高層裝配式住宅立面設(shè)計技術(shù)探討

文/劉暢 北京市建筑設(shè)計研究院有限公司 北京 100045

立面設(shè)計是高層裝配式住宅建設(shè)的重點環(huán)節(jié)，設(shè)計缺陷導(dǎo)致立面功能性及美觀性不足，并帶來一定安全隱患。在實際工作當中，立面設(shè)計要考慮裝配式建筑結(jié)構(gòu)、選材、受眾審美、區(qū)域文化等多項因素的影響，為此，需要對其設(shè)計技術(shù)進行綜合性的總結(jié)。

1、高層裝配式住宅立面設(shè)計原則

1.1 先進行原則

先進行原則要求高層裝配式住宅立面設(shè)計理念、設(shè)計方法與時俱進，融入當代建筑設(shè)計審美觀點和建筑功能需求，呈現(xiàn)出功能性和藝術(shù)性俱佳的住宅立面。裝配式住宅技術(shù)相對先進，在立面設(shè)計時，既要保留傳統(tǒng)建筑形式優(yōu)點及區(qū)域文化特色，又要推陳出新，通過設(shè)計手段彰顯裝配式住宅的現(xiàn)代化特征[1]。

1.2 協(xié)調(diào)性原則

高層裝配式住宅是城市基本構(gòu)成，與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展及人文風俗密切相關(guān)，立面設(shè)計也要與經(jīng)濟、文化相協(xié)調(diào)，技術(shù)、工藝、選材等都要達到城市建設(shè)的基本要求，充分滿足住戶的使用需求，延長建筑使用壽命。不同于其他建筑，高層住宅對私密性、安全性的要求更加嚴格，因此在立面設(shè)計上也要符合這一建筑心理感受，適當突出立面簡約、流暢、沉穩(wěn)等特點。

1.3 獨特性原則

獨特性原則在協(xié)調(diào)性原則的基礎(chǔ)上提出，立面設(shè)計與區(qū)域?qū)崨r相協(xié)調(diào)，不同地區(qū)間在文化、經(jīng)濟、自然條件上差異明顯，由此產(chǎn)生的立面設(shè)計也獨具特色。例如，在氣候條件不同的區(qū)域，為使裝配式住宅更好應(yīng)對高熱、降水、嚴寒等不同極端天氣，其在選材上必然存在明顯的差異，由此帶來的立面設(shè)計形式即帶有區(qū)域特征。

2、高層裝配式住宅立面設(shè)計技術(shù)

2.1 高層裝配式住宅立面設(shè)計要點

2.1.1 拆分設(shè)計

拆分設(shè)計是高層裝配式住宅立面設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將設(shè)計手段與預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)相連接，達到設(shè)計與施工的協(xié)調(diào)配合。拆分設(shè)計涵蓋整體性的單元劃分、預(yù)制構(gòu)件設(shè)計、安全節(jié)點設(shè)計等工作，如建筑外墻、陽臺等結(jié)構(gòu)，需要根據(jù)住宅建筑使用功能要求，進行拆分設(shè)計。裝配式住宅環(huán)保性、經(jīng)濟性凸顯，但目前，預(yù)制構(gòu)件的批量化生產(chǎn)能力和生產(chǎn)成本仍是限制該形式建筑發(fā)展普及的一大原因。因此有必要將造價控制理念融入到立面設(shè)計當中，通過合理設(shè)計、規(guī)劃，盡量不拆分生產(chǎn)難度較高的預(yù)制構(gòu)件。如以疊合式構(gòu)件或整體性構(gòu)件代替拆分，以達到對立面裝飾效果的要求。

以筆者正在進行的新城控股石景山西黃村項目為例，由于項目南側(cè)采用較多的飄窗設(shè)計，屬于生產(chǎn)難度較高的構(gòu)件，因此在實際拆分過程中不對飄窗進行拆分，而是與四周的墻肢一起作為整體構(gòu)件生產(chǎn)，并與周邊墻體通過現(xiàn)澆段連接。

2.1.2 外飾面

外飾面指的是建筑外墻與女兒墻的裝飾面，通常與住宅保溫層一同設(shè)計。相較于其他立面設(shè)計模塊，外飾面的設(shè)計對美觀性要求更高，重點關(guān)注材料選擇和色彩搭配，在確保外飾面性能及安全的同時，起到美化縱向空間的作用[2]。

（1）材料選擇。常用的外飾面材料包括涂料、面磚和石材。其中，涂料使用方便，裝飾性較強，且成本較低。但受到自然因素的影響易出現(xiàn)脫落、開裂、變色等問題；面磚指瓷磚、防滑磚等材料，強度高、使用壽命長、質(zhì)感突出，但需要耗費較高的資金和時間成本。面磚施工具備較高難度，且一旦發(fā)生脫落易引發(fā)安全事故；石材有人造石和天然石之分，性能優(yōu)良且質(zhì)感更加厚重、質(zhì)樸，同樣需要較高的鋪設(shè)成本。在選擇外飾面材料時，設(shè)計者通常優(yōu)先考慮外飾面的耐用性和環(huán)境適應(yīng)性，如通過多種材料相互搭配，以彌補各類材料不足。外飾面施工通常在住宅整體結(jié)構(gòu)建設(shè)完成后進行，在裝配式住宅中，外飾面的材料鋪設(shè)通常采用反打的方式在加工廠完成，極大地減少了現(xiàn)場作業(yè)的需求，安全性更高，對于鋪設(shè)效果也可更好把握。例如在通州公務(wù)員宿舍項目中，在工廠內(nèi)依照事先設(shè)計好的立面圖樣，將瓷板排布到標準化模具當中，通過外葉板反打的方式，形成一體化的外飾面。

（2）色彩搭配。立面設(shè)計中色彩的運用可融入到混凝土預(yù)制面加工過程中。預(yù)制混凝土面加工成型后，將彩色造型壓印到表面。該方式極大地提高了立面設(shè)計色彩運用的靈活性，設(shè)計者可依照住宅周圍空間特點、設(shè)計主題等進行色彩選擇。例如在北方寒冷地區(qū)，外飾面色彩一般選用暖色調(diào)，以給人溫暖、陽光的感受。

2.1.3 標準構(gòu)件

標準構(gòu)件與非標準構(gòu)件是相對而言的，標準構(gòu)件在高層裝配式住宅立面設(shè)計中的應(yīng)用更多，其預(yù)制生產(chǎn)過程也更為規(guī)范。標準構(gòu)件造型更加工整，能夠呈現(xiàn)出層次分明、排布整齊的立面效果，帶來視覺上的空間擴張感。標準構(gòu)件的應(yīng)用需協(xié)調(diào)預(yù)制構(gòu)件與立面之間的尺寸關(guān)系。受加工廠生產(chǎn)流水線限制，其能夠提供的標準構(gòu)件在尺寸及外觀上也比較固定，因此立面面積、尺寸的設(shè)計必須要充分考慮標準件的尺寸。標準構(gòu)件常以整齊劃一的方式進行排布，產(chǎn)生層次分明、富有韻律的立面效果。通過色彩及造型的搭配，提高整個立面的豐富度。隨著加工廠標準模數(shù)體系的不斷完善，立面設(shè)計也有了更多尺寸搭配選擇。

2.1.4 非標準構(gòu)件

不同于梁、柱、剪力墻等結(jié)構(gòu)，用于內(nèi)外部裝飾的立面構(gòu)件大多采用非標準構(gòu)件的方式，小批量生產(chǎn)，以更加多元、多樣，使住宅立面更富變化，設(shè)計者有足夠的空間來表現(xiàn)自身設(shè)計理念和立面主題。同樣，非標準構(gòu)件也能滿足用戶對于住宅立面獨特性、設(shè)計感的需求。

2.2 高層裝配式住宅立面設(shè)計方法

高層裝配式住宅立面設(shè)計講求整體與細節(jié)的搭配。在色彩的選擇上，應(yīng)與建筑整體風格相適應(yīng)，并注意多種色彩的搭配和過渡。例如，大面積的色彩運用搭配其他顏色的線條，形成住宅立面裝飾花樣。在建筑材料上，裝配式建筑工藝講求輕、簡，選材在滿足建筑強度、耐用性的基礎(chǔ)上應(yīng)盡量輕便，以方便預(yù)制構(gòu)件的安裝連接。同時，隨著綠色建筑、節(jié)能環(huán)保等理念的深入，立面材料還應(yīng)具備抗污染的性能且本身不會帶來二次污染。我國南北方氣候差異巨大，南方住宅項目立面材料需具備抗潮、抗高溫等特性，而北方的立面材料應(yīng)確保在嚴寒天氣下不發(fā)生開裂問題[3]。高層裝配式住宅立面設(shè)計方案是后期施工的主要參考，因此在設(shè)計過程中，方式方法選擇是否合理、材料工具選取是否恰當都直接關(guān)系到最終立面建筑效果的呈現(xiàn)。要求在設(shè)計過程中，綜合考慮建筑經(jīng)濟性、環(huán)保性、節(jié)能性、美觀性等屬性，例如，現(xiàn)代建筑立面設(shè)計出于美觀性的考慮，常選用大面積鋪設(shè)玻璃材料的方式進行裝飾。雖然立面的美觀性充分保證，但卻帶來嚴重的城市光污染，影響周邊行人及駕駛員的視覺觀感。另外，大面積的玻璃鋪設(shè)也會帶來更高的工程造價，影響裝配式建筑經(jīng)濟性的提高。因此在設(shè)計時，需統(tǒng)籌兼顧，爭取住宅立面綜合效益最大化。

2.3 高層裝配式住宅立面設(shè)計注意事項

2.3.1 戶型優(yōu)化

高層裝配式建筑通過戶型規(guī)劃，為用戶提供更加符合生活習慣和居住需求的內(nèi)部空間格局，提高用戶的居住體驗。適當調(diào)整裝配式住宅的軸線，以創(chuàng)造出更加舒適的居住空間。融入標準化設(shè)計理念，優(yōu)化住宅空間布局，進而提高裝配式住宅的功能性。同時，戶型的優(yōu)化也能帶來立面構(gòu)件的標準化，充分體現(xiàn)工業(yè)化和工廠生產(chǎn)的優(yōu)勢。

2.3.2 豐富組合

裝配式住宅立面設(shè)計不僅針對目標建筑進行，更要實現(xiàn)立面與周圍空間甚至城市整體風貌的融合。將高層裝配式住宅融入到其所處的環(huán)境當中，達到人、建筑、環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。因此在進行立面設(shè)計時，要求多樣化選擇組合方式，因地制宜進行規(guī)劃和設(shè)計。但是，多樣化的立面并不是要大面積搞定制化，而是要充分實現(xiàn)立面標準化構(gòu)件的豐富多樣化組合，通過組合尋求變化。

2.3.3 重點突出

突出住宅使用功能要點和審美要求，例如，住宅出入口位置為整個裝配式建筑應(yīng)用最為頻繁的功能點，要求通過立面設(shè)計，突出出入口，保證用戶能清晰辨認。而在陽臺、屋頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)，其對于住宅整體的美觀性和藝術(shù)性高度相關(guān)，此時可適當強化建筑藝術(shù)設(shè)計特點，運用恰當?shù)纳驶蛲庥^比例，將此類結(jié)構(gòu)突出，以達到更加立體、富有層次的立面設(shè)計效果。

結(jié)論：

裝配式建筑標準化和集成化程度較高，節(jié)約大量現(xiàn)場施工需求，已成為未來高層住宅建筑的主要發(fā)展方向。為確保裝配式建筑優(yōu)勢充分發(fā)揮，突出現(xiàn)代建筑環(huán)保、美觀、協(xié)調(diào)、獨特等特點，要求設(shè)計者重視住宅立面設(shè)計。通過拆分設(shè)計、外飾面、標準構(gòu)件、非標準構(gòu)件的靈活搭配與選擇，同時提高住宅功能效果和審美效果，促進高層裝配式住宅建設(shè)能力的提升。