韓 婷
(西北礦冶研究院,甘肅 白銀 730900)
近年來(lái),裝配式建筑的建造技術(shù)得到了全面發(fā)展。但這種建設(shè)效率的提高,也因缺乏足夠的研究而導(dǎo)致建筑立面的單調(diào),這給城市整體風(fēng)貌帶來(lái)一定破壞。只有進(jìn)行科學(xué)合理的建筑立面設(shè)計(jì),豐富設(shè)計(jì)元素,才能使建筑更具城市風(fēng)貌。
裝配式建筑是將預(yù)制構(gòu)件在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝而成的建筑。根據(jù)構(gòu)件形式或施工工藝的不同,可分為砌塊建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑和升板高層建筑等。裝配式建筑需要在工廠預(yù)先加工,然后運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配,再由施工人員焊接成一個(gè)建筑整體。
傳統(tǒng)的施工方式施工周期長(zhǎng)、環(huán)境污染嚴(yán)重,已不能滿足當(dāng)前綠色環(huán)保施工的發(fā)展需求,還存在嚴(yán)重的資源浪費(fèi)問(wèn)題。但在當(dāng)前的裝配式建筑施工中,其生產(chǎn)建設(shè)速度較快,因此,在實(shí)際施工過(guò)程中,能有效地控制能耗。另外,在裝配施工過(guò)程中,不會(huì)出現(xiàn)揚(yáng)塵等污染問(wèn)題,使工程項(xiàng)目符合綠色環(huán)保要求。
批量生產(chǎn)能有效提高建筑構(gòu)件的生產(chǎn)效率,同時(shí),施工現(xiàn)場(chǎng)不需要大量的施工人員參與,控制了人工成本。另外,安裝周期也相對(duì)縮短,進(jìn)一步提升了施工的科學(xué)合理性,在有限的時(shí)間內(nèi)完成建筑工程。
建筑工程項(xiàng)目中的構(gòu)件由于在工廠預(yù)先進(jìn)行了加工處理,因此,能充分保證建設(shè)材料的質(zhì)量。與現(xiàn)澆施工項(xiàng)目不同,其在工程制作過(guò)程中,可以很好地保證構(gòu)件的尺寸標(biāo)準(zhǔn),從而最大程度地提高建筑的整體質(zhì)量。
裝配式建筑起源于17世紀(jì),在工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程中,它與當(dāng)時(shí)西方一些公共建筑的建設(shè)需求非常吻合。之后石油危機(jī)的爆發(fā),使西方國(guó)家大大削減了公共住宅的建設(shè)規(guī)模,同時(shí),建筑立面的設(shè)計(jì)也變得更加單一和古板,成為人們?cè)嵅〉慕裹c(diǎn)。在隨后的建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,建筑師們也在不斷地追求建筑裝配式的多元化設(shè)計(jì)方式,從而推動(dòng)了建筑設(shè)計(jì)理念的發(fā)展。
國(guó)內(nèi)對(duì)于裝配式建筑技術(shù)的研究,主要興起于上世紀(jì)五六十年代,到了七十年代得到了全面發(fā)展。但由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)水平不夠發(fā)達(dá),導(dǎo)致建筑質(zhì)量不高,嚴(yán)重制約了裝配式建筑在我國(guó)的發(fā)展。本世紀(jì)我國(guó)建立了一系列國(guó)家住宅產(chǎn)業(yè)化基地,住宅建設(shè)工程的建筑比例得到了較大提高。
盡管目前國(guó)內(nèi)對(duì)裝配式建筑的研究與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定差距,但其主要原因是施工人員缺乏生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),同時(shí),也受到施工管理體制不健全等因素的影響。目前,我國(guó)的裝配式建筑發(fā)展前景很好。
在進(jìn)行裝配式建筑施工時(shí),其立面元素的構(gòu)件需在工程制作中使用固定模板完成。當(dāng)立面設(shè)計(jì)的規(guī)格越少時(shí),就意味著可以使用的模板越少。所以,在制作過(guò)程中,保證規(guī)格最少,能有效提高模板的生產(chǎn)效率,同時(shí),也控制了人力、物力投入的成本。
裝配式建筑的立面設(shè)計(jì)過(guò)程中,要充分以建筑的整體為基礎(chǔ),而不是從局部的設(shè)計(jì)思想來(lái)設(shè)計(jì)和分析建筑的外表皮。只有從建筑立面的整體關(guān)系方面進(jìn)行設(shè)計(jì),才能很好地保證建筑的各個(gè)立面和各組成部分的效果,并從創(chuàng)作的角度,構(gòu)建出多元化的設(shè)計(jì)風(fēng)格。
立面的設(shè)計(jì),需要從宏觀和微觀兩個(gè)角度進(jìn)行綜合考慮。從宏觀上看,主要是對(duì)單體建筑或建筑群進(jìn)行整體設(shè)計(jì);從微觀上看,主要是對(duì)建筑細(xì)部構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。所以,要明確建筑中的統(tǒng)一與微觀之間的具體變化。
由于建筑內(nèi)部功能的局限性,在進(jìn)行建筑立面設(shè)計(jì)時(shí),如高層寫(xiě)字樓的設(shè)計(jì)或住宅建筑的設(shè)計(jì)中,其整體立面往往會(huì)呈現(xiàn)單調(diào)的風(fēng)格。因此,要改變這種設(shè)計(jì)理念,就必須對(duì)建筑體量進(jìn)行多樣化組合,從而使建筑呈現(xiàn)更加豐富的效果。例如,在某城市辦公建筑的設(shè)計(jì)中,為了避免立面過(guò)于單一的問(wèn)題,就將整個(gè)建筑進(jìn)行了不同體量的組合,使建筑立面上的方型窗戶雖然比較單一,但仍具有一定的美感。
就整個(gè)建筑的設(shè)計(jì)而言,盡管單元構(gòu)件大致相同,但可有效地將建筑單元進(jìn)行不同的排列組合后,既能形成更加豐富的整體立面,又能使建筑整體外觀保持較高的美感。建筑物外立面設(shè)計(jì)中,采用植物陽(yáng)臺(tái)與方形墻體相結(jié)合的方式,這樣就形成了一個(gè)模塊,設(shè)計(jì)師可利用這個(gè)模塊進(jìn)行有序堆疊,同時(shí),利用懸挑的設(shè)計(jì)方法,豐富了建筑的外部造型。對(duì)這類建筑來(lái)說(shuō),可有效地實(shí)現(xiàn)單一模塊裝配式建筑的外立面設(shè)計(jì),滿足人們對(duì)建筑立面的設(shè)計(jì)需求。
在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,常??梢赃x擇幾種不同的立面構(gòu)件,同時(shí),采用多種形式的拼接方式,對(duì)整個(gè)建筑的立面變化表現(xiàn)出一定的統(tǒng)一感。例如,在某市市民服務(wù)中心辦公區(qū)域的設(shè)計(jì)中,其建筑立面設(shè)計(jì)就是用四個(gè)豎向的基本單元組合而成,由玻璃幕墻、綠化罩架、淺灰色水泥和深灰色水泥纖維板組成。室內(nèi)設(shè)計(jì)中,也將不同的單元設(shè)置為不同的放置位置,以充分保證立面的整體統(tǒng)一,并保證室內(nèi)的豐富變化。
在裝配式建筑施工中,可以很好地利用構(gòu)件位置的變化來(lái)達(dá)到這種立面效果的豐富。另外,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,還可以采用不同的材質(zhì),運(yùn)用色彩的方式表達(dá)建筑的應(yīng)用情調(diào)。在裝配式建筑的色彩構(gòu)件中,還需要考慮周圍環(huán)境的色彩,以形成和諧的色彩布置。
墻體外立面設(shè)計(jì)過(guò)程中,由于是與建筑主體分離的表皮,因而與建筑內(nèi)部形式的聯(lián)系比較弱。對(duì)這類立面的設(shè)計(jì)方法,在公共建筑中已得到較廣泛的應(yīng)用。例如,在某城市的建設(shè)中,其社會(huì)中心建筑只有一層。采用傳統(tǒng)建筑構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì),美觀性欠缺。而使用裝配式建筑構(gòu)件,則可有效改善建筑外表形態(tài),從而提高設(shè)計(jì)效果的美觀性。構(gòu)件形成了彎曲自由且無(wú)邊界的效果,從而使彎曲的構(gòu)件在完成拼接后,能形成較強(qiáng)的整體。
對(duì)立面的肌理和質(zhì)感進(jìn)行設(shè)計(jì),是整個(gè)裝配式建筑設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。要達(dá)到良好的立面肌理和質(zhì)感,就必須在施工過(guò)程中將建筑物的外墻分解為不同體量下的構(gòu)件,同時(shí),將其合成一個(gè)具有較強(qiáng)肌理感的整體立面。這種設(shè)計(jì)方法,現(xiàn)階段已被應(yīng)用于許多建筑工程項(xiàng)目中。例如,在哥倫比亞發(fā)電廠的設(shè)計(jì)中就采用了這種設(shè)計(jì)方法。對(duì)預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件來(lái)說(shuō),需要在工廠進(jìn)行制作,使其構(gòu)件形式得到科學(xué)合理的設(shè)計(jì),從而充分滿足建筑工程項(xiàng)目的需要。
當(dāng)前,我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展需要對(duì)傳統(tǒng)的單一性設(shè)計(jì)模式進(jìn)行全面優(yōu)化,形成多元化的設(shè)計(jì)模式。建筑工程項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中,不僅要充分滿足構(gòu)件的屬性,還要符合大眾的審美要求。因此,在城市建設(shè)過(guò)程中,需要考慮公共空間的實(shí)際特點(diǎn),建筑工程項(xiàng)目能很好地滿足設(shè)計(jì)師與城市居民雙方的情感價(jià)值。在對(duì)多樣化的裝配式建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),主要是建筑體系能很好地符合較強(qiáng)的多樣化設(shè)計(jì)需求,同時(shí),又能使建筑的建造方式具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,使產(chǎn)品能充分滿足個(gè)性化需求。各配件之間既要體現(xiàn)共性,又要體現(xiàn)個(gè)性,從而使建筑呈現(xiàn)較強(qiáng)的設(shè)計(jì)豐富性,同時(shí),又體現(xiàn)相應(yīng)的藝術(shù)特色。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中,要保證裝配式建筑具有很強(qiáng)的可行性和經(jīng)濟(jì)合理性,所以,保證標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案是必要的,盡量根據(jù)科學(xué)的設(shè)計(jì)方法,形成最佳設(shè)計(jì)方案。通過(guò)這種設(shè)計(jì),可以減少構(gòu)件的實(shí)際規(guī)格種類,同時(shí),也是提高構(gòu)件模板利用率的重要途徑,充分保證構(gòu)件的生產(chǎn),使建筑施工具有更高的生產(chǎn)效率。
建設(shè)過(guò)程中,保證所用各部件、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)始終在同一模塊下,完成自由組合與安裝。不同的組合方式,可以形成不同的建筑效果。所以,要實(shí)現(xiàn)這樣的建筑立面設(shè)計(jì),必須建立一個(gè)模塊化的設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)體系。
設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要把立面設(shè)計(jì)作為建筑體系中的重要組成部分,而不是一個(gè)獨(dú)立的設(shè)計(jì)部分,使不同的構(gòu)件充分組合在一起,從而形成比較完整的裝配式建筑。同時(shí),在實(shí)際分析中,還需要對(duì)各部件在使用過(guò)程中,其相互影響的內(nèi)在規(guī)律進(jìn)行分析和掌握,以最大限度地實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的建筑立面組合。
動(dòng)態(tài)性設(shè)計(jì),要求設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過(guò)程中保持較強(qiáng)的洞察力和觀察力,及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝配式建筑在設(shè)計(jì)過(guò)程中潛在的發(fā)展規(guī)律,為今后的發(fā)展指明方向,從而在工業(yè)化發(fā)展的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出更多更好的建筑立面,創(chuàng)造出更高質(zhì)量的建筑立面。
綜上所述,在裝配式建筑的建設(shè)過(guò)程中,為了進(jìn)一步提升建筑的整體美感,同時(shí),又要提高建設(shè)的科學(xué)合理性,就需要在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,重視立面的設(shè)計(jì)方法,以滿足人們對(duì)高美感、高品質(zhì)建筑的需求,這樣的建筑才能創(chuàng)造更大的社會(huì)效益。