装配式建筑立面设计研究

2021-01-18韩婷

散装水泥 2021年3期

关键词：装配式构件建筑

韩婷

（西北矿冶研究院，甘肃白银 730900）

1 引言

近年来，装配式建筑的建造技术得到了全面发展。但这种建设效率的提高，也因缺乏足够的研究而导致建筑立面的单调，这给城市整体风貌带来一定破坏。只有进行科学合理的建筑立面设计，丰富设计元素，才能使建筑更具城市风貌。

2 装配式建筑

装配式建筑是将预制构件在施工现场进行组装而成的建筑。根据构件形式或施工工艺的不同，可分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑和升板高层建筑等。装配式建筑需要在工厂预先加工，然后运送到施工现场进行装配，再由施工人员焊接成一个建筑整体。

3 装配式建筑优势

3.1 降低能源消耗

传统的施工方式施工周期长、环境污染严重，已不能满足当前绿色环保施工的发展需求，还存在严重的资源浪费问题。但在当前的装配式建筑施工中，其生产建设速度较快，因此，在实际施工过程中，能有效地控制能耗。另外，在装配施工过程中，不会出现扬尘等污染问题，使工程项目符合绿色环保要求。

3.2 提高施工效率

批量生产能有效提高建筑构件的生产效率，同时，施工现场不需要大量的施工人员参与，控制了人工成本。另外，安装周期也相对缩短，进一步提升了施工的科学合理性，在有限的时间内完成建筑工程。

3.3 提高建筑质量

建筑工程项目中的构件由于在工厂预先进行了加工处理，因此，能充分保证建设材料的质量。与现浇施工项目不同，其在工程制作过程中，可以很好地保证构件的尺寸标准，从而最大程度地提高建筑的整体质量。

4 国内外研究现状

装配式建筑起源于17世纪，在工业化生产发展过程中，它与当时西方一些公共建筑的建设需求非常吻合。之后石油危机的爆发，使西方国家大大削减了公共住宅的建设规模，同时，建筑立面的设计也变得更加单一和古板，成为人们诟病的焦点。在随后的建筑产业发展中，建筑师们也在不断地追求建筑装配式的多元化设计方式，从而推动了建筑设计理念的发展。

国内对于装配式建筑技术的研究，主要兴起于上世纪五六十年代，到了七十年代得到了全面发展。但由于当时经济水平不够发达，导致建筑质量不高，严重制约了装配式建筑在我国的发展。本世纪我国建立了一系列国家住宅产业化基地，住宅建设工程的建筑比例得到了较大提高。

尽管目前国内对装配式建筑的研究与西方发达国家相比还存在一定差距，但其主要原因是施工人员缺乏生产经验，同时，也受到施工管理体制不健全等因素的影响。目前，我国的装配式建筑发展前景很好。

5 立面设计原则

5.1 规格最少原则

在进行装配式建筑施工时，其立面元素的构件需在工程制作中使用固定模板完成。当立面设计的规格越少时，就意味着可以使用的模板越少。所以，在制作过程中，保证规格最少，能有效提高模板的生产效率，同时，也控制了人力、物力投入的成本。

5.2 整体性原则

装配式建筑的立面设计过程中，要充分以建筑的整体为基础，而不是从局部的设计思想来设计和分析建筑的外表皮。只有从建筑立面的整体关系方面进行设计，才能很好地保证建筑的各个立面和各组成部分的效果，并从创作的角度，构建出多元化的设计风格。

5.3 统一与变化原则

立面的设计，需要从宏观和微观两个角度进行综合考虑。从宏观上看，主要是对单体建筑或建筑群进行整体设计；从微观上看，主要是对建筑细部构件进行科学合理的设计。所以，要明确建筑中的统一与微观之间的具体变化。

6 建筑立面控制策略

6.1 建筑群体多样化组合

由于建筑内部功能的局限性，在进行建筑立面设计时，如高层写字楼的设计或住宅建筑的设计中，其整体立面往往会呈现单调的风格。因此，要改变这种设计理念，就必须对建筑体量进行多样化组合，从而使建筑呈现更加丰富的效果。例如，在某城市办公建筑的设计中，为了避免立面过于单一的问题，就将整个建筑进行了不同体量的组合，使建筑立面上的方型窗户虽然比较单一，但仍具有一定的美感。

6.2 单元重复，丰富外形

就整个建筑的设计而言，尽管单元构件大致相同，但可有效地将建筑单元进行不同的排列组合后，既能形成更加丰富的整体立面，又能使建筑整体外观保持较高的美感。建筑物外立面设计中，采用植物阳台与方形墙体相结合的方式，这样就形成了一个模块，设计师可利用这个模块进行有序堆叠，同时，利用悬挑的设计方法，丰富了建筑的外部造型。对这类建筑来说，可有效地实现单一模块装配式建筑的外立面设计，满足人们对建筑立面的设计需求。

6.3 有限单元构件，多种类型拼接

在实际设计过程中，常常可以选择几种不同的立面构件，同时，采用多种形式的拼接方式，对整个建筑的立面变化表现出一定的统一感。例如，在某市市民服务中心办公区域的设计中，其建筑立面设计就是用四个竖向的基本单元组合而成，由玻璃幕墙、绿化罩架、浅灰色水泥和深灰色水泥纤维板组成。室内设计中，也将不同的单元设置为不同的放置位置，以充分保证立面的整体统一，并保证室内的丰富变化。

6.4 单元构件相同

在装配式建筑施工中，可以很好地利用构件位置的变化来达到这种立面效果的丰富。另外，在设计过程中，还可以采用不同的材质，运用色彩的方式表达建筑的应用情调。在装配式建筑的色彩构件中，还需要考虑周围环境的色彩，以形成和谐的色彩布置。

6.5 外表皮形式设计

墙体外立面设计过程中，由于是与建筑主体分离的表皮，因而与建筑内部形式的联系比较弱。对这类立面的设计方法，在公共建筑中已得到较广泛的应用。例如，在某城市的建设中，其社会中心建筑只有一层。采用传统建筑构件进行设计，美观性欠缺。而使用装配式建筑构件，则可有效改善建筑外表形态，从而提高设计效果的美观性。构件形成了弯曲自由且无边界的效果，从而使弯曲的构件在完成拼接后，能形成较强的整体。

6.6 肌理、质感构件

对立面的肌理和质感进行设计，是整个装配式建筑设计的重要内容。要达到良好的立面肌理和质感，就必须在施工过程中将建筑物的外墙分解为不同体量下的构件，同时，将其合成一个具有较强肌理感的整体立面。这种设计方法，现阶段已被应用于许多建筑工程项目中。例如，在哥伦比亚发电厂的设计中就采用了这种设计方法。对预制装配式混凝土构件来说，需要在工厂进行制作，使其构件形式得到科学合理的设计，从而充分满足建筑工程项目的需要。

7 装配式建筑立面多样化设计

7.1 立面多样化设计

当前，我国建筑业的发展需要对传统的单一性设计模式进行全面优化，形成多元化的设计模式。建筑工程项目在建设过程中，不仅要充分满足构件的属性，还要符合大众的审美要求。因此，在城市建设过程中，需要考虑公共空间的实际特点，建筑工程项目能很好地满足设计师与城市居民双方的情感价值。在对多样化的装配式建筑进行设计时，主要是建筑体系能很好地符合较强的多样化设计需求，同时，又能使建筑的建造方式具有较强的适应性，使产品能充分满足个性化需求。各配件之间既要体现共性，又要体现个性，从而使建筑呈现较强的设计丰富性，同时，又体现相应的艺术特色。