论装配式建筑的标准化设计与个性化创作的矛盾与统一

赵钿

中国建筑设计研究院有限公司

1 装配式建筑特点

装配式建筑与一般的非装配式建筑相比，其主要区别是部品部件的生产方式不同——一般的建筑是在工地用水泥、钢筋等建筑原材料完成，而装配式建筑的部品部（构）件是在工厂完成。由于部品部件在工厂生产，所以需要遵照工业化生产的逻辑来进行。一栋普通的装配式混凝土住宅的主体结构由上千个预制构件组成，而一个居住小区的建筑结构构件总数可能达到上万件。工厂化生产的工艺要求、成本限制决定了构件的种类不宜过多，否则将大幅提高生产难度与建设成本，经济性较低。因此，在装配式建筑的设计中，提倡采取“少规格、多组合”的方式来平衡部品部（构）件生产与建筑形式个性化的矛盾。

2 为何做标准化设计

当前大多数建筑的主要材料仍然是钢材、木材、水泥、砂子、砖石、砌块、玻璃、涂料等。理论上，建筑师想要的任何形式都能采用上述材料在工地现场建成。历史上的大量建筑物也都是采用这种建造方式，工业革命之前，许多大型公共建筑需要动用大量人工，耗时几十年甚至几百年才能建成。虽然不乏艺术品级的建筑，但是依靠这种方式诞生的建筑物基本不可复制。上述“秦砖汉瓦式”的建造方式技术水平低、生产效率低，建筑质量完全取决于工匠的手艺水平，从成本角度看，也是十分昂贵的。

目前，非装配式建筑的建造多为半手工、半机械的定制化生产，标准化程度很低，尚未真正实现工业化，更谈不上实现信息化。1974年联合国出版的《政府逐步实现建筑工业化的政策和措施指引》对“建筑工业化”定义如下：“按照大工业生产方式改造建筑业，使之逐步从手工业生产转向社会化大生产的过程。它的基本途径是建筑标准化、构配件生产工厂化、施工机械化和组织管理科学化，并逐步采用现代科学技术的新成果，以提高劳动生产率，加快建设速度，降低工程成本，提高工程质量”。

装配式建筑体现了建筑工业化的高度集成，需要首先考虑设计的标准化。标准化的目的是提高部品部件的生产效率，以较低的成本实现部品部件的大批量、高质量供应。

3 如何做标准化设计

以通州台湖公租房项目为例，装配式建筑的标准化设计可以从建筑楼栋、单元户型、功能模块、部品部件四个方面入手。由于该项目的建设周期特别短，因而建筑师首要解决的问题就是如何提高项目的建设速度。当然，最简单的做法就是复制，但是建筑师并不希望将项目做成一个低标准、无特色的“火柴盒式”建筑。所以需要找到一条路径——既能提高建筑的标准化、减少项目的实施难度，又要保持较高的设计水准和建设品质。最终采取了如下几种措施。

1 通州台湖公租房标准层平面

2 通州台湖公租房四种户型平面

3 通州台湖公租房厨卫模块分布

（1）在规划上将34栋公租房的楼栋类型优化精简到两种——T6楼型和T7楼型（图1）。

（2）将户型减少到4种——A、B、C户型均为60m2，D户型为35m2，60m2的三种户型进深开间尺寸完全相同（图2）。

（3）4种户型均采用统一的卫生间模块，净尺寸为1.5m×1.8m；60m2的3种户型采用统一的燃气厨房模块A，其净尺寸为1.5m×2.1m；35m2的D户型采用电厨房模块B（图3）；统一交通核心模块，设计了T6和T7两种不同的交通核，以适应两种户型组合（图4）。

（4）尽力提高构件的标准化。主体结构采用了预制三明治外墙、预制内墙、叠合楼板、预制阳台板、预制空调板和预制楼梯等6类预制混凝土构件，这种做法大幅减少了建筑主体的构件种类，提高了单一构件的复用次数，也提升了构件的标准化程度。例如，B1地块18栋公租房使用构件17 404块，优化后构件种类减少至40种，模板的复用次数显著提高，其中重复最少的达到135次，最大可达1 860次（表1）。

上述四个层面的标准化大大降低了项目的实施难度，很好地控制了成本，项目的后期实施也相当顺利。在标准化方面，通州台湖公租房项目算是做到极致，这是项目的特殊周期决定的，并非所有的项目都需要做到这样的程度；另一方面，该项目的成功实施表明，在公众所关心的标准化与个性化之间，是可以取得平衡的。

4 通州台湖公租房两种核心筒固定部分组合方式

表1 B1地块构件统计

5 通州台湖公租房建成实景

4 如何在标准化基础上进行个性化创作

4.1 通州台湖公租房立面设计

通州台湖公租房项目于2016年开始设计，其建筑形式遵循了标准化的设计原则。在规划方面，以两种基本楼型为基础，生成两种立面形态，并应用于不同地块，避免雷同（图5）。在建筑单体方面，利用体量的变化打造穿插的效果。在前凸的主立面上，结合阳台在结构主体外侧挂设装饰构件，把阳台和装饰构件结合起来作为立面的主要变化要素（图6）；侧立面因实墙面积较大，易产生单调乏味之感，因而在外叶板划分了宽窄不同的分格，每隔两层进行错动（图7）。构件采用标准化设计，种类精简到3种，通过不同组合、位置排列，形成富有韵律和变化的立面形式（图8）。

6 通州台湖公租房外立面装饰构成逻辑

7 通州台湖公租房东西山墙分缝示意

8 通州台湖公租房外立面装饰构件拆分示意

9 郭公庄一期公租房标准层平面

4.2 郭公庄一期公租房立面设计

郭公庄一期公租房项目始于2012年，计划提供3 000多套公租房，最小的户型面积40m2，占比约70%。这样的项目在建筑创作上也有困难，从平面来看，最有效的建筑平面是短廊式布局（图9），这种布局使建筑的形态自然成为一个简单的长方体。如何在“火柴盒”一样的体形中做出不一样的建筑形式，对方案创作也是一个挑战。

首先，力求在体形上寻求变化。采取局部降层的办法，将建筑形体处理为L形错台（图10）；其次，在正常设置窗户、阳台之后，每四层设连通的挑板，以改变建筑的立面韵律；然后，在阳台部位增加竖向装饰柱。最后得到的结果就与“火柴盒”完全不同了（图11～16），也侧面实现了建筑师的意图——在现代建筑中体现出中国传统“博古架”的建筑神韵（图17）。

总之，装配式建筑的立面设计并不是刻意地堆砌或雕刻，而是在尊重建筑原有体形和功能逻辑的基础上，利用立面门窗、阳台、空调机位等构件，调节建筑立面的韵律，进而形成具有工业化特色的建筑形式。

无论是构件的增加还是调节，都要尽可能按标准化的原则设计。当然，适当的“点睛之笔”也不可少。以工业化的方式来实现个性化的创作，会让建筑的品质更有保障，也能够形成装配式建筑独特的美感。

10 郭公庄一期公租房立面生成

11 郭公庄一期公租房外墙开设门窗洞口

12 郭公庄一期公租房增加的阳台

13 郭公庄一期公租房每四层增加连板

14 郭公庄一期公租房安装阳台栏板

15 郭公庄一期公租房增加空调百页

16 郭公庄一期公租房增加装饰立柱

17 郭公庄一期公租房建成实景

4.3 归纳总结

通过对通州台湖公租房项目和郭公庄一期公租房项目立面设计的解析，可以认为装配式建筑形式的个性化创作还是有规律可循的。

（1）从体量入手，做好体量的组合。无论是通州台湖公租房的T形塔楼，还是郭公庄一期的L形板楼，体量的变化为立面设计打下了比较好的基础。

（2）调节窗户、阳台等构件韵律，并适当加以变化。郭公庄公租房以4层为一组，台湖公租房以2层为一节，形成节奏和韵律变化。再辅以材料、颜色或质感的变化，就能创造出各种各样的建筑造型。

造型的创作依托于立面构件。立面通过构件的排列组合，加上形式、质感、颜色、材料的变化，就能实现千变万化的效果，这也是装配式建筑形式创作的魅力所在。若想熟练地进行建筑形式创作，就必须了解装配式建筑的技术，尤其要掌握装配式建筑的构造原理和构造方法，并了解构件的生产流程、工艺、成本等，由此才能创作出具有装配式建筑美学的建筑形式。

5 结语

自三年前国家出台发展装配式建筑的政策以来，全国各地的装配式建筑都取得了长足的进步。但是，仍然存在大量项目按先设计再拆分的方法进行装配式建筑的设计，导致其标准化的程度很低。这种按照一般非装配式建筑进行装配式建筑设计的方法是十分错误的。

当下，发展装配式建筑需要解决的首要矛盾仍然是标准化程度低下的问题。究其原因，一方面，部品部件的生产仍处于工业化的初级阶段，生产工艺比较落后，自动化、智能化程度不高，适应建筑个性化的要求还很困难；另一方面，建筑设计过于关注形式，建筑形态普遍比较复杂，而建筑师对建筑材料、生产技术、生产工艺、成本构成了解较少，缺少解决问题的有效工具。为此，建筑师不妨将标准化前置一些，将个性化后置一点，通过降低项目的实施难度，来帮助设计、生产、施工这一产业链协同发展；对生产企业和施工企业来说，则需要提升生产的信息化和智能化，提高部品部件的质量与生产效率，从而降低成本。

也许，这是当前协调标准化与个性化矛盾的一条可行之路。