李秋娜 劉金為 史靖塬
(1.重慶房地產職業學院 重慶401331;
2.重慶交通大學建筑與城市規劃學院,重慶 400074)
我國正處于城鎮化快速發展的特殊時期,是世界上新建建筑量最大的國家。2009年—2015年,平均每年新施工建筑超過10億平方米,并且這一增長進程保持至今,預計還會繼續30年左右。在如此高漲的建設熱潮下,國內建筑理論蓬勃發展,新的設計方法與支撐技術不斷涌現,城市空間品質日益提高。裝配式建筑便誕生于此背景,是建設新技術的典型代表。(圖1)

圖1 2006—2015年全國建筑竣工面積表
傳統建設技術集成能力較低、管理方式簡單、勞動力素質低、生產手段較落后。施工過程中建筑生產事故頻頻發生,建筑質量難以得到保障。因此,這種安全隱患較高的傳統建設模式有待于轉型。
人類活動的發展進程像一把雙刃劍,在社會完善、經濟增長、文化繁榮、科技進步的同時,也形成人口膨脹、能源緊缺、溫室效應、環境污染等負效行為。建設行為便是對生態環境造成巨大負面影響的人工活動。據統計,全球與建筑業有關的環境污染占總污染的34%,人類從自然界獲得50%以上的物質原料用來滿足各種建造活動,并又消耗了人類從自然界獲得能源的40%。我國建筑業長期采用相對粗放的傳統建設模式。一方面,建造施工過程對資源和能源的利用率相對較低;另一方面,粗放建設活動破壞自然環境,并導致土地浪費、污染嚴重等生態問題。
在對裝配式建筑背景的反思中,再次認識到其發展意義,并需要探尋可行之道。裝配式建筑的前提是進行建筑設計,其中平面設計是重中之重。與傳統建筑不同,裝配式建筑平面設計有自身的特殊性,需要注意如下要點:
裝配式建筑的總平面設計應在符合城市總體規劃要求,滿足國家規范及建設標準的同時,配合現場施工方案,充分考慮構件的運輸通道、吊裝及預制構件臨時堆場的設置等。
平面布置除滿足使用功能需求外,應采用有利于裝配式建筑的結構類型。平面設計應考慮功能空間使用尺寸,并分析建筑全壽命周期的空間適應性,讓建筑空間可適應使用者在不同時期的不同需要,大空間結構形式則有助于實現這一目標。這樣還可減少預制構件的數量和種類,提高生產和施工效率,減少人工并節約造價。
裝配式建筑的平面形狀、體型及其構件布置應符合《建筑抗震設計規范》,并滿足國家工程建設節能減排、綠色環保等要求。裝配式建筑的平面形狀應保證結構安全及抗震要求,平面與豎向構件布置應嚴于現澆混凝土結構的一般建筑。建筑平面設計的規則性將有利于結構安全,抗震性能較好,且節省結構材料。可從以上角度優化設計方案,避免不必要的非規則平面,均勻布局并盡量減少建筑平面凸凹變化。
公共建筑平面設計應遵循《裝配式混凝土結構技術規程》“少規格、多組合”的理念。預制構件和建筑部品的重復使用率是項目標準化程度的重要指標,據調查,項目若將同一類型構件控制在三個規格左右,并使其占據構件總量的較大比重,則可體現出標準化的優勢。此外,簡單構件均可用同一規格的類型予以控制。
和公共建筑標準化的結構空間不同,居住建筑多以套型為基本單元進行組合拼接設計。建筑平面設計可結合建造需求,充分考慮規格少且組合多的單元構件、各種高效的連接固定方式、快速接通水電設施的通道、為室內高質量裝修預留空間等模塊化理念。
從2016年到2020年,裝配式建筑的發展已是大勢所趨。以裝配式建筑為發展驅動力的建造方式變革,已形成不可阻擋的態勢,這是新時代所向,不以人的意志為轉移(葉明,2020)。在這種趨勢下,再次反思裝配式建筑并總結其平面設計要點,可為今后的研究與實踐工作形成一定的基礎。