浅谈预制装配式在景观设计中的应用
2021-01-18何田田王泽昊
叶 敏,何田田,王泽昊
(成都市建筑设计研究院,四川 成都 610041)
1.预制装配式发展概况
1.1 建筑预制装配式
国内的预制装配式起源于20世纪50年代。在近半个世纪的时间里,由于受到经济技术水平的限制发展得一直比较缓慢。直到20世纪90年代,伴随着改革开放的蓬勃发展,无论是从经济层面,还是从思想层面,都得到长足的发展。预制装配式得到良好的发展土壤,尤其是房地产开发得如火如荼,对于预制装配式的发展起到了积极的促进作用。
1.2 景观预制装配式
景观预制装配式受其专业的特殊性,一直未能得到发展。但是由于预制装饰混凝土等新材料、新技术的横空出世,景观预制装配式变得可能。特别是十八大报告提出“建设生态文明、添彩美丽中国”,更是要求景观向节能减排、可持续、绿色、健康、环保的方向发展。它充分肯定了景观预制装配式发展的必要性,同时也鞭策景观预制装配式后起勃发、奋起直追。
2.预制装配式在景观中的应用分析
2.1 景观种植池
装配式种植池近年来流行于立体绿化中,通过植物材料、种植容器及基质形成的种植模块,加上相应配套设施等设置成可以拼装的单元,依靠固定的模块灵活组装形成绿化的形式。
现今装配式种植池适用范围广泛,在景观设计中的应用也在不断扩展,目前多用于垂直绿化墙及屋顶绿化等范围。
在垂直绿化中,批量生产的绿化模块可预先栽培数月,以达到最佳的观赏效果,避免刚栽植植物稀疏、易死的问题。
通过植物模块组合搭配实现设计的植物效果或者拼接图案,固定于原有建筑或构筑物上所搭建的龙骨或者其他安装构建上。安装方式简单、提升了施工效率。
其实在不经意间,装配式种植池已经在我们的日常生活中随处可见,泰科石种植池、玻璃钢种植池,在近些年的新建项目中选择装配式种植池已经成为一种主流趋势,装配式种植池相较于传统种植池,造型多变而美观,几乎适用于所有场地。价格优势也催化着装配式种植池市场快速发展。
近些年来,随着对国内景观设计行业的设计水平要求的逐渐提高,可以直观表达设计理念的异形装配式种植池也被越来越多的景观设计师所钟爱。需求决定市场与发展方向,可以预见的是,在未来,装配式景观种植池将成为装配式景观中泛用性最广的产品,从一线与沿海市场快速辐射向全国市场。
2.2 景观栏杆
栏杆常用于景观装饰中,然而施工时有栏杆体型较大、运输不便、安装焊接耗时间较长等问题。加上近年来装配式护栏技术因其安装方便灵活、操作简单、节省时间成本等优势迅速发展,而装配式栏杆装配式技术也随之兴起。
预制装配式栏杆通长采用混凝土预制成型或金属甚至石材等可在工厂中标准化大规模生产的材料制成。一方面通过插口及安装构件的设计,使其能方便拼装,无须进行切割、焊接、浇筑等复杂工序,提升现场的施工效率。另一方面,构件的规模生产产生的误差小、所有构件统一化、标准化,使用更加安全可靠。同时,由于预制模块与构件的直接生产运输,减小了施工的减小施工对环境的影响和材料的浪费。在后期使用中,只需要拆下更换构件,降低了维护成本。
以混凝土预制装配式栏杆为例(图1),一套完整的装配式栏杆包括了基础、栏杆立柱、栏板、扶手和立柱压顶。其中基础和立柱压顶中应有预埋的金属链接构件与预留的立柱插口。而立柱顶端与底端都有预制的插桩,可以插入基础和压顶的插口中,而立柱侧边有插入栏板使用的开槽和金属连接件。栏板通过插入两侧立柱凹槽固定,栏板顶部与立柱相接处使用角钢固定扶手。整套装配式栏杆安装方式工序简单、方便易行。
图 1 预制装配式栏杆
目前装配式栏杆缺乏一些相关规范图集,但是随着近年来各类装配式建筑、装配式钢结构、装配式管道的行业规范与图集标准陆续推出,装配式栏杆的发展潜力也不容小觑。
2.3 景观护坡
景观护坡是为了处理场地现状或设计产生的高差而修建的生态性构筑物,兼具城市美化、生态保护等功能。景观护坡较于传统护坡,拥有更好的生态效益。常见的景观护坡类型除了市政高差处理还有滨水型景观护坡,此类景观护坡还应考虑防洪、河流自洁等因素。
景观护坡按照材料的不同,可分为块石砌筑、混凝土现浇、装配式三类。而装配式景观护坡因其相较于其他两类景观护坡施工效率更高、生态影响低的优点,近年来越来越多地被采用。装配式景观护坡主要运用于道路两侧边坡、滨水驳岸的高差处理,通过前期测绘的数据,市政绿化的需求,选择对应的模块以及种植植物,在工厂内制造,现场仅需安装。
装配式景观护坡的模块为框架结构,以一款滨水装配式景观护坡为例,见下图。结构主要包括预制装配式框格梁、植生卷材、植生混凝土板、透水带肋板桩墙、透水混凝土挡墙及生态型亲水平台。此结构可以更好地保证模块之间的连接。
装配式景观护坡作为新兴技术,国内市场规模还有待开发,运用项目多集中在一线及沿海城市。法律与理论支撑方面,相关法律法规的出台也指日可待。所以依据当下发展趋势,我们可以预想到装配式景观护坡将在今后的护坡处理方式上成为主流。同时,通过与同类型的模块化产品类比,我们发现扩大的市场将降低装配式景观护坡的单价,使其经济效益提高,形成良性循环。
考虑种植植物的存活,场地条件与透水等因素仍是现在装配式景观护坡的限制条件,但可以预见,随着新分子材料的不断研发,更轻、透水性更好、更具经济效益的材料将会替代植生混凝土板,让装配式景观护坡不断进步。
2.4 景观台阶
景观台阶是指以生态化的方法对台阶进行绿化处理,在满足可持续发展的前提下,美化城市。近年来的新建项目已经越来越多地采用景观台阶。
目前,景观项目台阶设计基本都是采用传统的现浇混凝土的台阶做法:基础填挖—混凝土现浇—面层铺装—后期养护。台阶施工周期较长、技术繁杂、后期养护成本高。而装配式景观台阶以“模块化”破题,相较于传统台阶,生成更快速、拼装搭建更简单、并且易于拆除、可持续回收利用。
不仅如此,装配式景观台阶在绿化与灯光方面也有较大提升。以我院设计的一款装配式景观台阶(实用新型,结构见图2)为例。台阶采用C25混凝土模块化制作,利于保证工期。并且通过“模块化”,使得每个台阶都可以单独维护,延长了使用寿命,同时模块化的设计方便各个组件的拆卸、重组升级、维修及回收利用,减少了建筑垃圾。台阶踢面上预设灯带槽,在兼顾美观的同时,方便后期灯带的安装,安装后的灯带不影响台阶的外观整洁。台阶踏面设置有种植槽,种植槽的内壁设置有防水涂层,可以满足台阶绿化种植需求。
图2 预制装配式台阶尺寸
随着可持续发展与市场对美观的要求逐步提高,装配式景观台阶取代传统台阶已经成为未来的发展趋势,同时新专利的申请,新技术的更新,装配式景观台阶已经向着适应性更强,价格更低,生态效益更好,模块更多的方向进步。
2.5 座椅
座椅的应用在景观设计中不可或缺。若采用现场制作座椅的方式,不仅切割材料费时,而且组装过程复杂、耗费人工,对于施工进度有较大影响。
装配式座椅基座一般分为两种类型,一种以不锈钢或新型合金作为龙骨,搭建一个灵活的框架,将座椅面层固定在框架上。这种结构灵活多变,能产生多种组合,如果当框架搭建为台地,就能成为一个能快速制作安装的看台。
另一种类型座椅以模块化的混凝土作为基础,座椅面层和靠背通常也是混凝土,也有木材或者其他材料。座椅面形状经过预先设计,可以形成造型各异的混凝土座椅面层,施工时通过金属构件安装于基础上。此类座椅由于先进行了设计、建模、预制,面材间相接处缝隙小,整体平整,无须再次打磨,就能形成统一规整的效果。
3.结语
通过预制装配式在景观中的应用分析,我们可以看出它的优势十分突出,是未来城市工程建设发展的必然趋势,也将是我们解决当下人类面临环境问题的重要手段。就如同,今年面对COVID-19而建设的“火神山医院”或“雷神山医院”,预制装配式技术的优势展现无疑。工期只分别用了短短的10天和18天,这不仅是中国基建的胜利,也是预制装配式的胜利。属于预制装配式的春天已经到来,景观应该主动去拥抱这一春天。