擇以灰色調(diào)為主的設(shè)計(jì)；以面磚為例，可通過排布組合方式設(shè)計(jì)，形成特定圖案；以混凝土材料為例，既可利用清水混凝土的本色，并用透明保護(hù)層進(jìn)行裝飾保護(hù)，也可選用彩色混凝土，以實(shí)現(xiàn)圖案與色彩多樣化的設(shè)計(jì)目的[5]。

5 結(jié)語

在國家大力發(fā)展裝配式混凝土建筑方針的指引下，高層裝配式住宅得到長足發(fā)展。如果任由裝配式住宅的“快餐式設(shè)計(jì)”發(fā)展，將會(huì)對人們的健康、建筑可持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)重的不良影響。因此，如何將裝配式住宅立面設(shè)計(jì)與裝配式住宅的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行博弈，在標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，將裝配式住宅立面設(shè)計(jì)出豐富多樣的藝術(shù)效果，對于建筑行業(yè)裝配式住宅的健康發(fā)展乃至整個(gè)社會(huì)的發(fā)展，都是一項(xiàng)有意義的研究課題。