裴狀壯 韋 亮

(華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院，河北 唐山 063210)

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SI住宅生態(tài)建筑的模型建構(gòu)★

裴狀壯 韋 亮

(華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院，河北 唐山 063210)

介紹了SI住宅的理念，從承重結(jié)構(gòu)與居住空間分離、可變形空間、管線設(shè)計(jì)三方面，闡述了SI住宅的特色，指出通過少費(fèi)多用的技術(shù)集成措施，SI住宅使人們?cè)跐M足居住需求的基礎(chǔ)上最大限度地減輕了環(huán)境負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了居住區(qū)可持續(xù)發(fā)展。

SI住宅，生態(tài)建筑，管線，戶型

住建部2016年公布的數(shù)據(jù)顯示，由于城市規(guī)劃和功能設(shè)計(jì)的短視行為，我國建筑物平均使用壽命僅為30年，與國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壽命50年相差較遠(yuǎn)，不科學(xué)的重復(fù)建設(shè)造成了資源浪費(fèi)和垃圾污染。如何讓本應(yīng)“長壽”的住宅不至于“英年早逝”，研究中國住宅建設(shè)的現(xiàn)狀，許多住宅的拆毀并不是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)不安全或是經(jīng)濟(jì)上的要求，主要是因?yàn)榻ㄖ荒軡M足新的功能，與其改造不如重建。相比之下，美國建筑平均壽命達(dá)74年，英國建筑平均壽命達(dá)132年，原因之一就是在發(fā)達(dá)國家占絕大多數(shù)的保障性住房以“房子是用來住的，不是用來炒的”為基點(diǎn)，理清住宅全壽命周期內(nèi)可能的變化，普及根據(jù)承重結(jié)構(gòu)與內(nèi)部裝飾不同的使用年限區(qū)別設(shè)計(jì)的SI住宅模式[1]。

1 理念闡釋

1.1 適應(yīng)性住宅

此類住宅具有不影響室內(nèi)配置的建筑骨骼設(shè)計(jì)和不影響結(jié)構(gòu)軀體的內(nèi)裝設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)的是全壽命周期內(nèi)多次室內(nèi)改造的堅(jiān)固性，對(duì)抗地震等天災(zāi)的穩(wěn)定性，水、暖、電等設(shè)備更換的便利性，不同功能空間高效變更的變更性，針對(duì)家庭結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行戶內(nèi)布局變化的自由性。

1.2 支撐結(jié)構(gòu)S

S(SKELETON)是建筑落成后就不需要改變的部分，包括堅(jiān)固耐久的支撐結(jié)構(gòu)，如承重的梁、樓板、柱子、公共部分的設(shè)備管井，以及走廊和電梯等公共設(shè)施，建筑這部分按照設(shè)計(jì)使用最高年限——100年的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)。較高的耐久年限既提高了住宅在

全壽命周期的價(jià)值，又增加了主體結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，進(jìn)而增強(qiáng)了建筑的抗震能力。

1.3 填充體I

I(INFILL)指建筑中的非承重墻、裝修、門窗、戶內(nèi)設(shè)備管線等，具有可以適應(yīng)性改變的部分，其中一部分屬于住宅套內(nèi)，具有靈活改變的可能，給使用者提供了一個(gè)充分表現(xiàn)自我創(chuàng)造力的平臺(tái)，讓他獲得一種“住在了自己設(shè)計(jì)的空間里”的滿足感，這種對(duì)人性化的尊重，又保證了住戶的個(gè)人利益；另一部分屬于由物業(yè)管理的公攤部分，很大程度上決定了建筑的外觀形象，可以類似新陳代謝般發(fā)生置換[2]。

2 SI住宅特色

2.1 S與I的分離

S與I的分離是指住宅的承重結(jié)構(gòu)骨架具有高耐久性，是固定不變的，而住宅所用的分隔構(gòu)件，則可以根據(jù)住戶的不同要求而靈活多變。住宅的承重結(jié)構(gòu)體和居住空間實(shí)現(xiàn)分離，通過雙層樓板、天棚、墻體，將建筑骨架與內(nèi)裝、設(shè)備分離。即在一定的空間范圍內(nèi)，可以依使用者的需要或愛好，分隔成多種多樣的內(nèi)部空間。當(dāng)內(nèi)部管線與設(shè)備老化的時(shí)候，可以在結(jié)構(gòu)體不傷筋動(dòng)骨的情況下進(jìn)行維修、保養(yǎng)，并可以方便的更改內(nèi)部格局，從而延長住宅壽命。

2.2 可變形的空間

SI住宅的開間進(jìn)深通常采用8 m～10 m的大跨度，分隔空間用裝配式的預(yù)制墻，可以形成戶內(nèi)寬敞的大空間，可以自由的進(jìn)行戶內(nèi)平面布局——合并形成大的開放空間或分隔成獨(dú)立的小空間，這樣有利于空間的高效利用，也便于日后的再次裝修。

由于SI住宅內(nèi)外分離，室內(nèi)布局受承重結(jié)構(gòu)的羈絆少，布局靈活度高，可依據(jù)業(yè)主的意愿進(jìn)行戶型設(shè)計(jì)，可為住戶提供參數(shù)化的菜單式選擇。盡管只能提供幾種不同戶型的選擇，但仍可以按照居住者的家庭結(jié)構(gòu)、生活方式和身體條件給出多種不同的風(fēng)格、不同布局、不同功能空間量身定制的設(shè)計(jì)，滿足各種家庭的需要。SI住宅的這一特性，既保證了住宅建筑的安全可靠性、整體形象風(fēng)格上的一致性等公共利益，又可以靈活適應(yīng)業(yè)主對(duì)戶內(nèi)空間因人而異的需求。

2.3 管線設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)住宅的設(shè)備管線和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)眉毛胡子一把抓，有的不設(shè)置設(shè)備管井，各種立管分散在戶內(nèi)，有的排水立管就近在戶內(nèi)穿越樓板，這多少降低了住宅使用的靈活性。SI住宅主體結(jié)構(gòu)和內(nèi)裝及管線部分相分離，設(shè)置與墻體分離的公共立管，戶內(nèi)只有各種橫管，經(jīng)過各種表箱匯總后全部通到公共管井。使得戶內(nèi)布局、內(nèi)裝、管道布線具有高度自由和可變性，檢修、維護(hù)、更換也很方便。

為了確保管線合理集中，SI住宅采用雙層樓板和頂棚，樓板比普通住宅高出130 mm～300 mm，頂棚要增加150 mm～400 mm，總體上層高比普通住宅要高500 mm左右。層高提升后一舉多得，既方便地板采暖，又比傳統(tǒng)150 mm厚樓板的上下層隔音性能提升。架空樓層為管道提供了充分空間的同時(shí)，儲(chǔ)物空間也加大了，提高了空間的利用率。

架空地板為減少架空高度，目前給水部分采用最新的塑膠軟管，使地板高架的部分控制在200 mm以內(nèi)。排水實(shí)現(xiàn)同層排水，立管在公共管井內(nèi)，在戶內(nèi)只設(shè)置排水橫管，關(guān)鍵位置會(huì)留檢修口，在不影響鄰居的情況下方便維修。

3 “少費(fèi)多用”的建筑耐久化設(shè)計(jì)

“少費(fèi)多用”契合SI住宅節(jié)約并追求高效利用能源的綠色理念，以及對(duì)人類生存大環(huán)境改善的生態(tài)追求[3]?！吧儋M(fèi)多用”指借助先進(jìn)的技術(shù)，用較少的物質(zhì)和資源消耗，追求更加出色表現(xiàn)的空間，讓建筑每個(gè)單元的投入獲得最高的性價(jià)比。SI住宅以“少費(fèi)多用”理念為基礎(chǔ)，通過科學(xué)的統(tǒng)籌與優(yōu)化，減少浪費(fèi)，使實(shí)施建設(shè)整個(gè)周期的投入小，能源消耗少，能量使用效率高，實(shí)現(xiàn)建筑全壽命周期總體低能耗、低投入、高舒適的生態(tài)居住目的。建筑的耐久適應(yīng)各種需求的創(chuàng)作還體現(xiàn)在方案構(gòu)思時(shí)的長遠(yuǎn)打算中，在設(shè)計(jì)階段的方案合理的多功能考慮，可以讓建筑“少費(fèi)多用”，延長其壽命周期。提高建筑的耐久性還可以通過在設(shè)計(jì)中增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和維修性設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。據(jù)結(jié)構(gòu)專家估計(jì)，若能將結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增加20%，理想狀態(tài)下約可提升建筑壽命1倍以上。

建筑的耐久化設(shè)計(jì)以延長建筑物的使用壽命為目的，減少新建筑物的需求，從而節(jié)約有限資源并減少產(chǎn)生建造廢棄物。維修

性設(shè)計(jì)既包括對(duì)現(xiàn)有的建筑進(jìn)行維護(hù)、加固改造、處理各類病害也包括預(yù)先更換各類設(shè)備管線的考慮。SI住宅耐久性和適應(yīng)改變的設(shè)計(jì)對(duì)于我國改善人居環(huán)境，節(jié)省土地等可以做出很大貢獻(xiàn)，還可以比簡單拆除舊房節(jié)省投資約30%?？梢杂媒ㄖ吮菊摪裇I住宅比喻成一個(gè)人，他是一個(gè)身體健康、頭腦靈活的人，他骨骼健壯、適應(yīng)能力強(qiáng)，長壽多福，甚至去世后還可以把身上有用的器官捐獻(xiàn)出來[4]。

4 戶型的適應(yīng)性變化

SI住宅如何來滿足各種生活方式的業(yè)主的需求，按照設(shè)計(jì)預(yù)期，當(dāng)SI住宅的承重結(jié)構(gòu)完工后，買到或者租到住宅的業(yè)主可以根據(jù)自己的生活方式進(jìn)行適應(yīng)性的改變。以甲乙丙丁四個(gè)家庭委托住宅建造方進(jìn)行內(nèi)部使用空間的設(shè)計(jì)和施工為例——甲戶以一個(gè)創(chuàng)業(yè)的大學(xué)生為主，租到了一個(gè)居住單元，作為既可居住又能辦公的SOHO，宜商宜居；乙戶是剛結(jié)婚的年輕夫婦，他們買到了一個(gè)居住單元，暫時(shí)為生計(jì)而奮斗，不必進(jìn)行過多的裝修，過著簡約現(xiàn)代的生活；丙戶是有小孩的三口之家，買到的是打通樓板的躍層戶型，孩子有自己的臥室，室內(nèi)有樓梯上下交通，夫婦與孩子分享成長的時(shí)光；丁戶是一對(duì)老年夫婦，買到一個(gè)平層大戶型的居住單元，因?yàn)槠渲幸蝗诵袆?dòng)不便，戶內(nèi)按照無障礙適老性要求進(jìn)行二次裝修設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)老年人不需要特殊陪護(hù)自主使用輪椅就可以安享晚年。

以上甲乙丙丁四個(gè)家庭生活在一棟住宅內(nèi)，以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的住宅單元為基礎(chǔ)，空間適應(yīng)性變形，滿足不同的個(gè)性化需求。每個(gè)家庭入住不受左鄰右舍的限制，入住后隨著家庭的變化，生老病死，不斷根據(jù)生活的需要進(jìn)行空間和裝修的變化，即便住宅幾易其主，建筑作為城市空間的有機(jī)組成，可以保持長期持續(xù)的存在而不至于推倒重建。

5 結(jié)語

近日，在河北省雄安，作為“千年大計(jì)”下計(jì)劃出的新區(qū)，政府決心試點(diǎn)推廣全新的住宅模式。而已經(jīng)在歐美日等發(fā)達(dá)國家成功實(shí)踐的SI住宅模式提供了一種潛在的選項(xiàng)，其生態(tài)的建構(gòu)方式既可以保障居民的基本住房需求，同時(shí)維持房價(jià)總體保持穩(wěn)定，還能提高建筑全壽命周期的綜合價(jià)值，勢(shì)必將成為一種極富活力的新型住宅建筑體系。

[1] 王笑夢(mèng)，馬 濤.打造百年住宅[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2016:6-7.

[2] 劉東衛(wèi).SI住宅與住房建設(shè)模式：體系·技術(shù)·圖解[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2016:12-13.

[3] 宋曄皓.城市類型注重生態(tài)的建筑設(shè)計(jì)[J].世界建筑,2001(4):23-26.

[4] 韋 亮.生態(tài)理念、技術(shù)與建筑創(chuàng)作[D].天津：天津大學(xué),2008:79-80.

On model establishment of SI ecological buildings★

Pei Zhuangzhuang Wei Liang

(NorthChinaUniversityofScienceandTechnology,CollegeofCivilandArchitecturalEngineering,Tangshan063210,China)

The paper introduces the ideas of SI residence, illustrates the features of SI residence from the separation of loading structure and living space, deformable space, and pipeline, and points out SI residence can maximally lower the environment load and realize the sustainable development by the technical integral measures.

SI residence, ecological building, pipeline, house type

1009-6825(2017)13-0005-02

2017-02-23★：2014年國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：201410081011)

裴狀壯(1994- )，男，在讀本科生； 韋 亮(1979- )，男，講師

TU201.5

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