宜居構筑，綠色融合＊
——南京丁家莊二期保障房A28 項目

張奕 吳磊 韋佳

南京長江都市建筑設計股份有限公司

南京丁家莊二期保障性住房A28項目位于南京市邁皋橋丁家莊保障房片區，總用地面積2.27萬m2，總建筑面積9.41萬m2，由6棟裝配式高層保障房與3層商業裙房組成。項目從高品質宜居規劃設計、高品質綠色建筑設計、高質量綠色建造、全過程數字化信息化技術應用四個方面進行系統化技術應用，集成4大類、21項創新技術，首次在江蘇省保障性住宅大規模采用裝配化裝修技術，創立保障房建筑產業現代化“可推廣、可復制、低成本、高效益”的整體技術體系。項目通過設計創新、科技創新帶動保障性住房高質量設計、精益化建造、高品質實現，被住房城鄉建設部列為2015年度裝配式建筑科技示范項目和江蘇省建筑業新技術應用示范項目，先后獲得綠色建筑三星標識、綠色建筑創新獎、裝配式建筑設計獎、土木建筑科技獎、魯班獎、詹天佑獎等。

1 “疊合住區”理念的開放性社區規劃

項目位于連接丁家莊一期住區和二期住區的綜合配套服務城市空間節點，規劃設計通過跨地塊內街模式，連接居住片區與丁家莊地鐵站點，沿途創造步行化、社區化、多元化的城市配套服務界面。基于“新城市主義”的開放性社區理論，以“疊合住區”的復合理念進行規劃布局，融入區域功能、釋放城市公共價值，構建“住商融合、資源節約、交通便捷、服務共享和人文體驗”五大方面可感知的開放型混合住區。

規劃住區的開放性基于居住和商業的復合屬性及周邊多種業態的資源共享，其東側為已建住宅，南側為三甲醫院，西側接續商業街，北側為規劃商務中心。社區商業采用內街形式，作為區域商業中心，為住區提供便利的醫療、養老、商務、酒店、教育等公共服務。

1 丁家莊片區空間類型

2 鳥瞰

3 總平面圖

業主：南京安居保障房建設發展有限公司

建設地點：江蘇省南京市邁皋橋丁家莊保障房片區

項目負責人：汪杰

設計負責人：張奕

設計團隊：張奕、吳磊、彭婷、向彬

總建筑面積：9.41 萬m2

基地面積：2.27 萬m2

設計時間：2016

建成時間：2018

攝影：顧錫

4 商業豎向疊圖

5 商業區模型

6 場地模數化設計

7，8 底層商業中心

規劃住區為6棟27～30層保障性公租住宅，沿地塊南北規則布置，其中東側兩棟最高，各棟主入口均外向設置，底層入口采用架空形式，各自獨立管理。底部3層社區商業貼鄰住宅內側環繞布置，形成內街式商業中心，西側主入口對接商業地塊軸向入口，東南側和東北側分別設置次入口，形成“Y”形流線，與住宅流線完全分開。

2 “適應生長”可變的模塊化平面設計

建筑平面以“標準化”設計為核心，以“模數化、模塊化”設計為方法，6棟建筑共918套保障房均采用一種標準戶型。相同的標準戶型模塊和核心筒模塊是提升標準化的設計基礎。

2.1 規劃平面的模數化構建

場地在規劃設計住宅主體布局與流線時，注重平面尺寸的規則化、模數化，采用8.4m×8.4m的矩形標準軸網劃分商業用房和地下停車庫，提高空間使用效率。同時將結構柱網上下統一，在建筑設計上體現了“少規格、多組合”的標準化設計原則。

2.2 模塊化方法的平面設計

以系統性的模塊層級分析方法，將住宅建筑平面分解為功能模塊、套型模塊、標準層模塊三個層級。

（1）功能模塊：通過對居住空間內的過廳、餐廳、臥室、廚房、衛生間以及交通核心筒等多個功能空間進行使用效率研究，控制部品尺寸、確定最優的部品組合，形成各功能模塊。

（2）套型模塊：將居住空間內的各功能模塊進行組合設計，用較大的結構空間來滿足多個并聯度高的功能空間，將不同功能模塊集成在一起形成套型模塊。

（3）標準層模塊：套型模塊將通用的公共邊界與交通核心筒模塊進行組合，以最優的便捷流線實現簡約的建筑輪廓，形成最佳的標準層模塊。

在標準層模塊的基礎上，通過豎向層高模數累積形成高層保障房建筑完成體。項目的6棟住宅建筑基于標準層模塊進行復制組合，為后期標準化部品/構件的規模化使用、精細化生產、施工和維護帶來良好的質量保障和經濟效益。

2.3 可持續發展的戶型可變設計

9 戶型模塊化設計

10 標準層模塊化設計

11 標準層平面圖

12 沿街立面實景

13 全生命期演變

在標準戶型模塊設計中考慮未來可持續發展的要求，在建筑主體結構不變的前提下進行戶型功能拓展和轉換設計，由于區域周邊緊鄰三甲醫院、商務辦公區等基礎設施，戶型設計預留三種未來功能的發展方向（小戶型住宅、適老型住宅、創業型辦公）。其中小戶型住宅可以演變為三口之家，雙拼形成三代同堂；適老型住宅可以分別演變為伴侶型、自理型和護理型；創業型辦公也可轉變為孵化型、成長型和SOHO型，每一種都有平面布局的預設。

3 “標準化”為核的新型預制裝配技術

基于新型建筑工業化的實踐探索，項目實現了裝配式主體結構、圍護結構、管線與設備、裝配化裝修四大系統的綜合集成，裝配率達到了64%。以標準化設計為核心，標準化預制構件應用比例大于70%，實現了外墻保溫裝飾一體化、預制夾心保溫外墻板接縫技術、圍護結構構件一體化等技術集成與創新。

3.1 體系選擇及結構布置

項目采用裝配整體式混凝土剪力墻結構，從保障房的經濟角度考慮，在預制構件設計中優先選擇水平構件（樓板、梁、陽臺板、樓梯），在豎向預制構件設計中，考慮到規范對約束邊緣構件的現澆尺寸要求，優先選擇長肢剪力墻，避免短肢剪力墻作為預制構件導致裝配化效率低下的問題。本項目的預制構件有預制夾心保溫外墻板、疊合板、預制陽臺空調板、預制樓梯等。

預制構件設計應考慮構件的大小與開洞尺寸，盡量減少預制構件的種類，提高重復率（表1）。設計階段考慮到吊裝、運輸條件和制作成本，剪力墻構件最重為4.55t；預制夾心保溫外墻板的高度以樓層高度為準，寬度考慮運輸和生產場地限制，最大不超過3.5m；預制樓板寬度大部分控制在3m以內。

表1 構件種類統計表

3.2 圍護結構與構件一體化

項目住宅部分外圍護系統采用了預制夾心保溫外墻和現澆空心混凝土外墻；內隔墻部分除廚房、衛生間、分戶墻、公共區域的填充墻采用陶粒混凝土輕質墻板，其余隔墻采用輕質加氣混凝土（ALC）板材。

底部商業裙房采用預制GRC外掛板，設計以2.2m×5m的標準模塊進行組合，曲面板統一曲率，肌理線條首尾搭接、連續流暢，通過標準化設計，GRC外掛板的制作精度、色差控制、安裝精度都得到極大提高，取得了很好的視覺藝術效果。

3.3 外墻保溫裝飾一體化

外山墻采用保溫裝飾一體化設計，外葉板上裝飾橫條紋，采用外墻反打技術在工廠一體化預制，實現外墻的結構、保溫、裝飾一體化設計與應用。

3.4 立面構件一體化

將陽臺板和空調機位板“化零為整”，設計為一個構件，減少了構件種類，提高現場安裝的效率。

14 標準層預制構件分析圖

15 現澆空心混凝土外墻做法與分布圖

16 成品板材分布圖

17 社區商業GRC 外掛板立面實景

18 社區商業GRC 外掛板立面設計

19 住宅外墻設計

20 預制構件設計

21 周邊綠地結構

22 周邊交通配置

4 “高品質”提升的宜居綠色集成技術

4.1 生活便利

（1）舒適的“五分鐘”步行圈。項目周邊設有6個交通站點，其中公交站點2個、軌道站點4個。從住區至各公交站點距離為300～600m左右，步行時間均在5min以內。內部采用人車分流措施，地面無機動車停車，機動車位全部設于地下車庫。

（2）景觀、生態、休閑復合的綠地系統。項目片區綠地主要涉及社區公園、帶狀公園、街旁綠地、道路綠地和街區內綠地五種類型，為住區居民的休閑、健身、交流提供了便利條件。

（3）適老關懷和殘障便利設施。人行道設置盲道，且單元入口采用無高差設計。場地鋪裝采用100%陶瓷透水磚，防滑值BPN達82，達到現行行業標準《建筑地面工程防滑技術規程》（JGJ/T 331-2014）規定的Aw級。

23 防墜物與安全防護設計

4.2 安全耐久

（1）安全防護設計。場地設計中利用入口雨篷、商業裙房退層設計、景觀隔離帶降低墜物風險；建筑樓梯間外窗、連廊均設置防護欄桿，提高安全防護水平；架空層天井內設置花壇，景觀與防護結合，避免人員進入造成安全隱患。

（2）管道規范標識。各類給排水管道設計清晰的標識，避免日常維護、維修時發生誤接的情況，造成誤飲、誤用。

4.3 健康舒適

（1）底層架空與風道貫通，優化區域風環境。將東南角的底部商業向東調整，打開場地的通風界面，形成東南—西北方向的通風通道，優化場地自然通風。在夏季及過渡季，將自然風引入組團，帶走集聚的熱量；冬季，通過東北側商業建筑，阻攔進入組團的冷風，調節室外溫度。經模擬分析，夏季/冬季符合場地舒適度要求的范圍達到70%/85%。冬季建筑區域風速基本處于0.3～3.2m/s，風速放大系數約為1.62；夏季建筑區域風速基本處于0.3～4.5m/s。

（2）架空層與天井，優化室內通風采光。住宅底部的架空層及豎向通風采光井（4m×4m）加強了拔風效果，有效引入氣流與光線。通過設置采光井，保證廚衛全明，根據采光模擬分析，平均采光系數為3.94%，較國家標準提高了71.8%。

（3）廚衛負壓，控制室內空氣質量。廚房和衛生間設有與室外相通的外窗，并將其設置于建筑單元的負壓側，可以有效防止因廚房和衛生間的異味反灌引起的室內空氣質量問題。

（4）架空地板，改善居住空間聲環境。臥室和客廳采用裝配式架空地面，具體構造為10mm硅酸鈣復合地板+10mm無石棉硅酸鈣板平衡層+20mm保溫層+地腳調節架空層+100mm鋼筋混凝土。結合地腳調節架空層構造，可有效改善居住空間的樓板隔聲性能。經檢測，樓板空氣聲隔聲量為51dB，撞擊聲隔聲量為56dB，較國家標準限值提高25%以上。

4.4 資源節約

（1）高效節能設備。采用節能吸頂燈、熒光燈等高效節能照明系統，智能控制高效節能電梯及節能型電氣設備。

（2）節水系統與節水器具。除坐便器的用水效率等級為二級，其余所有衛生器具（廚房龍頭、臉盆龍頭、淋浴龍頭）的用水效率等級均為一級。通過衛生器具提高節水性能，減少衛生器具的用水量，提高整個項目水資源利用率。

（3）雨水回用。整個場地的雨水最終匯入末端100m3的雨水收集池，經水量平衡分析，場地雜用水采用非傳統水源比例達到100%，實現了雨水的資源化利用。

4.5 環境宜居

（1）“自呼吸”海綿住區。將“海綿城市”理念融入片區建設，綜合設置透水鋪裝、植被緩沖帶、下凹式綠地、屋頂綠化、雨水調蓄回用池等設施。在南京梅雨季時，住區海綿設施充分發揮蓄水功能，年徑流總量控制率達76%，住戶能切身感受“小雨不濕鞋、中雨不積水、大雨不內澇”的生態人居環境。

（2）“全透水”住區。整個場地鋪裝均為陶瓷透水磚，是南京市首個室外硬質鋪裝透水比例達到100%的住區。透水鋪裝作為生態排水設施，可以提高場地雨水的自然入滲能力，減少地表徑流量。同時，透水鋪裝還能改善雨天夜晚路面的眩光問題，保障安全。

（3）“最天然”下凹式綠地緩沖帶。利用豎向高差，對場地東側的景觀帶進行布局調整及景觀修飾，將其打造成集觀賞性和蓄排水功能為一體的“天然景觀蓄水池”。上層設置斜坡式植被緩沖帶；中間鋪設生態石籠護坡網，防止雨水沖刷土壤；下層布設下凹式綠化帶，同時設置溢流口，保證暴雨時徑流的溢流排放。整個下凹式綠化帶調蓄容積達122m3，下雨時可快速消納住區廣場徑流雨水，并削減面源污染。

24 風場流線優化分析

25 綠化設計分布圖

26 預制剪力墻灌漿補漿排氣管設置示意圖

27 預留插筋槽鋼定型模具定位

28 鋁合金模板施工現場

29 裝配式裝修技術應用

30 裝配化裝修應用實景

（4）“城市綠肺”屋頂綠化。在有限的用地空間里提高綠色覆蓋率，在商業裙樓屋頂設置大面積（4 328m2）屋頂綠化，占屋頂可綠化面積的70%，不僅能吸廢排氧，降低城市熱島效應，而且能減輕屋頂的熱脹冷縮效應，延長屋頂使用壽命，豐富生態綠化系統，打造住區第二“綠肺”。此外，屋頂綠化空間還可以改善居民俯視景觀效果，緩解視覺疲勞，促進身心健康。

5 “匠心”為本的精益化建造關鍵技術

5.1 預制剪力墻鋼筋連接套筒高位補漿技術

采用高位補漿觀測裝置，連接套筒灌漿提高灌漿密實度，這是一種查看、檢測灌漿密實度的方法，保證構件連接質量與結構安全。裝置采用灌漿補漿管、灌漿補漿觀測管，灌漿補漿管采用PVC20管材在預制剪力墻廠內預埋，灌漿補漿觀測管采用直徑20mm透明軟管，在灌漿操作時現場安裝使用，通過觀測管可以確定灌漿的密實度。

5.2 優化插筋定位精度的技術創新措施

為解決預制柱鋼筋定位不準確問題，減少混凝土澆筑對預留鋼筋的擾動，確保混凝土澆筑完成后上層預制構件可準確安裝。通過結構、加固體系分析，應用一套采用鋼板加工的定位模具，該模具可以使預制構件的預留插筋精確定位至“零”誤差，保證預制構件能夠快速、精確安裝。

5.3 高精度鋁質模具技術應用

本項目標準層的墻、柱、梁板采用綠色環保的鋁合金模板，與傳統工藝相比，具有自重輕、承載力高、整體性好等優點。

6 “可持續更新”的全裝修裝配化工法

裝配化全裝修契合了綠色環保發展理念，首次在江蘇省保障性住宅大規模采用裝配化裝修技術，提升了保障房建設品質與質量。

項目全面采用了基于硅酸鈣復合板體系的裝配化工法（SI體系）技術系統，包括裝配式架空地面、裝配式墻面、裝配式吊頂、集成門窗、集成式給水、薄法同層排水、集成衛生間、集成廚房等“八大系統”，實現了“快裝、美觀、環保、耐久、易換”的要求，具有很好的技術集成應用效果。

31 室內風環境模擬

32 室內光環境模擬

33 BIM 技術在設計中應用

7 “智能化”的數字化模擬與優化技術

7.1 軟件模擬的性能優化技術

通過軟件模擬室內自然采光與通風情況，優化可開啟窗的位置和大小，保證室內的自然采光和通風效果，降低建筑照明能耗，避免產生通風死角。

7.2 BIM技術的數字化設計應用

（1）構件拆分設計。構件拆分時要避免因方案的不合理導致后期技術經濟性的不合理。通過BIM的可視化分析，對各預制構件的類型及數量進行優化，減少浪費。

（2）BIM模型深化設計。裝配式結構設計需要采用三維設計模式進行精細化的深化設計，除考慮主體結構受力狀態，還必須考慮構件制作、運輸、吊裝及現場安裝，所有構件必須預留管線孔洞和施工安裝的埋件，最終成果除了傳統的建筑圖紙還包括預制構件圖、管線排布圖等。

（3）管線碰撞檢測。BIM技術可將建筑、結構、機電等專業模型整合，根據各專業管線及凈高要求在綜合模型中進行碰撞檢查，對管線進行避讓調整，完成管線設計的核驗。

7.3 BIM技術的數字化建造應用

（1）模擬施工平面布置

通過三維模型模擬場地排布，提前將生活區、現場施工區進行合理規劃。圍墻、大門、加工場地、垂直運輸機械設置、材料堆場、構件堆場、施工環道、臨邊防護等進行分階段的平面布置、交通組織。

（2）施工方案三維模擬

BIM模型中模板、腳手架、填充墻體自動排布。例如，墻體布置時需明確其他墻體構造柱的具體施工部位，利用BIM模型來制定結構構造柱、門洞過梁等構件具體位置，便于統計結構涉及的工程量。項目利用BIM技術提前建造出鋁合金模板的模型，對模型進行深化設計，明確搭設順序，優化連接節點。

8 結語

本項目是基于“綠色”與“宜居”理念的保障性住區高品質建設實踐。在規劃設計上以開放式住區形態融入城市功能環境，在建筑設計中以模塊化組合形成標準化建構，在裝配技術體系上采用創新一體化技術應用，在綠色集成技術應用中向“宜居品質”提升性能，在新型建造上以精益化技術成就高質量，在全裝修設計上以裝配式工法營造綠色健康空間，在信息化技術應用上以數字化技術賦力設計與智造。項目通過標準化設計、部品化生產、裝配化施工、信息化管理、智慧化應用，以“宜居構筑”技術為路徑，以“綠色融合”集成為方法，全面提升了保障性住房的品質，體現出高質量、高效率的綜合效益，促進了新型建筑工業化的發展。

圖片來源

所有圖片均由設計團隊提供。