装配式技术在共有产权住房中的应用

2021-11-30中国建筑设计研究院有限公司

城市建筑空间 2021年10期

文/中国建筑设计研究院有限公司张玲潘磊

0 引言

2016年9月，国务院办公厅提出《关于大力发展装配式建筑的指导意见》（国办发〔2016〕71号），要求要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑，力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。之后各地陆续出台一系列装配式相关政策，为装配式建筑发展指明了方向。2017年9月，《北京市共有产权住房管理暂行办法》开始实施，本文所述的项目是在政策刚出台的背景下开始进行设计的北京市海淀区首个共有产权住房项目。同时在行业大力发展装配式建筑的大环境下，采用装配式建筑设计模式，成为此类建筑设计的参考模板。

1 项目概况

该项目位于北京市海淀区，总占地面积84786.55m2，容积率2.2，建筑控制高度36m；用地性质为二类居住用地（R2），地上建筑面积186530m2，该地块全部用于建设“共有产权住房”。项目于2017年11月开始设计，2020年9月正式验收入住。作为较早的共有产权住房，较好地贯彻了《北京市共有产权住房规划设计宜居建设导则》，完整实践了从设计、建设到评价管理的整个标准化过程。

2 装配式技术配置方案

该项目作为共有产权住房中应用装配式建筑的试点，参考《北京市装配式建筑项目设计管理办法》（京建法〔2017〕16号〕，装配式技术配置方案一般从五大方向进行，包括标准化设计、工厂化生产与装配化施工、一体化装修、信息化管理及绿色建筑。这些内容主要是国家装配式建筑评价标准中所涉及的项目，要包含但不限于上述内容。在国家统一标准的前提下，各地对装配率、预制率的相关政策和要求存在差异，所以在进行技术配置时，要综合考虑装配式得分情况、当地的生产技术情况、产品供应情况及施工技术水平，并充分了解装配式技术细节及装配式技术配置原则，再根据项目具体情况进行选择、搭配和调整，在实现装配率的前提下，灵活选用适合项目特点的技术配置方案，使其符合共有产权住房项目经济适用、绿色美观、安全宜居的要求。

1）装配式建筑要从策划阶段、方案阶段就要遵循标准化设计原则，采取标准化模块多样化组合，有利于提高装配效率，确保项目经济性；对构件进行模数协调，使设计、加工及安装等环节配合简单、明确。

2）结构设计要选择合适的结构形式，并结合标准化设计情况、预制率目标、平面功能、使用要求、技术要求、工厂化生产和装配式施工的可操作性等，确定具体可实施项。可选择的技术配置项有竖向构件和水平构件两大类，竖向构件包括预制内外墙板、预制柱、预制女儿墙等；水平构件包括预制叠合梁、叠合楼板、预制楼梯、预制叠合阳台、预制空调板等。

3）非承重外围护体系选择需结合结构体系、外观效果、防火、节能、安装、运维等要求，选择相应的技术配置项，包括预制外墙挂板、整体外墙挂板、装配骨架外墙板、幕墙系统等。

4）内装系统与设备管线系统应与建筑设计同步协同进行，可选择一体化集成装配式装修作为装配式配置内容。装配式装修是将工厂生产的部品部件在现场采用组合安装的装修方式，通过装配式墙面和隔墙、装配式吊顶、整体厨房、整体卫生间、干式工法楼地面、整体收纳、管线分离等实现。装配式装修的最终目标是实现内装与设备管线集成，改造时不破坏结构系统。

5）装配式建筑中的信息化管理是指采用基于BIM的一体化集成应用技术，实现建筑、结构、机电、装修全专业一体化及设计、生产、施工全过程的一体化，并实现BIM技术与信息化管理的深度集成，提升装配式建筑建造效率与质量。装配式建筑技术配置推荐采用BIM技术，以实现成本优化并有效提高质量控制水平。

6）绿色建筑在能耗、节水、隔声、室内空气质量、全装修等方面均提出更高的技术要求，装配式建筑以绿色建造方式深入推进节能减排，极大地促进绿色建筑发展，也更容易满足绿色建筑的评价标准，为建筑的绿色性能评价提供得分项，使建筑符合更高的星级标准。因此装配式建筑技术配置选择应以绿色建筑标准为目标，以更好地实现建筑全寿命期内安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约的性能。

3 标准化设计应用

与传统项目相比，装配式住宅设计需在满足使用功能的基础上，实现建筑设计标准化与系列化，共有产权住宅以中小套型为主，且需全装修成品交房，易达到较高的标准化程度。在该项目设计策划时引入标准化原则，并作为设计的主要指导方针，贯穿整个设计过程，主要包括规划设计标准化、套型设计标准化、厨卫设计标准化、内装部品标准化、预制构件标准化等要素。

3.1 规划设计标准化

装配式住宅的规划设计除要满足传统项目规划设计要求外，更要重点关注房屋的平面形状、长宽比、平面布置的规则性等，其中房屋的平面规则性和平面形状尤为重要。建筑平面形状应尽量规整标准，以适应产业化设计需要，平面形状宜采用“一”字形、蝶形和风车形，避免采用L形。除平面形状外，建筑的长宽比过大也对结构设计及建造成本有较大影响，因此在规划阶段应综合考虑。

项目在规划阶段以“少规格、多组合”为设计原则，减少楼栋平面和高度种类，避免高低单元搭配。地上22栋住宅采用3种基本模块，如图1所示，蓝色表示层数为12层的一梯四户单元，橙色表示层数为11层及以下的一梯四户单元，绿色表示层数为9层的一梯五户单元。12层单元和11层以下单元外轮廓完全一致，仅限于消防要求，核心筒有所区别，有利于实现外墙构件标准化。

图1 “少规格、多组合”的平面规划设计

3.2 套型设计标准化

装配式住宅项目套型应进行标准化、模块化设计，减少套型种类。套型应尽量平整、减少不必要的凹凸。套型设计应依据GB/T 50002—2013《建筑模数协调标准》，通过对建筑结构、使用空间之间的协调设计建立模数网格，开间与柱距、进深与跨度、门窗洞口宜采用水平扩大模数数列2nM、3nM。层高和门窗洞口高度宜采用竖向扩大模数数列nM。尤其应注重套型开间尺寸的标准化，主要功能房间的开间尺寸应尽量统一。套型平面组合应尽量对称设置，以保证结构设计的规则与均匀性，以满足产业化设计要求。

本项目共有2123户，套型经过标准化设计优化后仅有6种基本套型模块，其中4种主力套型所占比例分别为21%（A1），21%（B1），27%（A2），27%（B2），标准套型比例较高，如图2所示。

图2 标准化套型分布

尤其要注重对套型的开间尺寸进行标准化设计，主要功能房间的开间尺寸尽量统一，如所有卧室开间统一为3m，起居室开间统一为3.3m和3.6m，有利于结构水平构件的标准化。套型平面组合应对称设置，以保证结构设计规则与均匀，如图3所示。

图3 标准化平面设计

3.3 厨卫设计标准化

对于全装修交房的共有产权房，厨房和卫生间作为功能性较强的房间在套型设计中尤为重要，需进行标准化设计，以提高产品加工和施工效率，保证效果的同时有效控制成本。该项目统一各套型中厨房和卫生间的开间与进深尺寸以及家具布置方式，以提高标准化率。首先结合功能和管线要求合理确定厨房和卫生间的位置，然后将厨卫模块做到标准化。本项目所有套型采用1种卫生间模块（1.4m×2.5m），2种厨房模块分别为1.6m×2.9m和1.6m×2.8m，重复使用次数分别是486次和1637次，统一家具布置方式，有效提高标准化率，并有利于精装设计及构件设计。标准化厨卫设计如图4所示。

图4 厨卫设计标准化及应用

3.4 内装部品标准化

内装部品标准化设计应结合精装修设计进行，采用工厂化生产的集成化部品。套型的门窗规格尽量统一，减少尺寸种类；内装部品结合套型的标准化和模块化设计使部品规格统一，同时具有通用性和互换性；设备采用标准化通用接口。本项目采用成品排烟道、户内中水模块、同层排水、成品栏杆扶手等成品构件，未采用装配式装修，如果有条件，建议使用集成厨房和集成卫生间，干法施工地面及管线分离的快装体系，可更好地提高生产效率，大幅缩短施工周期。

3.5 预制构件标准化

本项目的建筑平面布局规则，除北侧楼梯间和电梯间局部有凹凸外，南侧墙体、东西山墙尽可能采用直线形，尽量避免出现厨房、卫生间局部内收狭小豁口。采用嵌入式阳台，避免结构外挑，结构外墙规整，将结构构件种类控制在最少。

该项目预制构件拆分为五大类：预制楼梯板、预制空调板、预制叠合楼板、预制外墙板、预制内墙板，如图5所示，预制构件尺寸统一规格以提高重复使用率。预制构件节点设计同样采用标准化、通用化、模数化标准，符合安全、经济、方便施工的要求。由于套型设计充分考虑墙体对位，厨卫空间模块及开间模数统一，减少构件种类，有效提高结构构件使用效率，重复使用率越高越有利于成本控制。