梁曉丹,王 丹(.上海城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 上海 045;.上海建科建筑設(shè)計院有限公司, 上海 0003)
裝配式建筑簡單來說是指建筑構(gòu)件在工廠預(yù)制,運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行裝配安裝的技術(shù)形式。裝配式建筑涵蓋的范圍較廣,從混凝土建筑到鋼結(jié)構(gòu)建筑、木結(jié)構(gòu)建筑都屬于裝配式建筑。從源頭來說,裝配式建筑核心是極大減少了傳統(tǒng)建筑行業(yè)在建造過程中的碳排放,使建筑行業(yè)更綠色。在同等條件下,一個建筑是不是綠色建筑,是“深綠”還是“淺綠”,裝配式技術(shù)是其基礎(chǔ)判斷依據(jù)。
裝配式建筑的發(fā)展更多以制造業(yè)為對標(biāo)方向,促進了制造設(shè)備、裝備技術(shù)等領(lǐng)域的快速發(fā)展。建筑產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)鏈因此變得更長、更完善,前期投資投入更大、社會分工更加細致、建筑質(zhì)量更高。以往的建筑質(zhì)量從傳統(tǒng)的現(xiàn)場控制分解為生產(chǎn)質(zhì)量控制與裝配質(zhì)量控制。
目前,用“設(shè)計階段數(shù)字化+生產(chǎn)階段制造化+裝配階段產(chǎn)業(yè)化+運管階段智慧化”來描述裝配式建筑各階段更為貼近。裝配式建筑是未來建筑行業(yè)的必然趨勢。
目前階段,裝配式構(gòu)件的設(shè)計、生產(chǎn)、運輸、安裝較多年前推廣初期已有了很大的進步,但裝配式建筑的裝配性能表現(xiàn)卻總顯得不盡人意。由于缺乏相關(guān)的配套標(biāo)準(zhǔn),裝配式建筑在使用中暴露出防水密封性能差、隔音效果不好、出現(xiàn)滲漏等問題。在設(shè)計方面,目前的裝配式建筑的指標(biāo)參數(shù)簡單得等同于現(xiàn)澆建筑,但是如何驗證構(gòu)件裝配時是否已達到設(shè)計參數(shù),這一點很難檢測。
某項目是某集團在某園區(qū)的第三代綠色建筑示范工程,亦是上海市工程總承包首批試點項目之一。作為一個裝配式實踐案例,建筑師要實現(xiàn)最初的效果,包括外觀效果和建筑性能,需要全面把控,通過策劃、設(shè)計、驗證結(jié)合形成一個裝配式服務(wù)體系上的閉環(huán)。
項目本身體量不大,總高 6 層?;诰G色健康、提升性能、技術(shù)實踐、效果驗證等幾方面的考量,某集團在本項目中進行了全面的實驗。在北樓 3~6 層的外墻做了裝配式預(yù)制墻板。
同時,該項目是十三五國家重點研發(fā)項目“超低能耗建筑”科研課題的示范工程,對外圍護結(jié)構(gòu)的氣密性要求非常高。由于國內(nèi)尚無關(guān)于預(yù)制夾心混凝土外墻掛板相關(guān)的實驗先例,因此項目采取“足尺實驗”的方式對預(yù)制夾心混凝土外墻掛板縫節(jié)點進行實驗。預(yù)制外墻板之間的拼縫是氣密性、水密性等最薄弱的環(huán)節(jié),如何控制此節(jié)點,成了關(guān)鍵。為了防止漏氣漏水,除了通常做法的內(nèi)嵌一個膠條,此次設(shè)計專門在外縫嵌了一根“U”字形的不銹鋼條,但在試驗過程發(fā)現(xiàn)效果不佳,又把金屬嵌條換成“幾”字形。在試驗基地,按照真實工法進行裝配,經(jīng)過了為期 20 d 的實驗,同時從氣密性能檢測、水密性能檢測、抗風(fēng)壓性能檢測、平面內(nèi)變形性能檢測等方面進行全方位試驗,最終得出了令人滿意的結(jié)論。
這幾個針對預(yù)制構(gòu)件的檢測試驗實屬首次。這一方面說明目前裝配式建筑行業(yè)發(fā)展還是較為粗放的,另一方面則說明技術(shù)亦是需要不斷地突破和進步。試驗結(jié)果滿足要求后,大批構(gòu)件才開始正式預(yù)制生產(chǎn),這說明建筑師團隊對建筑性能和建筑效果需要秉持一絲不茍的態(tài)度。
通過項目的積累,從建筑師角度對裝配式建筑項目進行了一些思考和總結(jié)。
(1)前期多思考。尤其在項目前期的策劃階段,為追求構(gòu)件直接脫模即可本色使用的效果,設(shè)計團隊走訪了許多地方研究了一系列問題,如在集料里面添加什么成分可使構(gòu)件看上去顏色白一點等。因此,在前期階段多花時間是有必要的。
(2)不要為了做而做。不要追求所謂的預(yù)制化率、裝配率從而帶來很多額外的消耗和浪費,每種技術(shù)都有性價比最高的點。舉例來說,此項目中為何未選擇結(jié)構(gòu)主體裝配式而是選擇了預(yù)制裝配式墻板技術(shù),這是考慮辦公空間多變性和后期改造的靈活性。但在后期功能改變過程中,外立面是不會變化的,故而將外立面統(tǒng)一成一種單元。最終造價控制效果良好,外部效果也因為工業(yè)化生產(chǎn)原因得到了極高的保障。
(3)模式?jīng)Q定思路。工程總承包模式賦予了設(shè)計方更多的責(zé)任,尤其是在裝配式項目中,設(shè)計師團隊需擯除以往圖畫完就完事的思路。從設(shè)計、采購、施工、交付各階段都是設(shè)計師團隊需負責(zé)的事情,必須全身心地投入到項目細節(jié)中,這樣才能為高品質(zhì)交付做好基礎(chǔ)工作。
基于對可持續(xù)發(fā)展建筑的研究和實踐,得出結(jié)論,即,建筑生命力=建筑功效÷建筑消耗。建筑的生命力來自建筑可持續(xù)更新的能力,不應(yīng)該是片段的、短期的。科技的發(fā)展會使得“建”的社會屬性越來越強,“筑”的建構(gòu)屬性越來越弱。所以,以人為本,運用“綠色化、智能化、工業(yè)化”的手段統(tǒng)一功能、空間、界面,并蘊含適應(yīng)未來的可能性,建筑才會具備長久的生命力。一個建筑建成后會存在相當(dāng)長的時間,功能會改變很多次,所以在空間規(guī)劃設(shè)計上,應(yīng)當(dāng)更加關(guān)注可持續(xù)更新這個能力。依靠建筑的形式和界面決定建筑的物理性能,立面不僅要美觀,更多的是要帶來價值,降低建造和運行的消耗才是價值體系中最重要的一點,這也是在目前的項目中較多運用裝配式技術(shù)的核心出發(fā)點。