建筑工业化的标准化设计研究

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1、建 筑 工 业 化 的 标 准 化 设 计 研 究华 阳 国 际 设 计 集 团 龙 玉 峰 丁 宏 焦 杨业 （ 如 万 科、 保 利 等 ） 和 大 量 建 筑 施 工 企 业 开 始 加 入， 住 宅产 业 发 展 格 局 开 始 由 政 府 主导 转 向 政 府 和 市场 共 同主导 ， 发 展 步 伐 正 在 逐 步 加快 ； 2011年 国 家 3600万 套 保 障房计 划 的 实前 言标 准 化 设 计 不 是 一 个 新 课 题 ， 10年 前 ， 它 是 国 内 建 筑设计 行 业 一 种 被 最 普 遍 应 用 的 设 计 方 法 。 随 着 国 民 经 济 快 速 发

2、展 和 人 民 生 活 水 平 的 不 断提 高 ， 追 求 个 性 化 产 品 成 为 社 会 主 流， 标 准 化 设 计 在 行 业 不 断 追 求 创 新 的 浪 潮中 逐 渐 退 出 市场 。国 内 建 筑 新 型 工 业 化 的 研 究 始 于 20世 纪 末 ， 在 政 府 有 关 部 门的 大 力 引导 和 推 动 下 ， 近 10年 来 ， 部 分 大 型 房 地 产 企图 1 预 制 构 件 表 面 色 彩 示 意 图 2 预 制 构 件 表 面 机 理 示 意48 2012.04CHINA CONCRETE NO.34预制混凝土Precast Concrete施 ， 全国

3、 多 个 城 市 （ 如 北 京 、 深 圳 、 上海 、 沈 阳 、 南 京 等 ） 开 始大 规 模试 点 应 用 工 业 化 技 术 建 造 保 障 性 住 房 ， 更 多 社 会 力 量 开 始 关 注 住 宅 产 业 化 的发 展 ， 加 入 产 业 链 的 行 列 ， 住 宅 产 业 的 研 究 、 设 计 、 开 发 、 生 产 、 施 工 等 环 节的 力 量 得 到 进 一 步 加 强 ， 迎 来 了 历 史 性 的 发 展 契 机 。标 准化 设 计 是 建 筑 工 业 化 的 主 要 内 容 ， 设 计 阶段 又是 工 业 化 建 筑 实 施 的 龙 头 阶 段 ， 对

4、后 续 各 环 节 工 作影 响 重 大 。 标 准 化 设 计 主 要 优 势 表 现 在 ： 对 实 现 住 宅 质 量 和 品 质 有 重 要 作 用 ； 对 全 面 推 进 部 品 、 部 件 标 准 化 、 系 列化 有 重 要 意义 ； 还 对 降 低 工 业 化 建 造 成 本 、 简 化 施 工 难 度和 提高 建 造 效 率 等 有 重要帮 助 。建 筑 工 业 化 的 标 准 化 设 计 一 般 是 通 过 对 项 目 中 采 用 工 厂 加工 生 产 的部 品 （ 如 门 窗 、 栏杆 、 空 调 百 叶 、 雨 篷 等 ） 、 构件（ 如 预 制 外 墙 、 阳 台 、

5、 楼 梯 、 叠 合 楼 板 、 叠 合 梁 等 ） 进 行 标 准 化设 计 ， 使 其 种 类 最 少 化 、 重 复 数 量 最 大 化 ， 以 体 现 工 业 化 规 模 效 益 。 在 实 际 工 程 中标 准 化设 计 的 常 用 方 法 有 ：1 模 数 化 是 标 准 化 设 计 的 前 提模 数 是 工 业化 建 筑 的 一 个 基 本 单 位 尺 寸 ， 统 一 建 筑 模数可以 简化 构 件 与 构 件 、 构 件 与 部 品 、 部 品 与 部 品 之 间的 连图 3 立 面 组 合 效 果 图 4 立 面 组 合 效 果图 5 预 制 外 墙加 工 效 果 图 6 弧

6、 形 预 制 阳 台 效 果492012.04总 34期 混凝土世界预制混凝土Precast Concrete图 7 龙 悦 居 三 期 选 用 的 户 型 模 块 标准 化 示 意 图图 8 小 模 块 标准 化 示 意 图50 2012.04CHINA CONCRETE NO.34预制混凝土Precast Concrete接 关 系 ， 并可 为 设 计 组 合 创 造 更 多 方 式 。 在 项 目设 计 中 ， 一般 以 成 品 建 材 或 重 要 部 品 的 基 本 尺 寸 作 为 基 本 模 数 ， 依 据 使 用 空 间 的 合 理 模 数 设 计 空 间 的 结 构 尺 度 ，

7、 如 主 体 结 构 采 用 现 浇 方 式 ， 其 现 浇 部 分 的 尺 寸 亦 受 模 数 约 束 。 为 便 于 设 计 阶 段 简 单 、 方 便 地 应 用 模 数， 可 以 采 用 整 模 数 来 设 计 空 间 及构 件 尺 度 ， 生 产 阶 段 则 采 用 负 尺 寸 来 控 制 构 件 大 小 ， 负 尺 寸 的 取 值 需 根 据 加 工 误 差 、 施 工 需 要 及 设 计 效 果 等 综 合 考虑。合 ， 把 建 筑 外 观 的 层 次 感 （ 见 图 3） 、 丰 富 性 （ 见 图 4） 以 及 工 业生 产的 精 致 感 呈 现 出来 （ 见图5 ） ， 构

8、 件 的 精 细 化 设 计 可 充分 展 示 工 厂 制造 对 精 度 控 制 的 优 势 ， 特 别 是 异 形 构 件精 细 设 计 的 实 现 效 果远 高 于传 统 手 工 作 业 （ 见 图 6） 。3 选 择 合 适 的 模 块 进 行 标 准 化 设 计适 合 标 准 化 的 模 块 通常 从 形 体 大 小 分 为 大 模 块 和 小 模块 两 类 ， 大 模 块 包 括 户 型 模 块 、 标 准 楼 层 模 块 、 单元 楼 栋 模 块 等 ； 小 模 块 包 括房 间 模 块 、 构 件 模 块和 部 品 模 块 等 。 在 重 复 规 模 量 较 大 的 设 计 工

9、程 （ 如 居 住 小 区 、 配 套 生 活 区 等 ） ， 宜 选 择 大 模 块 进 行 标 准 化 设 计 （ 见 图 7， 深 圳 龙 悦 居三 期 ， 共 6栋 4002套 保 障 房 ， 应 用 了 3种 标 准 化 户 型 模 块 ） ， 选 用 大 模 块 可 以给 项 目 设 计 提 供 更 多 变 化 可 能 ， 在 标准 化 设 计 的 同 时 兼 顾 局 部 个 性 化 需 求 ， 当以 户 型 为 模 块 时 其 内 部 小 模 块（ 如 户 型 模 块 中 包 含 的 房 间、 构 件 和 部 品 模 块 ） ， 可 以 在 平 面 大 小、 立 面 形 式 上

10、作任 何 需 要 的 变 化 ； 在 重 复 规 模 小 或 独 栋 建 筑 项 目上 ， 宜 选 择 小 模 块 进 行 标 准 化 设 计 （ 见 图 8， 第 五 寓 项 目 中 应 用 的 标 准 化 构 件 、 部 品 模 块 ） ， 小 模 块 标 准 化2 精 细 化 是 标 准 化 设 计 的 重 要 支 撑应 用 标 准 户 型 及 大 量 重 复 部 品、 构 件 的 建 筑 工 业化 项目 ， 在 一 定 程 度 上 容 易 产 生 建 筑 外 观 单调 感 ， 解 决 单调 感 的 有 效 方 法 就 是 要 像 设 计 工 业 制 品 一 样 ， 将 每 个 构 件

11、、 部 品 的 设 计 做 到 美 观 和 工 艺 的 有 机 结 合 。 在 其 外 观 设 计 上 ， 需 要 对 表 面色 彩 （ 见 图 1） 和 表 面 机 理 （ 包 括 表 面 凹凸 和 表 面 材 质 ）（ 见 图2 ） 进 行 仔细 推 敲 、 对 比 ， 并 对 初 定 的 设 计 效 果 进 行 试 生 产 检 验 ， 确 保 设 计 效 果 通 过 工 厂 制 造 可 以 实 现 ； 在 立面 整 体 组 合 时 ， 要 考 虑 适 度 的 变 化 ， 尽 量 通 过 各 种 部 品 的 变 化 组图 9 标 准 层 开 间 进 深 统 一 示 意 图512012.04

12、总 34期 混凝土世界预制混凝土Precast Concrete对 提 高单 个构 件 的 重 复 使 用 量 、 降 低 小 规 模 工 业 化 项 目 成 本具 有 重 要 意 义。 在 实 际 项 目 中 ， 同 时 应 用 两 类 模 块 的 案 例 也 很 多 ， 如 在某 标准 层不 同户 型 模 块中 设 计 开 间 、 进 深 一 致 的 房 间 ， 其 对 应 的 外 墙 、 楼 板 构 件 及 相应 部 品 可 共 用 标 准 化 小 模 块 。6 预 制 楼 梯 、 阳 台 标 准 化 设 计楼 梯 施 工 是 现 浇 施 工 中 最 复 杂 的 部 位 之 一 ， 预制

13、 楼 梯 可减 少 施 工 难 度 、 提 高 建 造 效 率 。 楼 梯 标准 化 设 计 的 方 法 有 ： 统一 楼 梯 梯 段 设 计 ， 两跑 楼 梯 可 以 根 据 需 要 设 计 成 带 休息 平 台 和 不 带 休 息 平 台 的 标 准 楼 梯 构 件 ， 剪 刀 梯 则 宜 取 踏 步 段 进 行 标 准 化 设 计 ， 通 常 一 种建 筑 类 型 的 项 目 只 需设 计 一 个 楼 梯 模 具就 能 满 足 预 制 要 求 ， 对 于架 空 层 或 非 标 准 层 楼 梯 无 法 共 用 上 部 标 准 化 构 件 时 均 采 用 现浇 方 式 来 补 充 完 成 。

14、预 制 阳 台 标 准 化 设 计 的 关 键 在 于 统 一 阳 台 外 观 尺 寸 ， 对 同 样 功 能 的 阳 台 设 计 应统一 大 小 ， 阳 台 构 件 宜 设 计 成 选 择 带 反 坎 的 二 维 构 件 ， 带 预 制 栏 板 的三 维 阳 台 构 件 在 预 制 、 运 输 上 均 不 经 济 。4 外 墙 标 准 化 设 计 是 现 阶 段 的 重 点外 墙工 业 化 是 现 阶段 普 遍 应 用 的 一 种 方 式 ， 预 制 外 墙可以 基 本 杜 绝 墙 体 渗 漏 和 门 窗接 缝 处 渗 漏 的 质 量 通病 ， 同 时 对 墙 体 的 耐 久 性 和 保 温

15、 、 隔 热 的 稳 定 性 有 很 大 改善 ， 很 多 城 市 在 政 策 文 件中 明 确 要 求 优 先 发 展 外 墙 预制 ， 但 是 预制 外 墙 也 是 现 阶段 工 业 化 成 本 增 加 较 大 的 主 要 原因 ， 对 其 进 行 标 准化 设 计 有 重 要 意 义 。外 墙 标 准 化 可 以 采 用 的 方 法 有 ：（ 1） 尽 量 采 用 二 维 外 墙 构 件 ， 慎 用 三 维 构 件 ， 二 维 构 件 在 模 具 成 本 和 运 输 成 本 上 较 三 维 构 件 优 势 明 显 ；（ 2） 功 能 确 实 需 要 的 三 维 构 件 （ 带 凸 窗 构

16、 件 ） 应 尽 量 采 用 二 维 构 件 分 解 或 采 用 简 单 的 三 维 构 件 替 代 ；（ 3） 设 计 统 一 的 建 筑 外 圈 结 构 梁 高 ；（ 4） 形 状 相 同 、 宽 度 相 近 的 外 墙 构 件 ， 设 计 统 一 的 窗 户 大 小 ；（ 5） 设 计 外 墙 构 件 的 宽 度 尽 量 控 制 在 3.6m 5.5m范 围 内 ；（ 6） 合 理 设 计 端 头 外 墙 构 件 可 减 少 构 件 种 类 并 实 现 设 计 的 需 求 。7 预 制 梁 、 柱 标 准 化 设 计梁 、 柱 构 件 均 属 于 结 构 受 力 构 件 ， 设 计 在 满 足 受 力安 全的 状 况 下 应 尽 量 统 一 柱 截 面 尺 寸 ， 平面 结 构 柱 网 布 置 时应 尽 量 均 匀 ， 相 近 跨 度 的 梁 截 面 设 计 应 统 一 ， 并 尽 量 减 少 次 梁 数 量 。 预 制 框 架 体 系 较 适 合 进 行大 比 例 的 梁 、 柱 预 制 ， 在 非 框 架 体