文/上海中森建筑與工程設(shè)計(jì)顧問有限公司 馬海英

馬海英，上海中森建筑與工程設(shè)計(jì)顧問有限公司副總工程師，高級(jí)工程師

1 大空間建筑的優(yōu)點(diǎn)

大空間建筑以其分隔可變的優(yōu)點(diǎn)，受到追捧。購房者可根據(jù)家庭人口變化和需求，通過對(duì)室內(nèi)進(jìn)行重新分隔和劃分，重新組合臥室和客廳布局，不用換房即可滿足需求。比如在初期，年輕人要度過甜蜜的二人世界，閑暇之余和朋友聚會(huì)，需有一個(gè)較大的客廳和1個(gè)留宿的客房，此時(shí)主臥、客臥、大客廳和書房的布局比較合理；等有了孩子，就要求有主臥、兒童房、保姆房、書房和功能簡(jiǎn)單的客廳了；到孩子長(zhǎng)大成家出去住了，自己的父母需要共同生活予以照顧時(shí)，兒童房和書房可合并成一個(gè)老人套房，保留一個(gè)小客廳，在客廳旁邊劃出一個(gè)書房。這樣一套房子可滿足一個(gè)小家庭從組建、成長(zhǎng)到晚年的不同需求（見圖1）。當(dāng)然，還有更多好的組合，而大空間建筑的可變性，正好迎合了這種需求的變化。

圖1 空間變化

2 對(duì)裝配式建筑實(shí)現(xiàn)大空間建筑的思考

2.1 承重墻外置

中國(guó)住宅夢(mèng)公園樣板間項(xiàng)目將承重墻體布置在周邊外墻和分戶墻處，針對(duì)不同的生活需求，體現(xiàn)了大空間布局靈活多變，輕松應(yīng)對(duì)家庭不同階段和個(gè)性的需求。套型可根據(jù)不同的要求進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)兩房、三房、四房等不同分隔的需求。圖2為青浦重固鎮(zhèn)普通商品房平面示意。

圖2 青浦重固鎮(zhèn)普通商品房平面（承重墻外置）

圖3 管井外置

圖4 不降板

圖5 整體降板

圖6 局部降板管道布置

圖7 局部降板暗梁

2.2 設(shè)備管井外置

住宅的設(shè)備管井連通上下層，且位置固定，某一層的裝修和改造不允許對(duì)管井進(jìn)行變動(dòng)，因此將設(shè)備管井置于建筑外部，更有利于大空間建筑分隔的靈活性。同時(shí)，設(shè)備管井外置還可節(jié)約套內(nèi)空間，減少噪聲，潔具布置更加靈活，也便于二次裝修改造，而管井外置設(shè)計(jì)時(shí)需要結(jié)合建筑專業(yè)，對(duì)建筑立面進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)處理（見圖3）。

2.3 大板結(jié)構(gòu)衛(wèi)生間處理

1）不降板 所謂不降板是樓板結(jié)構(gòu)面標(biāo)高按照常規(guī)建筑要求降低80～100mm。這種方式是本層的排水管穿過樓板，排水橫管在下層住戶衛(wèi)生間的上空，如圖4所示。這種情況下，衛(wèi)生潔具的安裝位置比較固定，在今后裝修改造時(shí)，衛(wèi)生潔具的變動(dòng)比較困難。

2）整體降板 是將整個(gè)結(jié)構(gòu)樓板面標(biāo)高降低150～180mm，衛(wèi)生間采用多通道特殊地漏及多通道接頭，馬桶采用墻排水馬桶，馬桶后面采用封閉墻（夾層），如圖5所示。這種方式可兼顧鋪設(shè)地暖所需的空間，但需采用特殊的馬桶、地漏及排水管道接頭，限制了設(shè)備采購的多樣性和靈活性。

3）局部降板 一般僅在衛(wèi)生間區(qū)域結(jié)構(gòu)樓板降低300～350mm，立管穿樓板，水平管在降板區(qū)域的樓板上面鋪設(shè)，這是同層排水比較常用的方式（見圖6～8）。優(yōu)點(diǎn)是潔具有較多的選擇性，維修和改造不受任何影響，但降板周邊有暗梁，板底可見局部凸起。

圖8 局部降板結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)

圖9 國(guó)內(nèi)首次大跨度疊合板足尺試驗(yàn)（跨度7200mm×7800mm，板厚160mm）

圖10 加載情況

圖11 測(cè)點(diǎn)布置示意

圖12 裂縫開展情況

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

大板結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)較多，但大板結(jié)構(gòu)使用的舒適度、樓板撓度、裂縫及安全性能否滿足要求呢？針對(duì)常州帝景36號(hào)樓項(xiàng)目進(jìn)行了大板足尺試驗(yàn)，跨度為7200mm×7800mm，目的是通過試驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論分析結(jié)果，并對(duì)結(jié)構(gòu)采用裝配式大跨度板的受力性能進(jìn)行系統(tǒng)研究和評(píng)估，對(duì)結(jié)構(gòu)正常使用時(shí)的舒適性、安全性進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估。試驗(yàn)如圖9～11所示，通過加載和卸載準(zhǔn)永久值、標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值的荷載，對(duì)板撓度變形進(jìn)行實(shí)測(cè)，測(cè)試結(jié)果與理論計(jì)算吻合較好。在不同荷載狀態(tài)下，對(duì)舒適度進(jìn)行測(cè)試，樓板自振頻率均大于規(guī)范規(guī)定的5Hz，其中最不利的是在加載標(biāo)準(zhǔn)值情況下，自振頻率為7.324Hz，即不會(huì)產(chǎn)生共振。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在大板周邊的小墻肢和大跨梁出現(xiàn)了一些裂縫，位置如圖12所示。針對(duì)這些裂縫，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，并通過以下措施的實(shí)施，在實(shí)際工程中沒有出現(xiàn)裂縫。

1）加大短肢墻截面尺寸，并加大梁搭接方向的配筋。

2）加大梁高，并加大梁箍筋和縱向配筋。

3）加大板頂附加配筋：Ф8@150雙向拉通，支座處設(shè)附加鋼筋并適當(dāng)放大。

4）在影響范圍內(nèi)布置附加鋼筋，每個(gè)方向每邊至少3根Ф10鋼筋。

4 結(jié)語

大空間建筑具有空間分割比較靈活的優(yōu)越性。管井外置可進(jìn)一步擴(kuò)大空間的范圍。衛(wèi)生間降板處理使改造更加靈活。采用大板結(jié)構(gòu)是大空間建筑的最基本形式。通過對(duì)足尺大板在不同荷載下的撓度、舒適度、裂縫的試驗(yàn)測(cè)試，證明了裝配式建筑采用大板結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)大空間建筑的建造。

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