預制裝配式養老院居住單元建筑設計探究

郭宗嚴琴

（1.中冶長天國際工程有限責任公司 湖南長沙 410000 2.中機國際工程設計研究院有限責任公司 湖南長沙 410000）

1 引言

將預制裝配式混凝土技術和養老院居住單元設計需求相結合，依托開放建筑設計理論對得出基于預制裝配式混凝土技術下的養老院居住單元一體化設計方法，為養老院居住單元的預制化設計建造形成一套普適化的設計平面與模數建造標準。本文通過實際預制裝配式混凝土建筑項目的調研，整理出適合于我國的養老建筑的結構建造流程和施工要點，旨在為今后的養老院居住單元的產業化設計建造提供一定的參考。

2 養老院居住單元以及預制裝配式混凝土建筑技術的定義

2.1 養老院居住單元的定義

養老院一般以行動阻礙期和部分生活喪失自理能力的高齡老人為主要的收留對象（其他老人也可入住）并能提供相應的生活照料和健康護理服務的建筑設施。據國外經驗，為增進其服務水平和使用效益，該設施宜有較大規模，以150～200床最為合理。它是社會供養型體系的一種，目前和今后的發展趨勢是與家庭供養結合，以符合國情需要。養老院跟另外的社會養老機構，例如托老院以及護理院等具備顯著的不同，他們之間一方面具備老人健康以及年齡的差距。養老院通常是給生活可以基本自理的低齡老年人居住的；護理院是給患病的老人帶來醫療服務的；托老所是社區給有老年人的家庭帶來臨時服務的場所。另一方面，這對于老年人的經濟要求也是不同的。養老院現如今以及將來的發展方向其實一種獨特的居住單元，它是房產公司所提供的一種嶄新房品，需要通過老年人通過購置的方式獲得。護理院則相當于一個醫療機構。托老所則是近幾年所流行的養老機構，重點是給居家養老的老年人來服務的。他們之間的這些差異使得建筑以及環境方面也存在著差距。

2.2 預制裝配式混凝土建筑技術

預制裝配式混凝土結構有可以被稱為預制混凝土結構，它重點就是把預制構件當作建筑的重要構件，然后經過連接、裝配等眾多流程形成的混凝土結構。跟以往的建筑相比較來說，預制裝配就是把建筑拆解為在工廠當中開展有關構件生產的一種方式。它的核心就是把構建連接成為完備的建筑物。所以，針對構件的設計、施工以及重要節點的設計與施工都帶來了非常大的變化。跟以往的建筑相比較來說，該種建筑構造方式最大的轉變就是具體的生產模式出現了非常大的改變。其實際出現的改變重點表現在下述幾個方面，即建筑在設計層面具備一致的標準規范，構件在生產制造商實行工廠化，現場在具體施工的過程當中一定要實現裝配化，結構在裝修當中必須要符合一體化，在具體建筑當中一定要符合過程信息化的規定。

3 預制裝配式建筑的設計要點

3.1 接縫、節點處的技術處理

裝配式建筑構件經拆分組裝后接縫、節點處的技術處理是關鍵，由于裝配式建筑構件的接縫、節點處是結構受力、建筑防水、防震等的薄弱環節，如果處理不當不僅影響建筑的使用效果甚至影響結構安全，引發事故發生。通常情況下，節點、接縫處采取焊接方式采取先把拆分構件的預留鋼筋連接好，再用比被連接構件高一個等級的混凝土加微膨脹劑澆筑、振搗密實，進而使構件能夠滿足耐久性、抗振性能、安全性和防水的要求，為預防質量離散性，拆分構件的預留連接鋼筋應適當增長一些。

3.2 立面設計

根據實際情況，采取不同的設計方式，把建筑的立面效果展現得淋漓盡致。例如混凝土預制組件、外裝飾組件、空調板、陽臺、門窗等預制裝配式建筑的外墻構件的合理組合可以將建筑的剪力墻結構的外部組件裝飾效果發揮得恰到好處，使建筑在外觀設計中體現出多樣化的立面效果。對外門窗，則可以在滿足用戶的通風和采光需求的基礎上，對窗口的大小比例和窗框的形式進行合理的調整，突出建筑的立面效果。

4 預制裝配式混凝土技術在養老建筑建設中的實踐形式

4.1 結構表達

建筑工業化體系的建筑結構的形式有多種，包括輕鋼結構、木結構、混凝土結構，其中我國應用最為廣泛、最為大力推廣的是預制混凝土結構形式。預制混凝土技術可以通過預制柱，梁和板等結構元件來替代現在通用的現澆混凝土結構系統。在實際的建造和建筑使用過程中，預制裝配式體系和現澆混凝土體系并沒有本質不同，其不同體現在建筑主要結構構件的生產制造方式上，因此他們的結構表達方式基本相同。

預制裝配式混凝土技術在結構設計階段將不同的建筑結構構件進行拆分，進行標準化歸納整理，將標準化基礎結構體進行工廠化預制。建筑構件通過工廠預制，建筑模板的重復利用，極大減少了現場模板工作的難度和工作量，部件的形式也更加的豐富多變，因此，預制裝配式混凝土技術大大的提升了混凝土作為結構材料在結構設計中的表現手法和結構表達方式。特殊結構通過工廠預制進行標準化生產，使得混凝土結構在建筑設計中有了更多的發揮空間。預制裝配式混凝土技術對建筑設計的影響是深遠的。

4.2 空間表達

在我國當下的建筑業發展背景下，養老院建筑自身建筑的設計需求以及建設預算和建設周期的限制，大規模的養老居住建筑不同于大型公共建筑和商業建筑，其內部空間組成相對單一，空間形式簡單。因此，通過預制裝配式混凝土技術，我們可以在養老類建筑的居住空間內部表現中的應用極大地豐富了空間多樣化的可能性：精細的預制構件表現復雜而精致的空間，粗獷的預制構件使空間具有穩定性。不同的預制構件的特性，影響空間的特征，預制構件組合也形成了良好的空間效果，豐富了空間營造的表現力。與此同時，預制裝配式混凝土技術將預制預制件進行產業化生產，具有可重復性。裝配結構的施工方式，也使得建筑本身有機會在原有的框架中靈活地替換和替換部件，增加了建筑體本身在施工和使用時進行變化的可能性。

5 預制裝配式混凝土技術在養老建筑建設中的設計要點

5.1 結構體系設計

建筑主體的形成和建筑空間的營造都依托于合理的建筑結構基礎。在當前我國建筑工業產業化進程中，預制裝配式的建筑形式由于其建筑構件的系列化、標準化優勢，主要應用于居住類建筑和空間單一的公共建筑之中。而預制裝配式混凝土建筑結構形式在居住類建筑中應用最為廣泛。預制裝配式混凝土技術在我國居住類建筑中的結構形式主要分為三種：裝配整體式框架結構、裝配整體式剪力墻結構、裝配整體式框架－剪力墻結構。三種結構形式的構造特性略有不同，不同的居住單元項目依據其建筑高度、抗震需求、平面形式等多種因素選用不同的結構形式。

5.2 預制裝配式混凝土

居住單元標準化設計中執行模數控制的設計方法，利用成套模數關系巧制構件、部品之間關系，以及與設計、生產、建造之間的關系，從而實現有效的協同。居住單元即便產品的定位不同，其主要使用需求相差無幾，因此房間、構件等功能相同的模塊其尺寸制式也相對固定，以此甚至可使得戶型的形式統一化。戶型模塊的標準化設計，將最瑣碎的小型構件單個尺寸標準化，依靠組合形成靈活的組合構件；而這一標準化的設計使得同一種部件在戶內得以被大量使用，從而簡化不同構件的設計工作，進而降低建設成本。對部品和部件的標準化設計，主要體現在對外墻、樓板、結構、樓梯等部件以及陽臺、廚房、衛生間等部品的標準化。

5.3 多樣化設計

（1）模塊多樣化

以開放式居住單元理論以及模數化設計體系為基礎，實現居住建筑平面及及立面設計表現的多樣性，是最能夠反應預制模塊多樣性的表現形式。模塊平面多樣性設計主要依托集成各功能模塊的設計來實現。設計工作中首先將居住單元劃分成若干較為整合集中的功能模塊組，各個組內相應的功能模塊在進行更為靈活的搭配組合，在形成多樣化的居住單元的同時保證各組件的可替換性。同時以預裝配室內裝技術配合模塊中各部品系統，實現居住單元中平面劃分的靈活性。模塊立面的多樣化設計則主要依靠墻板、窗、陽臺板、飾面構件等立面構件之間的相互組合，充分發揮其構成形勢及規律的多樣性，最終實現立面多樣化。

（2）組合多樣化

預制構件和預制模塊是預制裝配式混凝土技術介入建筑設計的最基本途徑，裝配式的建構手段，便是以同時滿足其數學邏輯規則和設計表現邏輯概念為原則，按需重組整合所需構件單元。借由這重組整合工作實現的對于建筑結構、空間、功能的表達，是預制裝配式混凝土建筑多樣化設計最重要的領域。預制裝配式混凝土建筑豐富表達的效果是構件集體行為的直觀表現：固定形態的預制構件即可產生均質的表達，也可形成動感的形態，前者為同一構件按秩序排列所得，而無序的排列方式則形成后者的表現效果；若要形成含有一定韻律的表達，可通過同尺寸構件位置的微差實現，更可以依靠異態尺寸的構件之間的尺寸差異，按相同的邏輯進行重組，從而實現豐富的韻律表達。

6 結語

綜上所述，養老居住單元由于使用人群的特殊性，因此在空間構成和設計時都應充分考慮適老化設計。本研究通過實地調研和國內外老年人行為研究專著的研究，總結出養老院老年人居住戶型的分類模式，根據自理老人、介助老人、介護老人不同的行為模式和人體尺度進行研究，將其反映在標準化養老院居住空間的設計中。