基于SI住宅體系的中小套型住宅空間靈活化設計探究

文/內蒙古工業大學建筑學院 內蒙古綠色建筑工程技術研究中心 潘文祥 郭 彥

0 引言

近年來，隨著城市快速發展，我國國民經濟水平不斷提高，大眾的住房需求持續增長。在此背景下，我國通過建設一批中小套型住宅以緩解城市中低收入家庭的住房壓力。隨著經濟水平提高，家庭結構、生活方式等因素使人們對住宅空間的功能性需求發生改變，居住模式變得復雜化、多樣化。目前，我國大量中小套型住宅已無法滿足人們的使用需求，而新功能需求可通過住宅空間的靈活化設計實現。住宅空間的靈活化設計可從根源上解決住宅空間的單一性與居住者隨時間變化產生的需求之間的矛盾，可有效保障居住空間的長效使用，促進住宅可持續發展。

1 SI住宅體系概述

1.1 概念

SI住宅體系是支撐體與填充體完全分離，即對主體結構與設備、內裝進行分離設計。此種體系在不破壞主體結構的前提下可對設備進行更新與維修，對空間布局進行更改以延長住宅壽命。SI住宅體系具有低能耗、高品質、長壽命的特點，可滿足住戶不同的居住功能需求。

1.2 特點

1.2.1 形成較大的空間

支撐體是住宅建筑的基本結構部件，一般采用框架-剪力墻大開間、預應力板柱等結構體系，上述結構體系的建造方式要適應不同的建造技術及產業化水平。國外很多高層住宅采用鋼筋混凝土矩形結構和框架-剪力墻結構，由于未設柱子，故有效使用空間增加，更便于室內空間的靈活分隔及未來的維修。

1.2.2 設置公共管井

傳統住宅建筑在套內設置豎向排水管且上下層共用，且因用水位置不可變，故需進行入戶檢修。在SI住宅體系中，設備管線的品質影響住宅壽命，故將管線與主體結構分離。一般公共管線布置于樓梯間端部，且按樓梯間管束的方式布置，為各種生活用水、用氣等設備提供空間。將管井設于套外，管井、管線設置分接器連接套內管線以方便檢修。

1.2.3 室內空間可變

可變性主要是指室內空間靈活可變，主要是通過輕質隔墻靈活變化實現空間劃分或功能布局，以適應居住者在不同時間背景下的需求。但上述變化是在套型輪廓較清晰的范圍內進行的，即在同一支撐體內變化，通過微調、合并、變換、分割等方式實現空間靈活可變。

1.2.4 實現住宅長效使用

SI住宅體系采用支撐體與填充體分離設計，故當填充體部分無法滿足功能需求時可進行拆除或更換，不會對支撐體部分造成破壞，增加了住宅使用的可持續性。

2 影響中小套型住宅空間靈活化的因素

2.1 結構形式

住宅室內空間靈活化是通過填充體的移動實現，填充體的移動又受到支撐體的約束，故支撐體在很大程度上決定著填充體的移動效果。住宅室內空間靈活化與其結構形式、結構體系及能否提供無梁柱突起的平整空間有關。在結構形式選擇方面，相較于低、多層住宅，高層住宅受橫向與豎向荷載較大，承重墻和柱等結構體所占面積較大，故對室內空間靈活化影響較大。住宅結構一般是以對稱、規則的方式布置，避免風荷載及地震作用下產生的結構扭轉。此外，支撐體還應為填充體提供無梁柱突起的平整空間，故在設計方面還應考慮梁與樓板、柱與墻體的結合。

2.2 平面布置

中小套型住宅因受到面積限制，多有面寬小、進深大的特點，空間靈活化程度受到影響，對其合并、分割、重組及功能置換時會有一定限制。

2.3 管線設備

傳統住宅中設備管線多豎向設置于戶內。住宅結構體的壽命一般達50～70年或更久，設備管線的壽命一般為20～30年，故住宅在使用過程中針對設備老化會進行設備及管線的維修與更換。戶內橫向管線維修與更換較容易，但豎向管線的位置相對固定且多與結構結合，故維修與更換不便，既增加工作量，又會影響到結構本體。同時由于管線位置相對固定，當套內空間需要靈活化設計時也會因設備障礙受到限制。

3 中小套型住宅空間靈活化設計要點

3.1 套型輪廓

套型輪廓是影響住宅空間靈活性的重要因素。復雜空間在一定程度上對功能和尺度有一定限定，套型輪廓越復雜對室內空間劃分限定作用越大。中小套型住宅因面積不大，但其中凹凸部分的空間固定，對空間的限定作用較大，甚至會造成使用不便。方正簡潔的套型形態在空間劃分方面自由度較高，對空間限定較少，并可提供更多的空間劃分可能，發揮空間靈活化的最大優勢。

3.2 套內空間

3.2.1 梁與樓板結合

在住宅空間中，制約住宅空間靈活性的是支撐體，支撐體應為填充體提供無梁、柱突起的平整空間。套內空間應考慮梁與樓板的結合，一般采用梁的扁平化手法、室外化手法、逆梁化手法、陽臺化手法、樓板化手法（見圖1）。其中梁的逆梁化手法中逆梁與地板之間的空間層既可布置上層住戶的設備管線，又可為下層住戶提供平整的頂層。

圖1 梁與樓板的結合

3.2.2 柱與墻體結合

在住宅靈活化設計方面，運用剪力墻、支撐體結構會導致套內出現突起的柱結構，繼而影響室內空間的平整度及家具擺放。柱與墻體的結合是影響空間可變性及適應性的重要因素，故在住宅設計中將柱移向陽臺外側，改變柱的形狀以適應墻體（見圖2）。

圖2 柱與墻體的結合

3.3 支撐體

對于中小套型住宅，套內空間的靈活可變與結構提供的靈活空間呈正比才是最理想的狀況。支撐體決定著空間的靈活性，居住者的活動尺度、人體尺度以及家具擺放方式反過來影響支撐體的合理設計。住宅套內空間的劃分一般參照人體活動時所占空間尺度的平均值，在住宅設計中一般根據人群定位確定空間的活動尺度；家具的尺度和擺放方式在很大程度上決定了空間的劃分，一般依據空間的功能、尺度和特點確定家具的數量和類型，但家具、設備的選擇也應在適當的范圍。

目前，高層住宅中小套型合理且經濟的空間跨度為7.5～9.0m，考慮到架空地板的情況，層高達3.2～3.4m，在SI住宅體系中，層高的基本標準是≥3.0m，部分實驗宅層高已達3.6m。日本某些住宅將梁和樓板結合，加厚無梁化樓板造價雖有所提高，但其可隔絕上下層撞擊聲，降低上下水噪聲，且可為住戶提供平整的套內空間。

各個房間的空間尺度應避免差異過大，若差異過大，則其在功能置換、位置變更等方面會存在不便；若尺寸近似，在功能置換、位置變更等方面具備靈活性，住戶可根據居住需求僅對空間進行小部分改動，無需對墻體等進行過多挪移（見圖3）。

圖3 相似尺寸的房間功能置換

3.4 靈活隔墻

相較于支撐體來說，填充體是以靈活性延續住宅的使用壽命，在SI住宅體系中，多通過微調、合并、變換、分割等方式確保空間靈活可變，最終以內隔墻可移動或變更的方式實現。部分層數較高的住宅采用框架-剪力墻結構，分戶墻采用承重剪力墻，降低了套型之間的可靈活調整度，使套型劃分固定，相鄰套型之間無法靈活調整，建成后僅可對套內空間進行調整，故為實現同層套型可調整，分戶墻應盡可能避免承重。套內隔斷是最常用的改變套型格局的方法，為確保未來能夠便捷地改變套內空間，可使用便于安裝的隔墻進行分隔。

4 中小套型住宅空間靈活化設計策略

4.1 設備管線分離

分離是實現住宅空間靈活可變的最基本原則，也是SI住宅體系貫穿始終的理念，主要指公共管線及設備部分：①不將管線埋入結構體系中，采用更易維護與更新的配管方式；②將豎向管線設置于公共空間內；③在公共空間預留設備區以便于未來增設管線等。

為實現住宅空間靈活可變，將公共管線布置于樓梯間端部。為各種生活用水、用氣等設備提供空間，將管井設于套外，有助于未來對其維護與更新，管井、管線設置分接器連接套內管線。

4.2 架空地板體系

架空地板體系是影響住宅空間靈活性的關鍵，此種方式有助于套內管線敷設不受結構體系影響，套內管線系統可隨著住宅內空間功能的改變進行調整。地面干燥、隔聲性能好、保溫性能優良也是架空地板的優勢所在。

4.3 整體廚衛系統

整體廚衛系統作為統籌家庭服務區的餐飲空間，按使用要求對櫥柜、廚具等進行合理布局。近年來，開放式廚房逐漸被大眾接納，打破原有功能空間的明顯界限成為連通的大空間，使住宅空間的靈活性得到進一步提升。

整體衛浴系統與傳統衛生間的區別在于工廠化生產。傳統衛生間需進行現場施工且位置固定，但整體衛浴系統可隨著住宅空間位置改變而改變。

5 結語

空間靈活性是住宅可持續發展體系的一大重要特征，SI住宅體系是具有代表性的可持續發展體系，且在實踐中取得成功，其分離化的理念在住宅設計、建造施工、運維管理等過程貫穿始終，故應自上而下地考慮從支撐體到填充體的設計。支撐體在很大程度上決定著填充體的靈活化程度，故通過對套型輪廓、結構部件的結合、支撐體的尺度和技術設備等方面的研究分析中小套型住宅室內空間靈活化設計方法，為住戶在不同時間背景下的居住需求提供差異化空間。