浅谈华南地区装配式住宅户型标准化设计

冯菲菲

广州瀚华建筑设计有限公司 广东 广州 510000

1 国内装配式建筑发展

1.1 政策背景

从建国初步时期我国就开始了对建筑行业怎样进行工业化进行探索。国务院在2016年提出《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，文中提出“积极推广应用绿色新型建材、装配式建筑和钢结构建筑。用10年左右时间争取预制式建筑建造比例占新建建筑的30%，且装配率不低于50%”的目标[1]。这个“意见”提出后全国各地政府陆续出台了政策对装配式建筑进行扶持推进发展。随着《住房和城乡建设部“十三五“装配式建筑行动方案》等这些政策颁发，意味着我国建筑工业化进入高效发展阶段。其中居住建筑因为建设量大及建设范围广，是国民经济发展的重要组成部分。20年来随着我国的房地产的发展及成熟，居住类项目整个开发建设系统也比较成熟，住宅工业化是一个必然的选择。由部品组合而构建的住宅建筑，意味着实现住宅工业化的基础技术离不开部品的发展。

1.2 产业需求

前几十年，国内人工成本比较低，民众对环境保护的意识不高，钢筋混凝土建筑这种采用传统现浇技术的建筑成本相对装配式建筑较低，符合当时经济大环境需求。经过这些年发展后，国内廉价劳动力优势降低，民众环保意识也提高了。装配式建筑发展有利于传统建筑产业由依靠密集劳动力的“粗放型”建造方式转向依靠创新科技型的“精细化”建造方式，告别之前的高耗能和高污染建筑，向低碳环保的绿色建筑推进。目前行业内的相关企业对推行装配式建筑有着许多顾虑，对这块的认知还比较浅薄。在整个华南区，装配式建筑主要出现由政府牵头主导的项目或者是政府在出让土地时通过用地规划条件硬性要求配置，否则房地产开发商建设的项目时是很少能主动性使用装配式建筑，反而通常想着规避掉装配式建筑，最根本的原因是现阶段装配式建筑对比传统现浇施工模式会加大建造成本。因此采用标准模块化设计让住宅建筑在使用装配式建筑时能达到降本增效的效果，是住宅工业化的需求。

1.3 研究内容和意义

顺应时代发展，对装配式住宅建筑进行研究，推进国内装配式建筑的建设，让建筑建造方式向高科技靠近，实现建筑产业转型，本文选取华南地区住宅户型作为研究对象，阐述了装配式建筑的概念和特点，户型模块化设计对装配式住宅的作用，提出标准化户型设计是其的重要部分。具有促进住宅建筑整体建设与室内装修一体化，减少建筑垃圾总量，促进住宅产业化发展；工业生产方式转变，减少社会资源浪费和环境污染；促进工业化生产建筑部品，优化资源和提高劳动效率，实现升级生产模式的目标，实现建筑行业可持续发展的意义。

2 装配式住宅建筑概念及现状

2.1 概念

以建筑构件通过工厂化预制生产，运送到施工现场后将建筑构件按规定的技术组装而成的一栋建筑，称为装配式建筑。其的结构体系、外围防护体系、设备及管道系统、室内装饰系统均采用预制构件组装。主要形式包括预制混凝土建筑、预制钢结构建筑和预制木结构建筑等。装配式建筑是建筑与装饰的一体化设计与施工，以减少二次施工中人力物力浪费，具有低碳、低能耗、低污染的特点，符合绿色建筑发展要求[2]。因此装配式建筑产品的研究思路也是部品化、标准化、模数化、系统集成化。

近20年的房地产发展，我国住宅建筑已经进行了工业化，其是装配式建筑中常见的类型。建筑作为实体具有的复杂系统涉及到很多方面，具有以使用功能为主向导的特点，有大量、相同及可标准化设计的部品。住宅中的户型平面功能房间具有明确的、模数化、模块化、标准化设计的特性，住宅的品质高低大部分受户型平面设计影响。部品作为构成住宅建筑的基本单元，其的设计水平直接影响住宅的生产和建设，是住宅产业化发展的关键，因此需要充分考虑部品集成设计。

2.2 现状分析

装配式住宅特点主要是：部品化、标准化、模数化、系统集成化。户型设计的好坏直接影响着住宅建筑进行推行装配式应用程度的高低。装配式建筑中墙壁、屋顶、管道等都属于基础元素，对这些元素程标准化设计，进行组合，衍生出多种不同形式的户型组合。由大规模批量生产并具有通用性的PC构件进行不同结构形式组合形成的装配式住宅，其核心是标准化设计，模数化设计是其的基础。

装配式住宅建筑有以下优势：

（1）提高施工效率，缩短工期时间。施工现场，大部分的建筑构件采用组装的模式，只有少量的节点需要进行现浇，这样的施工特点极大地减少现场施工工作量和现浇建造养护时间。

（2）提升建筑施工质量，降低施工成本。预制构件的标准化加工，采用自动化和智能化作业工序避免了人为造成的错误，精准的构件尺寸，降低人为失误的几率，降低材料浪费，提升了建筑建造的质量。

（3）资源整合，增加效率。建筑构件具有标准性、系统性、通用性，这些特性让钢模板等施工模具多场景使用的重复率提升。降低了建筑垃圾数量、污水排放量和施工现场扬尘量，同时工地噪音也减弱了。

同时装配式住宅建筑也有以下劣势：

（1）标准化程度低，成本没有合理摊销。很多设计单位、建设单位不懂预制构件生产及安装工艺，标准化和模数化概念不清晰，对装配式建筑特征没有提前考虑，导致很多建设项目标准化程度较低，模具利用重复率不高，导致构件运输和安装的时间成本高。

（2）技术体系及相关配套产业链不健全。装配式建筑目前正处于起步阶段，业内从业人员普遍缺乏相关知识储备和工程实践，技术行业标准及规范不健全。装配式建筑要求设计、生产、施工、研发、维修等相关专业精密配合，但现阶段缺少装配式项目经验丰富同时拥有装配式设计、生产和施工能力的专业单位。整体没有形成完整的产业链，相关标准体系、实施细则、验收规范等还没有完全信息对称。

3 华南地区装配式住宅户型标准化设计

3.1 华南地区户型特点

华南地区是海洋性亚热带季风带，天气特点是夏天高温多雨，冬天是北方冷空气南下后才会变冷，全年平均温度在22℃，相对平均湿度79度。闷热潮湿的天气导致居民喜欢明厨明卫明室，通风效果好，大阳台、大窗户设计的户型。户型特色体现在朝向、采光以及通风要求上。在90㎡以上舒适型为主的户型普遍要求坐北朝南，明厨明卫，实现南北通风对流；部分在90㎡以下的户型在没条件的情况下才会出现朝东向或北向的情况，所有居室都必须有直接采光通风。户型平面呈现的特点是大面宽少进深，朝南向的房间开间数越多，户型品质就越好，市场接受度越高。目前市场上主流产品是南向3开间、4开间的户型。

3.2 户型标准化设计原则

模块化设计是标准化设计的前提，标准化设计是预制式建筑设计的核心。建筑构件的大规模生产具有不同的工业化形式和建筑构件的多功能性。模数化式设计将不同建筑的零部件尺寸具有协调性并能互换使用，提升了设计和施工的工作速度和降低建筑成本。装配式住宅建筑的基础是建筑的模数化和模块化。户型开发标准化产品应注重模块化的研究和应用，模块是标准化产品的核心元素。模块是指半自律的子系统，它按照一定的规则与其他类似的子系统连接起来，形成一个更复杂的系统或过程[3]。

从系统的角度对模块的定义是指模块包含多层级结构的一个系统，在遵循共同设计原则的前提下，其具有的自主性设计要素，并且可以独立对其进行设计。其具有以下三大特征：可组合、可分解、可集合，进行模块化操作以这些特征为基础，建筑材料模块化体系是户型设计要素模块化的基础。标准化设计的思路是以需求导向和逐级升级配置为基础，将设计元素模块以水平横向性的逻辑进行组合配置升级。一栋住宅建筑可以认作一个大完整模块，其又由五个层次完成小模块组合，由小到大分成五层级。其中：第一层级由家具部件板材和其他建筑材料模块构成，具有可通用的尺寸；第二层级由具体空间中带有使用功能的家具模块构成；第三层级是厨房、客厅、卫生间等这些构成房屋类型具有功能空间的模块；第四层级是由不同面积段及房型的户型模块和不同公共交通组织模式的公区模块，第五层级则是每个标准层平面的层模块。目前，住宅建筑的设计及建造效率提升，也得益于预制构件、成品卫浴、成品厨房等这些部品模块的推广及应用。标准化设计中模块可分成功能模块库、小部品模块库、平面模块库和立面模块库。其中功能模块库是将厨房功能空间、卫生间功能空间、阳台功能空间等归为一类；小部品模块库里有阳台栏杆、空调百叶、入户门、空调机位等部位。这4个模块库一起组成住宅建筑的标准化资料库，然后再同时协同将建筑、结构、给排水、电气、暖通空调五个专业细致的落到到每个建筑细部，达到实现整体建筑的设计标准化。

3.3 户型标准化设计前期工作

在进行户型平面标准化设计的前期，需要对以下一些设计的因素做充分了解和考虑，它们分别是项目地理位置、当地市场的需求、当地法律法规、开发商对该项目的住宅品类定位等，并且建筑专业需要同步协同结构工程、室内装修工程、给排水工程、暖通空调工程、电气工程及消防工程等专业人员一起多个方面对标准化内容进行设计分解，在完成上面这些工作后才能开始户型标准化设计的具体内容设计。建筑师作为设计任务的牵头人，要积极与业主单位负责人进行沟通，充分了解住宅建筑专业部分需要用到的每一个需要设计的标准模块具体相关数据信息，以及在实际中各个项目建设中需要用到的建筑材料的部件信息，这对后面的标准化设计有着大量的基础信息。同时需要对建筑设计标准、各功能区面积控制指标、建筑结构的建造控制指标和建筑设计相关内容进行完善，还需要根据以下一些相关资料进行设计，比如项目开发商提供的住宅建筑设计模板的数据，以及建筑行业内的有关住宅设计规范及资料中一些标准化数据。为了实现户型标准化设计的完整性，需要对信息整理。比如对符合地区的住宅区住宅建筑进行设计归纳、分析和总结；整理住宅户型的细节，例如要详细收集该地区市场上认可度较高的户型的平面组合形式、户型的使用率、房间数量、南向开间数量、功能空间（客厅、主卧、厨房、卫生间等）的开间面宽及进深数据，公共核心筒的形式等信息。

3.4 户型平面标准化设计

户型标准层平面是由1个及以上的独立居住单元和公共交通核心筒组合而成。开始设计户型平面的时候，应先了解居住单元里根据使用功能分类的五大模块。其中户型的厨房、卫生间为配套功能空间；玄关作为户型的入户空间；主卧室、次卧室、书房是户型的居住生活空间，同时也是私密空间；而居住单元里的公共空间则由客厅和餐厅组成；阳台则是连接户型室内外过渡的流通性空间。一个独立的居住单元就是把上面的五种空间通过模块的形式根据需要的户型品质定位，确定的面积区间后，再进行房间数量、卫生间数量等需要进行组合连接而成，最后呈现类似2房2厅1卫或者3房2厅2卫的居住单元平面模式[4]。标准化设计时，先根据这5种模块分开设计，然后实际项目根据需要进行组合拼接。根据需要的户型平面形态设计公共交通空间核心筒的布置时，要注意除了遵循国家的规范的相关要求外，同时兼顾当地技术管理规范等审批要求。在满足规范的前提下，根据项目具体需要调整一些弹性空间，优化一些户型空间从而达到贴合项目的需求。

设计时需要了解各模块特征及基本需求，例如设计客厅时要了解其是居住单元里的公共空间，有着对外接待外来人员的功能，具有家庭向外展示形象的作用，同时也要满足平日家庭成员使用的要求，是使用频率较高的空间。因此除了有最基本尺度控制，还得注意要保证它的自然通风、直接采光。如果要将餐厅与客厅进行合并，在设计上会出现横厅和竖厅两种情况。采用竖厅时只有一个开间，要控制面宽与进深的尺寸比在1：2之内，为了放置家具客厅内墙长度需要≥3m，同时保证不少于一个直接采光的门或窗，如果有2个以上的直接采光门或窗，这个空间就变得十分舒适，常用的做法时客厅或餐厅的外墙外挑深度1.8m左右的阳台或1.5m宽以上窗户。为了保证户型空间完整性及舒适度，结构设计时要保证每个居住单元空间上空不出现横跨外露的顶面梁，同时电专业设计时要根据各个功能区块需求布局插座。

对各个模块单元的设计完成后，根据需要与核心筒模块拼接组成户型平面。采用模块设计的户型能灵活调节户型配比，机动性强，达到快速满足项目设计要求；对于住宅项目有大量同类型的居住单元需求，模块化的组合布置模式，让二次设计可以模块拼接后能快速进行修改调整，实现了住宅建筑的产业化，实现大面积的装配式建筑应用；由于每个家庭的日常生活和家庭人员构成的差异，不同的住户对居住功能空间有不同的需求，同时对舒适度这种主观性的感知度也不同，因此功能模块设计能在后期业主根据个人需求对这些模块进行个性化调整，让家居空间更适合自己。户型标准化、模块化设计有着很多优点，但是在实际项目应用中要注意避免以下问题：同个项目的客群定位要和户型配置一致，户型平面标准化设计时产品的升级逻辑应该是在同楼型同产品线为基础，以面积段增加为主导配置不同数量的房型形成不同的居住单元。

4 结语

户型平面标准化设计，极大提升了住宅项目工程进度，推进装配式建筑的发展。标准化设计选用时要结合项目所在地区气候条件和市场需求，对标准模块可进行适当的优化，调整组合出适用当地的设计方案。户型标准化设计提升了装配式建筑构件模具的重复利用，增大装配式构件的量产，推进装配式住宅建筑广泛建设，实现建筑产业转型的需求。