李景燦
住宅建筑的外立面元素由除屋頂以外建筑所有外圍護部分組成,其設計效果展現了城市的風貌形象。住宅外立面設計經歷了20 世紀80 年代的開放性自發探索以及20 世紀90 年代的多元化自主創作后,自21 世紀初進入了在滿足“實用、經濟、美觀與得體”原則的基礎上向多元化發展的模式。本文通過分析住宅的戶型設計、住宅配套設施、規范引導和市場需求以及外立面材料的演變趨勢,探討各類立面設計元素對住宅外立面設計的影響,為住宅外立面設計提供借鑒。
隨著我國城鎮化的推進,住宅市場也在不斷發展,市場對住宅的需求重心逐漸從首置剛需向改善需求傾斜,居民開始著重關注住宅的產品品質。平面布局方面,建筑核心筒從一梯多戶向一梯兩戶發展;戶型方面,良好的采光和視野條件受到歡迎,起居室-餐廳-廚房(Living Dining Kitchen,LDK)布局、臥室套間設計以及多收納設計等有望成為主流;機電和智能化配置需求快速上升,中央空調、新風、地暖、凈水設備以及各種智能化配置開始大量應用。這些戶型和配置上的演變影響到了建筑的形態,進而作用到外立面形象上[1]。
政府層面,在法定規劃向多軌合一的方向發展的同時,規劃部門也在推出各類城市設計引導類文件,將其向城市風貌、綠色生態規劃指標以及城市設計等方向延展。控制范圍涵蓋建筑設計風格、立面材料、色彩和天際線等;具體要求通常包括統一建筑設計風格、維護城市形象、要求建筑的立面形態工整、限制過長體量建筑以及限制影響建筑形象的室外連廊等,客觀上對建筑立面起到了協調風貌、控制風格的作用。
建筑外立面有簡潔化的趨勢,一方面隨著近年來城市化進程放緩,房地產公司陸續加緊了設計端的成本管控;另一方面,國內住宅設計水平快速提高,業務向高水平設計單位集中,住宅規劃方案、建筑設計方案的無效設計顯著減少。在建筑造型上,挑空、錯位等增加建筑負荷、影響項目容積率的建筑造型設計逐步減少;豪宅以外的主流住宅項目,外立面造型向簡單化發展,原本為彰顯建筑風格設計的窗套造型、線條裝飾在成本壓力下逐漸減少,市場主流從古典設計、中式設計向更簡潔的現代類型設計風格演進。在規劃部門的引導下,這種演變趨勢正在加速[2]。
最開始的空調由業主自行安裝,沒有固定的空調機位;隨著空調的普及,建筑設計開始統一規劃空調機位,固定空調機位位置,統一設置空調位欄桿、百葉等外立面構件。各類項目由于配置標準和客觀規劃條件的差異,又存在多種排布方式,空調外機安裝位置如圖1所示。為方便檢修和維護,一些住宅的空調機位設置在專門的設備平臺內,外觀上為通風格柵或百葉。在圖紙深化方面,室外機的百葉格柵開啟方向需與相鄰窗開啟方向朝向統一,具體如圖2所示。在方案深化階段,需核查室外機的百葉格柵開啟方向,確保設計得當,充分考慮維修安裝的便捷性,保證可以從就近窗戶處維修安裝。
圖1 空調外機安裝位置(來源:作者自繪)
圖2 空調位百葉的開啟方向(來源:作者自繪)
隨著綠色建筑和建筑節能要求的普遍提高,住宅外窗玻璃已經由白玻發展為多層LOW-E 玻璃。與白玻相比,LOW-E玻璃可以有效反射熱輻射,具有更好的隔熱、節能性能,滿足建筑的節能需求。在節能技術發展的背景下,住宅建筑的窗墻比可以做到更大。
以寒冷地區為例,住宅各方向立面在滿足熱工性能的基礎上,可以進行權衡判斷,南立面窗墻比上限在2010 年標準上由0.5 提升至0.6,北立面由0.3提升至0.4,而東、西立面由0.35 提升至0.45。
更多的住宅項目聚焦改善類客戶,為提升戶型競爭力,在項目中配置大尺寸外窗,為強化視野配置一定的弧形外窗。除在住宅南立面大量使用飄窗、落地窗外,2022 年以來,北京等城市一些項目的戶型設計中,位于北立面的次臥也采用了接近0.45 m 的低窗設計,向更寬闊的視野和更大的室內可利用空間演變[3]。
住宅追求大窗、落地窗的開闊視野,使得住宅的外窗尺寸越來越大,一些住宅戶型設計中設置了飄窗、落地窗、室外設備平臺及露臺等,形成了大量臨空面和凈高低于樓、地面0.90 m的平臺。根據《住宅設計規范》(GB 50096-2011),窗外沒有陽臺或平臺的外窗,窗臺距樓面、地面凈高低于0.90 m 時,應設防護設施。住宅室內常見的防墜措施為室內防護欄桿,有時為了窗扇開啟方便,防護欄桿會設置在外窗外側。一些高檔項目會用玻璃欄板替代防護欄桿的作用,這種設計在美化住宅外立面的同時,相較于防護欄桿有較大的成本增加。
近年來,主流城市房地產項目的建安成本僅占地產項目全周期成本的小部分。以北京為例,樓面價7 萬~10 萬元的住宅項目,其建安成本僅占全案成本的10%左右。因此,在住宅品質要求提升的背景下,建筑配置標準的提高使項目成本壓力較小的同時,有利于增加項目競爭力,外立面設計向高端方向發展,中央空調、新風、地暖和凈水設備等開始普及應用[4]。
中央空調由1 個外機帶動若干房間內的空調交換設備,1 套住宅僅需要1 個空調外機的安裝位置。因此,交付標準含中央空調的小區,住宅設計階段僅需布置1 個設備安裝點位,這個點位通常位于建筑北立面,根據不同城市的規劃部門要求,可以是開放的空調機位或設備平臺,也可以是封閉的設備平臺。
目前,住宅項目采用的新風設備以雙向流新風系統為主,通常安裝在廚房吊頂內,其進風口和出風口至少應滿足橫向或豎向間距要求。結合室內精裝修需求,對廚房相鄰的外墻最小長度尺寸便有有了具體要求。新風和地暖分別需要安裝在住宅吊頂以上、地板以下,占用了一部分的建筑層高;為滿足住宅使用功能,此類住宅的建筑層高最少要達到2.95 m,高于《住宅設計規范》(GB 50096——2011)規定的2.8 m,因此建筑層高有所增加。
住宅外立面材質的選擇通常由住宅項目定位、項目造價水平和規劃條件綜合確定,主流的外立面材質按成本由低到高分別為普通外墻涂料、真石漆、外墻面磚、保溫一體板、石材、鋁板以及玻璃幕墻等。各種材料又會產生分化和演變,在真石漆的基礎上又興起了水包水、水包砂等新興材料,外立面用材從單一材料發展為多種材料的靈活組合。根據建筑風格的不同,材質選用有多重匹配方案,如涂料——玻璃、面磚——玻璃、石材——涂料、真石漆——玻璃以及石材——玻璃——鋁板[5]。
高品質住宅項目傾向于鋁板、石材和大尺寸外窗的使用,鋁板材質由于重量輕、易加工、外觀整潔的特點,在高端項目中得以大量應用。鋁板的應用需要地產項目的設計管理人員在外立面二次深化設計中投入更多精力,深化過程中需要重視防滲漏設計,在膠縫、滴水等位置的細節設計方面需要格外注意,避免水滴進入外墻保溫層內,以實現結構預制、一體化成型安裝的目標[6]。在這個過程中,除控制鋁板的預制設計、規格尺寸外,還需要考驗房地產公司把控施工工藝和成品保護的能力。
在外立面安裝干掛石材、鋁板的施工過程中需要安裝龍骨,常規做法會對已經安裝完成的保溫板造成一定破壞,形成局部冷橋,這也是傳統外立面方案階段容易遺漏的地方。2019~2022 年,住房和城鄉建設部兩次修編《綠色建筑評價標準》,重新構建了綠色建筑評價體系,提高了綠色建筑的性能要求。同期各氣候地區居住建筑節能設計標準更新,在放寬了體型系數限制的同時,對建筑外保溫材料和做法的隔熱性能要求也有較大提高。同時,保溫材料技術發展迅速,復合型外立面裝飾新材料成為近年來具有代表性的創新性外立面裝飾材料,銅復合材料、乙烯-四氟乙烯共聚物(Ethylene Tetra Fluoro Ethylene,ETFE)復合材料以及玻璃纖維增強混凝土(Glass Fiber Reinforced Cement,GFRC)復合材料等新型材料陸續興起,結構保溫一體化、保溫一體板等設計在住宅項目中正在快速普及應用,在細部做法、施工細節上有望進一步減少冷橋、滲漏等風險[7]。
迫于成本壓力,有些地產項目會給住宅不同方向的立面分配不同資源,重點提升主要展示方向的影響,控制次要展示面的造價。通常主要資源會布置在建筑的首2 層或南立面,如將真石漆升級為石材,或部分增加鋁型材造型。這種資源配置對住宅項目平衡方案成本有一定的作用,但用不同材質實現方案中的同一功能也存在展示效果下降的風險。在實踐中,真石漆的材質隨著技術發展,效果已經接近石材,在色彩的均衡性上反而可能對石材形成一定優勢。但對于金屬材料的替代應更加謹慎,即便是同一金屬材質,僅有氟碳噴涂或者粉末噴涂的區別,在建成兩年后也會形成肉眼可見的色差。
用同色涂料、保溫材料或GFRC 線條等不同材料部分替代鋁型材的設計,即便顏色形態無限接近,也會在不同的日照條件下形成明顯區別,若干年后隨著不同建筑材料發生不同的色彩變化,外觀區別會更加明顯[8]。
近年來,高品質住宅已經成為住宅建筑的發展方向,對建筑公有空間、專有空間以及室內物理環境的需求都有普遍提高,住宅技術發展和新材料的大量應用,住宅建筑相關規范、條文向著更高要求發展,這些技術標準的提高和演變都反作用于建筑立面形象。未來建筑的立面做法會更加豐富,更需要投射時代精神,服務公眾審美,便捷居民生活,提升城市品質。