基于SI住宅体系的中小套型住宅空间灵活化设计探究

文/内蒙古工业大学建筑学院 内蒙古绿色建筑工程技术研究中心 潘文祥 郭 彦

0 引言

近年来，随着城市快速发展，我国国民经济水平不断提高，大众的住房需求持续增长。在此背景下，我国通过建设一批中小套型住宅以缓解城市中低收入家庭的住房压力。随着经济水平提高，家庭结构、生活方式等因素使人们对住宅空间的功能性需求发生改变，居住模式变得复杂化、多样化。目前，我国大量中小套型住宅已无法满足人们的使用需求，而新功能需求可通过住宅空间的灵活化设计实现。住宅空间的灵活化设计可从根源上解决住宅空间的单一性与居住者随时间变化产生的需求之间的矛盾，可有效保障居住空间的长效使用，促进住宅可持续发展。

1 SI住宅体系概述

1.1 概念

SI住宅体系是支撑体与填充体完全分离，即对主体结构与设备、内装进行分离设计。此种体系在不破坏主体结构的前提下可对设备进行更新与维修，对空间布局进行更改以延长住宅寿命。SI住宅体系具有低能耗、高品质、长寿命的特点，可满足住户不同的居住功能需求。

1.2 特点

1.2.1 形成较大的空间

支撑体是住宅建筑的基本结构部件，一般采用框架-剪力墙大开间、预应力板柱等结构体系，上述结构体系的建造方式要适应不同的建造技术及产业化水平。国外很多高层住宅采用钢筋混凝土矩形结构和框架-剪力墙结构，由于未设柱子，故有效使用空间增加，更便于室内空间的灵活分隔及未来的维修。

1.2.2 设置公共管井

传统住宅建筑在套内设置竖向排水管且上下层共用，且因用水位置不可变，故需进行入户检修。在SI住宅体系中，设备管线的品质影响住宅寿命，故将管线与主体结构分离。一般公共管线布置于楼梯间端部，且按楼梯间管束的方式布置，为各种生活用水、用气等设备提供空间。将管井设于套外，管井、管线设置分接器连接套内管线以方便检修。

1.2.3 室内空间可变

可变性主要是指室内空间灵活可变，主要是通过轻质隔墙灵活变化实现空间划分或功能布局，以适应居住者在不同时间背景下的需求。但上述变化是在套型轮廓较清晰的范围内进行的，即在同一支撑体内变化，通过微调、合并、变换、分割等方式实现空间灵活可变。

1.2.4 实现住宅长效使用

SI住宅体系采用支撑体与填充体分离设计，故当填充体部分无法满足功能需求时可进行拆除或更换，不会对支撑体部分造成破坏，增加了住宅使用的可持续性。

2 影响中小套型住宅空间灵活化的因素

2.1 结构形式

住宅室内空间灵活化是通过填充体的移动实现，填充体的移动又受到支撑体的约束，故支撑体在很大程度上决定着填充体的移动效果。住宅室内空间灵活化与其结构形式、结构体系及能否提供无梁柱突起的平整空间有关。在结构形式选择方面，相较于低、多层住宅，高层住宅受横向与竖向荷载较大，承重墙和柱等结构体所占面积较大，故对室内空间灵活化影响较大。住宅结构一般是以对称、规则的方式布置，避免风荷载及地震作用下产生的结构扭转。此外，支撑体还应为填充体提供无梁柱突起的平整空间，故在设计方面还应考虑梁与楼板、柱与墙体的结合。

2.2 平面布置

中小套型住宅因受到面积限制，多有面宽小、进深大的特点，空间灵活化程度受到影响，对其合并、分割、重组及功能置换时会有一定限制。

2.3 管线设备

传统住宅中设备管线多竖向设置于户内。住宅结构体的寿命一般达50～70年或更久，设备管线的寿命一般为20～30年，故住宅在使用过程中针对设备老化会进行设备及管线的维修与更换。户内横向管线维修与更换较容易，但竖向管线的位置相对固定且多与结构结合，故维修与更换不便，既增加工作量，又会影响到结构本体。同时由于管线位置相对固定，当套内空间需要灵活化设计时也会因设备障碍受到限制。

3 中小套型住宅空间灵活化设计要点

3.1 套型轮廓

套型轮廓是影响住宅空间灵活性的重要因素。复杂空间在一定程度上对功能和尺度有一定限定，套型轮廓越复杂对室内空间划分限定作用越大。中小套型住宅因面积不大，但其中凹凸部分的空间固定，对空间的限定作用较大，甚至会造成使用不便。方正简洁的套型形态在空间划分方面自由度较高，对空间限定较少，并可提供更多的空间划分可能，发挥空间灵活化的最大优势。

3.2 套内空间

3.2.1 梁与楼板结合

在住宅空间中，制约住宅空间灵活性的是支撑体，支撑体应为填充体提供无梁、柱突起的平整空间。套内空间应考虑梁与楼板的结合，一般采用梁的扁平化手法、室外化手法、逆梁化手法、阳台化手法、楼板化手法（见图1）。其中梁的逆梁化手法中逆梁与地板之间的空间层既可布置上层住户的设备管线，又可为下层住户提供平整的顶层。

图1 梁与楼板的结合

3.2.2 柱与墙体结合

在住宅灵活化设计方面，运用剪力墙、支撑体结构会导致套内出现突起的柱结构，继而影响室内空间的平整度及家具摆放。柱与墙体的结合是影响空间可变性及适应性的重要因素，故在住宅设计中将柱移向阳台外侧，改变柱的形状以适应墙体（见图2）。

图2 柱与墙体的结合

3.3 支撑体

对于中小套型住宅，套内空间的灵活可变与结构提供的灵活空间呈正比才是最理想的状况。支撑体决定着空间的灵活性，居住者的活动尺度、人体尺度以及家具摆放方式反过来影响支撑体的合理设计。住宅套内空间的划分一般参照人体活动时所占空间尺度的平均值，在住宅设计中一般根据人群定位确定空间的活动尺度；家具的尺度和摆放方式在很大程度上决定了空间的划分，一般依据空间的功能、尺度和特点确定家具的数量和类型，但家具、设备的选择也应在适当的范围。

目前，高层住宅中小套型合理且经济的空间跨度为7.5～9.0m，考虑到架空地板的情况，层高达3.2～3.4m，在SI住宅体系中，层高的基本标准是≥3.0m，部分实验宅层高已达3.6m。日本某些住宅将梁和楼板结合，加厚无梁化楼板造价虽有所提高，但其可隔绝上下层撞击声，降低上下水噪声，且可为住户提供平整的套内空间。

各个房间的空间尺度应避免差异过大，若差异过大，则其在功能置换、位置变更等方面会存在不便；若尺寸近似，在功能置换、位置变更等方面具备灵活性，住户可根据居住需求仅对空间进行小部分改动，无需对墙体等进行过多挪移（见图3）。

图3 相似尺寸的房间功能置换

3.4 灵活隔墙

相较于支撑体来说，填充体是以灵活性延续住宅的使用寿命，在SI住宅体系中，多通过微调、合并、变换、分割等方式确保空间灵活可变，最终以内隔墙可移动或变更的方式实现。部分层数较高的住宅采用框架-剪力墙结构，分户墙采用承重剪力墙，降低了套型之间的可灵活调整度，使套型划分固定，相邻套型之间无法灵活调整，建成后仅可对套内空间进行调整，故为实现同层套型可调整，分户墙应尽可能避免承重。套内隔断是最常用的改变套型格局的方法，为确保未来能够便捷地改变套内空间，可使用便于安装的隔墙进行分隔。

4 中小套型住宅空间灵活化设计策略

4.1 设备管线分离

分离是实现住宅空间灵活可变的最基本原则，也是SI住宅体系贯穿始终的理念，主要指公共管线及设备部分：①不将管线埋入结构体系中，采用更易维护与更新的配管方式；②将竖向管线设置于公共空间内；③在公共空间预留设备区以便于未来增设管线等。

为实现住宅空间灵活可变，将公共管线布置于楼梯间端部。为各种生活用水、用气等设备提供空间，将管井设于套外，有助于未来对其维护与更新，管井、管线设置分接器连接套内管线。

4.2 架空地板体系

架空地板体系是影响住宅空间灵活性的关键，此种方式有助于套内管线敷设不受结构体系影响，套内管线系统可随着住宅内空间功能的改变进行调整。地面干燥、隔声性能好、保温性能优良也是架空地板的优势所在。

4.3 整体厨卫系统

整体厨卫系统作为统筹家庭服务区的餐饮空间，按使用要求对橱柜、厨具等进行合理布局。近年来，开放式厨房逐渐被大众接纳，打破原有功能空间的明显界限成为连通的大空间，使住宅空间的灵活性得到进一步提升。

整体卫浴系统与传统卫生间的区别在于工厂化生产。传统卫生间需进行现场施工且位置固定，但整体卫浴系统可随着住宅空间位置改变而改变。

5 结语

空间灵活性是住宅可持续发展体系的一大重要特征，SI住宅体系是具有代表性的可持续发展体系，且在实践中取得成功，其分离化的理念在住宅设计、建造施工、运维管理等过程贯穿始终，故应自上而下地考虑从支撑体到填充体的设计。支撑体在很大程度上决定着填充体的灵活化程度，故通过对套型轮廓、结构部件的结合、支撑体的尺度和技术设备等方面的研究分析中小套型住宅室内空间灵活化设计方法，为住户在不同时间背景下的居住需求提供差异化空间。