趙鈿

中國建筑設(shè)計研究院有限公司

1 裝配式建筑特點

裝配式建筑與一般的非裝配式建筑相比，其主要區(qū)別是部品部件的生產(chǎn)方式不同——一般的建筑是在工地用水泥、鋼筋等建筑原材料完成，而裝配式建筑的部品部（構(gòu)）件是在工廠完成。由于部品部件在工廠生產(chǎn)，所以需要遵照工業(yè)化生產(chǎn)的邏輯來進行。一棟普通的裝配式混凝土住宅的主體結(jié)構(gòu)由上千個預制構(gòu)件組成，而一個居住小區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件總數(shù)可能達到上萬件。工廠化生產(chǎn)的工藝要求、成本限制決定了構(gòu)件的種類不宜過多，否則將大幅提高生產(chǎn)難度與建設(shè)成本，經(jīng)濟性較低。因此，在裝配式建筑的設(shè)計中，提倡采取“少規(guī)格、多組合”的方式來平衡部品部（構(gòu)）件生產(chǎn)與建筑形式個性化的矛盾。

2 為何做標準化設(shè)計

當前大多數(shù)建筑的主要材料仍然是鋼材、木材、水泥、砂子、磚石、砌塊、玻璃、涂料等。理論上，建筑師想要的任何形式都能采用上述材料在工地現(xiàn)場建成。歷史上的大量建筑物也都是采用這種建造方式，工業(yè)革命之前，許多大型公共建筑需要動用大量人工，耗時幾十年甚至幾百年才能建成。雖然不乏藝術(shù)品級的建筑，但是依靠這種方式誕生的建筑物基本不可復制。上述“秦磚漢瓦式”的建造方式技術(shù)水平低、生產(chǎn)效率低，建筑質(zhì)量完全取決于工匠的手藝水平，從成本角度看，也是十分昂貴的。

目前，非裝配式建筑的建造多為半手工、半機械的定制化生產(chǎn)，標準化程度很低，尚未真正實現(xiàn)工業(yè)化，更談不上實現(xiàn)信息化。1974年聯(lián)合國出版的《政府逐步實現(xiàn)建筑工業(yè)化的政策和措施指引》對“建筑工業(yè)化”定義如下：“按照大工業(yè)生產(chǎn)方式改造建筑業(yè)，使之逐步從手工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)向社會化大生產(chǎn)的過程。它的基本途徑是建筑標準化、構(gòu)配件生產(chǎn)工廠化、施工機械化和組織管理科學化，并逐步采用現(xiàn)代科學技術(shù)的新成果，以提高勞動生產(chǎn)率，加快建設(shè)速度，降低工程成本，提高工程質(zhì)量”。

裝配式建筑體現(xiàn)了建筑工業(yè)化的高度集成，需要首先考慮設(shè)計的標準化。標準化的目的是提高部品部件的生產(chǎn)效率，以較低的成本實現(xiàn)部品部件的大批量、高質(zhì)量供應(yīng)。

3 如何做標準化設(shè)計

以通州臺湖公租房項目為例，裝配式建筑的標準化設(shè)計可以從建筑樓棟、單元戶型、功能模塊、部品部件四個方面入手。由于該項目的建設(shè)周期特別短，因而建筑師首要解決的問題就是如何提高項目的建設(shè)速度。當然，最簡單的做法就是復制，但是建筑師并不希望將項目做成一個低標準、無特色的“火柴盒式”建筑。所以需要找到一條路徑——既能提高建筑的標準化、減少項目的實施難度，又要保持較高的設(shè)計水準和建設(shè)品質(zhì)。最終采取了如下幾種措施。

1 通州臺湖公租房標準層平面

2 通州臺湖公租房四種戶型平面

3 通州臺湖公租房廚衛(wèi)模塊分布

（1）在規(guī)劃上將34棟公租房的樓棟類型優(yōu)化精簡到兩種——T6樓型和T7樓型（圖1）。

（2）將戶型減少到4種——A、B、C戶型均為60m2，D戶型為35m2，60m2的三種戶型進深開間尺寸完全相同（圖2）。

（3）4種戶型均采用統(tǒng)一的衛(wèi)生間模塊，凈尺寸為1.5m×1.8m；60m2的3種戶型采用統(tǒng)一的燃氣廚房模塊A，其凈尺寸為1.5m×2.1m；35m2的D戶型采用電廚房模塊B（圖3）；統(tǒng)一交通核心模塊，設(shè)計了T6和T7兩種不同的交通核，以適應(yīng)兩種戶型組合（圖4）。

（4）盡力提高構(gòu)件的標準化。主體結(jié)構(gòu)采用了預制三明治外墻、預制內(nèi)墻、疊合樓板、預制陽臺板、預制空調(diào)板和預制樓梯等6類預制混凝土構(gòu)件，這種做法大幅減少了建筑主體的構(gòu)件種類，提高了單一構(gòu)件的復用次數(shù)，也提升了構(gòu)件的標準化程度。例如，B1地塊18棟公租房使用構(gòu)件17 404塊，優(yōu)化后構(gòu)件種類減少至40種，模板的復用次數(shù)顯著提高，其中重復最少的達到135次，最大可達1 860次（表1）。

上述四個層面的標準化大大降低了項目的實施難度，很好地控制了成本，項目的后期實施也相當順利。在標準化方面，通州臺湖公租房項目算是做到極致，這是項目的特殊周期決定的，并非所有的項目都需要做到這樣的程度；另一方面，該項目的成功實施表明，在公眾所關(guān)心的標準化與個性化之間，是可以取得平衡的。

4 通州臺湖公租房兩種核心筒固定部分組合方式

表1 B1地塊構(gòu)件統(tǒng)計

5 通州臺湖公租房建成實景

4 如何在標準化基礎(chǔ)上進行個性化創(chuàng)作

4.1 通州臺湖公租房立面設(shè)計

通州臺湖公租房項目于2016年開始設(shè)計，其建筑形式遵循了標準化的設(shè)計原則。在規(guī)劃方面，以兩種基本樓型為基礎(chǔ)，生成兩種立面形態(tài)，并應(yīng)用于不同地塊，避免雷同（圖5）。在建筑單體方面，利用體量的變化打造穿插的效果。在前凸的主立面上，結(jié)合陽臺在結(jié)構(gòu)主體外側(cè)掛設(shè)裝飾構(gòu)件，把陽臺和裝飾構(gòu)件結(jié)合起來作為立面的主要變化要素（圖6）；側(cè)立面因?qū)崏γ娣e較大，易產(chǎn)生單調(diào)乏味之感，因而在外葉板劃分了寬窄不同的分格，每隔兩層進行錯動（圖7）。構(gòu)件采用標準化設(shè)計，種類精簡到3種，通過不同組合、位置排列，形成富有韻律和變化的立面形式（圖8）。

6 通州臺湖公租房外立面裝飾構(gòu)成邏輯

7 通州臺湖公租房東西山墻分縫示意

8 通州臺湖公租房外立面裝飾構(gòu)件拆分示意

9 郭公莊一期公租房標準層平面

4.2 郭公莊一期公租房立面設(shè)計

郭公莊一期公租房項目始于2012年，計劃提供3 000多套公租房，最小的戶型面積40m2，占比約70%。這樣的項目在建筑創(chuàng)作上也有困難，從平面來看，最有效的建筑平面是短廊式布局（圖9），這種布局使建筑的形態(tài)自然成為一個簡單的長方體。如何在“火柴盒”一樣的體形中做出不一樣的建筑形式，對方案創(chuàng)作也是一個挑戰(zhàn)。

首先，力求在體形上尋求變化。采取局部降層的辦法，將建筑形體處理為L形錯臺（圖10）；其次，在正常設(shè)置窗戶、陽臺之后，每四層設(shè)連通的挑板，以改變建筑的立面韻律；然后，在陽臺部位增加豎向裝飾柱。最后得到的結(jié)果就與“火柴盒”完全不同了（圖11～16），也側(cè)面實現(xiàn)了建筑師的意圖——在現(xiàn)代建筑中體現(xiàn)出中國傳統(tǒng)“博古架”的建筑神韻（圖17）。

總之，裝配式建筑的立面設(shè)計并不是刻意地堆砌或雕刻，而是在尊重建筑原有體形和功能邏輯的基礎(chǔ)上，利用立面門窗、陽臺、空調(diào)機位等構(gòu)件，調(diào)節(jié)建筑立面的韻律，進而形成具有工業(yè)化特色的建筑形式。

無論是構(gòu)件的增加還是調(diào)節(jié)，都要盡可能按標準化的原則設(shè)計。當然，適當?shù)摹包c睛之筆”也不可少。以工業(yè)化的方式來實現(xiàn)個性化的創(chuàng)作，會讓建筑的品質(zhì)更有保障，也能夠形成裝配式建筑獨特的美感。

10 郭公莊一期公租房立面生成

11 郭公莊一期公租房外墻開設(shè)門窗洞口

12 郭公莊一期公租房增加的陽臺

13 郭公莊一期公租房每四層增加連板

14 郭公莊一期公租房安裝陽臺欄板

15 郭公莊一期公租房增加空調(diào)百頁

16 郭公莊一期公租房增加裝飾立柱

17 郭公莊一期公租房建成實景

4.3 歸納總結(jié)

通過對通州臺湖公租房項目和郭公莊一期公租房項目立面設(shè)計的解析，可以認為裝配式建筑形式的個性化創(chuàng)作還是有規(guī)律可循的。

（1）從體量入手，做好體量的組合。無論是通州臺湖公租房的T形塔樓，還是郭公莊一期的L形板樓，體量的變化為立面設(shè)計打下了比較好的基礎(chǔ)。

（2）調(diào)節(jié)窗戶、陽臺等構(gòu)件韻律，并適當加以變化。郭公莊公租房以4層為一組，臺湖公租房以2層為一節(jié)，形成節(jié)奏和韻律變化。再輔以材料、顏色或質(zhì)感的變化，就能創(chuàng)造出各種各樣的建筑造型。

造型的創(chuàng)作依托于立面構(gòu)件。立面通過構(gòu)件的排列組合，加上形式、質(zhì)感、顏色、材料的變化，就能實現(xiàn)千變?nèi)f化的效果，這也是裝配式建筑形式創(chuàng)作的魅力所在。若想熟練地進行建筑形式創(chuàng)作，就必須了解裝配式建筑的技術(shù)，尤其要掌握裝配式建筑的構(gòu)造原理和構(gòu)造方法，并了解構(gòu)件的生產(chǎn)流程、工藝、成本等，由此才能創(chuàng)作出具有裝配式建筑美學的建筑形式。

5 結(jié)語

自三年前國家出臺發(fā)展裝配式建筑的政策以來，全國各地的裝配式建筑都取得了長足的進步。但是，仍然存在大量項目按先設(shè)計再拆分的方法進行裝配式建筑的設(shè)計，導致其標準化的程度很低。這種按照一般非裝配式建筑進行裝配式建筑設(shè)計的方法是十分錯誤的。

當下，發(fā)展裝配式建筑需要解決的首要矛盾仍然是標準化程度低下的問題。究其原因，一方面，部品部件的生產(chǎn)仍處于工業(yè)化的初級階段，生產(chǎn)工藝比較落后，自動化、智能化程度不高，適應(yīng)建筑個性化的要求還很困難；另一方面，建筑設(shè)計過于關(guān)注形式，建筑形態(tài)普遍比較復雜，而建筑師對建筑材料、生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工藝、成本構(gòu)成了解較少，缺少解決問題的有效工具。為此，建筑師不妨將標準化前置一些，將個性化后置一點，通過降低項目的實施難度，來幫助設(shè)計、生產(chǎn)、施工這一產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展；對生產(chǎn)企業(yè)和施工企業(yè)來說，則需要提升生產(chǎn)的信息化和智能化，提高部品部件的質(zhì)量與生產(chǎn)效率，從而降低成本。

也許，這是當前協(xié)調(diào)標準化與個性化矛盾的一條可行之路。