文/中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 李良樹(shù) 何 凱

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，帶動(dòng)了城鎮(zhèn)化發(fā)展，引起人口大規(guī)模流動(dòng)，住房供需矛盾加劇，目前現(xiàn)有的住房?jī)?chǔ)量無(wú)法滿(mǎn)足所有人的住房需求，嚴(yán)重影響我國(guó)實(shí)現(xiàn)所有人民住有所居的目標(biāo)。為解決這一問(wèn)題，政府加大公共租賃住房建設(shè)力度，我國(guó)公共租賃住房的特點(diǎn)是建設(shè)規(guī)模大、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，使裝配式建筑與公共租賃住房的結(jié)合具備天然優(yōu)勢(shì)，為裝配式建筑的發(fā)展提供新的契機(jī)和思路。

1 公共租賃住房的特點(diǎn)

公共租賃住房（以下簡(jiǎn)稱(chēng)公租房）是我國(guó)保障性住房體系的重要組成部分，具有政策性強(qiáng)、建設(shè)規(guī)模大、套型相對(duì)統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、可復(fù)制性強(qiáng)等特點(diǎn)。與商品房相比，公租房項(xiàng)目需對(duì)住宅的全生命周期進(jìn)行投資、建設(shè)、維護(hù)與管理，因此，公租房項(xiàng)目要求施工質(zhì)量更高，建設(shè)工期更短，建設(shè)及運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段均需進(jìn)行成本控制，采用節(jié)能環(huán)保的建材與建設(shè)方式，減少對(duì)環(huán)境的影響，方便租戶(hù)第一時(shí)間入住。

2 裝配式住宅建筑的優(yōu)勢(shì)

裝配式建筑是將在工廠預(yù)制的部品部件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配而成的建筑，是建筑工業(yè)化技術(shù)集成的建造表現(xiàn)方式，是建筑產(chǎn)業(yè)走向工業(yè)化、現(xiàn)代化的必然結(jié)果，也是建造方式從傳統(tǒng)依賴(lài)大量手工作業(yè)的生產(chǎn)方式，轉(zhuǎn)向機(jī)械化、工廠化生產(chǎn)方式的客觀需求。與傳統(tǒng)建筑方式相比，裝配式建筑具有以下優(yōu)勢(shì)。

1）建筑質(zhì)量更優(yōu) 裝配式建筑技術(shù)采用預(yù)制構(gòu)件工廠機(jī)械化加工，嚴(yán)格控制質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)使用大型吊裝設(shè)備組裝、裝配，與傳統(tǒng)現(xiàn)澆人工技術(shù)相比，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件的生產(chǎn)、安裝誤差較小，精度更高，質(zhì)量更好。

2）建設(shè)工期更短 裝配式建筑的大部分部品部件在工廠提前預(yù)制生產(chǎn)完成，標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件及流水化作業(yè)方式使其加工時(shí)間大大縮短，并減少天氣對(duì)施工進(jìn)度的影響。綜合考察，較傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式可縮短綜合工期25%～30%。

3）建筑成本更低 公租房是持有型住宅，應(yīng)考慮其全生命周期成本，即在考慮貨幣價(jià)值的基礎(chǔ)上，考慮建筑物設(shè)計(jì)、建造、使用直至拆毀的整個(gè)過(guò)程中所產(chǎn)生的全部費(fèi)用。較傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土建筑，預(yù)制構(gòu)件成本略高，但通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，提高構(gòu)件重復(fù)率，可降低預(yù)制構(gòu)件成本，甚至可與現(xiàn)澆建筑持平。優(yōu)質(zhì)的施工質(zhì)量也可降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，因此，從全生命周期考慮，裝配式建筑更節(jié)約成本。

4）綠色環(huán)保 相較現(xiàn)澆建造方式，裝配式建筑可大幅降低建造過(guò)程中的資源消耗，減少施工污染，可節(jié)水約25%，降低抹灰砂漿用量約55%，節(jié)約模板木材約60%，降低施工能耗約20%，同時(shí)可減少75%以上的建筑垃圾，顯著降低施工粉塵和噪聲污染，減少碳排放，符合我國(guó)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)發(fā)展理念。

因此，在公租房建設(shè)中采用裝配式建筑技術(shù)能更好地發(fā)揮二者優(yōu)勢(shì)，既滿(mǎn)足民生工程的質(zhì)量安全、運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本及環(huán)保要求，又能通過(guò)大規(guī)模公租房建設(shè)更好地推動(dòng)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

3 裝配式住宅設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

自出臺(tái)裝配式建筑政策以來(lái)，全國(guó)各地裝配式建筑均蓬勃發(fā)展。但在裝配式住宅設(shè)計(jì)，尤其是公租房設(shè)計(jì)中仍存在很多問(wèn)題，既影響住宅的標(biāo)準(zhǔn)化，又影響部品部件深化設(shè)計(jì)及生產(chǎn)加工，對(duì)成本及后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)造成影響和浪費(fèi)。目前，裝配式住宅設(shè)計(jì)存在以下問(wèn)題。

1）按現(xiàn)澆建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)，忽視對(duì)套型產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，造成套型、樓棟、交通核心及部品部件種類(lèi)多的問(wèn)題。

2）套型標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)仍停留在總體面寬、進(jìn)深統(tǒng)一的階段，缺乏套型的細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，如功能模塊統(tǒng)一、機(jī)電點(diǎn)位統(tǒng)一等。

3）套型設(shè)計(jì)與立面設(shè)計(jì)脫節(jié)，由于門(mén)窗洞口、出挑構(gòu)件的變化對(duì)套型空間布局造成影響，從而導(dǎo)致套型標(biāo)準(zhǔn)化程度較低。

4）其他專(zhuān)業(yè)介入較晚，導(dǎo)致設(shè)計(jì)階段反復(fù)、部品部件種類(lèi)增多、成本增加。

因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)前置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，尤其是公租房類(lèi)重復(fù)率高的住宅項(xiàng)目，在規(guī)劃策劃階段對(duì)套型產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，應(yīng)提高重復(fù)率和均好性，以節(jié)約建設(shè)成本，降低生產(chǎn)加工難度，方便后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)，提升居住品質(zhì)和安全性。為此，筆者根據(jù)多年套型設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)公租房標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)原則。

4 裝配式公共租賃住房套型標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)原則

公租房套型產(chǎn)品與普通商品房不同，公租房主要是滿(mǎn)足需求人群的普遍性需求，而非個(gè)性化要求，因此需保證套型的均好性，即在同樣面積條件下，套型使用空間大小、舒適性應(yīng)盡量保持一致。套型作為公租房的基本單元，其標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、模塊化設(shè)計(jì)在裝配式建筑整體設(shè)計(jì)中起到重要的基礎(chǔ)作用，應(yīng)遵循“少規(guī)格、多組合”的原則，滿(mǎn)足以下要求。

4.1 套型及套型接口標(biāo)準(zhǔn)化

在項(xiàng)目前期策劃階段，需根據(jù)套型面積、使用需求等明確套型類(lèi)型，優(yōu)化套型種類(lèi)，保證每種套型有較高的重復(fù)率，減少變異套型。待套型產(chǎn)品基本確定后，組合樓棟和規(guī)劃設(shè)計(jì)中要盡量延續(xù)同一套型在不同類(lèi)型樓棟中的一致性，做到統(tǒng)一協(xié)調(diào)，提高套型產(chǎn)品的均好性和標(biāo)準(zhǔn)化程度，如圖1所示。套型及接口標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。

圖1 套型標(biāo)準(zhǔn)化與非標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)比

1）套型整體面寬、進(jìn)深保持一致，并注意模數(shù)關(guān)系，各功能空間面寬、進(jìn)深一致，并確保級(jí)配合理。

2）套型輪廓應(yīng)盡量平整，在建筑外立面減少凹凸造型，內(nèi)部輪廓確保與其他套型、核心筒拼接界面的平整性。

3）外立面門(mén)、窗、洞口的大小、配置保持一致，并保證主要居住空間的開(kāi)窗大小級(jí)配合理。

4）確保出挑構(gòu)件位置、大小一致，如陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)板、裝飾板等，若因立面造型需要，出挑變化應(yīng)遵循一定規(guī)律，確保構(gòu)件本身尺寸和出挑尺寸不變，僅位置變化，以減少對(duì)套型本身功能空間的影響。

4.2 功能模塊標(biāo)準(zhǔn)化

4.2.1 廚衛(wèi)模塊標(biāo)準(zhǔn)化

由于數(shù)量大、重復(fù)率高，廚房和衛(wèi)生間模塊是公租房套型設(shè)計(jì)特別是裝配式標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，結(jié)合政府對(duì)公租房有建設(shè)、裝修、后期維護(hù)的工作要求，廚衛(wèi)模塊應(yīng)做到標(biāo)準(zhǔn)化控制與優(yōu)化，既可提高套型均好性，又可減少設(shè)計(jì)、裝修和后期室內(nèi)部品部件維護(hù)的各項(xiàng)成本。廚衛(wèi)模塊標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。

1）保證廚衛(wèi)房間凈尺寸統(tǒng)一，即內(nèi)裝裝飾完成面的凈尺寸一致。

2）廚衛(wèi)房間外立面開(kāi)窗及室內(nèi)門(mén)的位置應(yīng)完全一致，若開(kāi)窗位置或大小不一致，會(huì)影響櫥柜布局和標(biāo)準(zhǔn)化。

3）廚衛(wèi)房間內(nèi)管井的位置應(yīng)保持一致，管井中立管的布局會(huì)影響內(nèi)裝部品的位置，如廚房的燃?xì)庠?、水槽，衛(wèi)生間的馬桶、地漏等。

4）廚衛(wèi)房間內(nèi)部品尺寸、布局一致，如操作臺(tái)面、冰箱等電器位置、衛(wèi)生間潔具等，既影響室內(nèi)裝修，又影響電氣點(diǎn)位、水點(diǎn)位的布置。

只有同時(shí)滿(mǎn)足以上4點(diǎn)才能算作是同一個(gè)廚衛(wèi)模塊，否則只能算作近似模塊。標(biāo)準(zhǔn)廚衛(wèi)模塊與非標(biāo)準(zhǔn)廚衛(wèi)模塊對(duì)比如圖2，3所示。

4.2.2 其他居室空間標(biāo)準(zhǔn)化

在以往設(shè)計(jì)中，對(duì)居室空間的模數(shù)控制是“開(kāi)間”，但“開(kāi)間”尺寸一般定位在墻中線或包含墻體厚度，由于承重墻和非承重墻厚度不一致，往往相同開(kāi)間的居室實(shí)際凈空間尺寸不同，這在后期的裝配式內(nèi)裝設(shè)計(jì)中形成不一樣的房間，導(dǎo)致精裝和電氣點(diǎn)位布置會(huì)有所不同，標(biāo)準(zhǔn)臥室與非標(biāo)準(zhǔn)臥室對(duì)比如圖4所示。在公租房設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量確保相同面積套型或同種套型使用空間的一致性，包括以下幾點(diǎn)。

1）房間凈尺寸，即內(nèi)裝裝飾完成面的凈尺寸應(yīng)保證一致。

2）立面開(kāi)窗及房間門(mén)的位置、大小應(yīng)完全一致。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)廚房模塊與非標(biāo)準(zhǔn)廚房模塊對(duì)比

圖3 標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生間模塊與非標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生間模塊對(duì)比

圖4 標(biāo)準(zhǔn)臥室與非標(biāo)準(zhǔn)臥室對(duì)比

3）房間布局一致，如電視、沙發(fā)、床、床頭柜、衣柜、餐邊柜等，這些對(duì)電氣點(diǎn)位有較大影響。

4.3 套型可變性設(shè)計(jì)

套型標(biāo)準(zhǔn)化并不意味著套型固定化，公租房作為租賃型住房，其適用人群是變化的，目前各城市對(duì)公租房面積有一定控制，如北京的公租房面積控制在60m2以下，但隨著公租房的發(fā)展，未來(lái)套型面積可能會(huì)提高，居室數(shù)量增加。目前，公租房結(jié)構(gòu)類(lèi)型以混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)為主，其結(jié)構(gòu)改變靈活性較差，因此要在設(shè)計(jì)中充分考慮未來(lái)套型的可變性，如圖5所示。

1）合理規(guī)劃套型開(kāi)間進(jìn)深，減少戶(hù)內(nèi)結(jié)構(gòu)墻體，盡量將結(jié)構(gòu)墻布置在套型輪廓墻體上，同時(shí)在兩戶(hù)之間的結(jié)構(gòu)墻上預(yù)留非承重墻體，以便未來(lái)套型合并時(shí)可開(kāi)洞將兩戶(hù)連通。

2）集中設(shè)置廚房、衛(wèi)生間及管井，并盡量靠近套型邊緣。廚衛(wèi)功能模塊對(duì)套型布局影響較大，尤其是其中的管井，涉及樓板開(kāi)洞等結(jié)構(gòu)調(diào)整，沿套型邊緣設(shè)置立管，可讓更多戶(hù)內(nèi)空間連通，方便后期功能改造。

3）若設(shè)計(jì)條件允許，可將室內(nèi)廚衛(wèi)管井外移至公共區(qū)，釋放室內(nèi)功能空間。

4）在未來(lái)可能連通的兩戶(hù)相鄰位置布置公共活動(dòng)功能區(qū)，如起居室、餐廳等，避免布置廚房、衛(wèi)生間等功能空間。

4.4 核心筒模塊標(biāo)準(zhǔn)化

住宅中核心筒模塊綜合樓梯、電梯、前室、機(jī)電管井、防排煙管井等功能，是對(duì)多種標(biāo)準(zhǔn)部件的組合設(shè)計(jì)。核心筒模塊可進(jìn)一步分解為固定模塊與彈性模塊，其中固定模塊包括樓電梯、前室；彈性模塊包括管井、走道和接口，如圖6所示。

核心筒模塊的平面結(jié)構(gòu)對(duì)套型產(chǎn)品、立面標(biāo)準(zhǔn)化有很大影響，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段應(yīng)盡量減少樓棟高度種類(lèi)過(guò)多造成核心筒類(lèi)型繁雜，根據(jù)建筑防火規(guī)范要求，可將建筑高度統(tǒng)一在同一種或幾種樓電梯類(lèi)型范圍內(nèi)。若條件允許，可考慮在適當(dāng)犧牲容積率的情況下，統(tǒng)一核心筒平面布局，為后期構(gòu)件深化和生產(chǎn)節(jié)約成本，提高施工效率。當(dāng)出現(xiàn)多種核心筒類(lèi)型時(shí)，應(yīng)盡量保證固定模塊的標(biāo)準(zhǔn)化，通過(guò)彈性模塊預(yù)留接口與套型進(jìn)行連接。

4.5 其他專(zhuān)業(yè)配合

現(xiàn)澆建筑方案設(shè)計(jì)中，通常在規(guī)劃方案設(shè)計(jì)階段確定套型方案，在初設(shè)階段甚至施工圖階段確定結(jié)構(gòu)、機(jī)電方案，在土建設(shè)計(jì)結(jié)束后才開(kāi)始進(jìn)行內(nèi)裝設(shè)計(jì)，但對(duì)于裝配式建筑而言，結(jié)構(gòu)、機(jī)電、內(nèi)裝方案對(duì)套型與構(gòu)件深化設(shè)計(jì)有很大影響，因此，套型的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是綜合全專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)果，需要所有專(zhuān)業(yè)在方案階段進(jìn)行配合。

1）結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)要初步明確結(jié)構(gòu)方案，包括剪力墻位置、梁柱位置、墻體厚度等。

2）機(jī)電專(zhuān)業(yè)要初步明確機(jī)電方案，包括配電箱對(duì)墻厚的要求，分集水器等對(duì)廚房、玄關(guān)的布局影響，立管數(shù)量，管井位置、大小、是否出戶(hù)，若考慮同層排水及馬桶后排水，衛(wèi)生間的管井要設(shè)置在馬桶后等。

3）內(nèi)裝專(zhuān)業(yè)要初步明確內(nèi)裝方案，包括內(nèi)裝形式采用傳統(tǒng)裝修或裝配式裝修，隔墻體系，室內(nèi)空間與內(nèi)裝部品的配置標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)電設(shè)備（如配電箱、分集水器、燃?xì)鉄崴鞯龋?duì)內(nèi)裝的影響等。

圖5 套型可變性設(shè)計(jì)

圖6 核心筒固定模塊與彈性模塊

5 裝配式公共租賃住房套型標(biāo) 準(zhǔn)化設(shè)計(jì)實(shí)踐

通州臺(tái)湖公租房項(xiàng)目位于北京市通州區(qū)臺(tái)湖鎮(zhèn)站前街，總用地面積約16hm2，包括B1、D1兩個(gè)地塊，建筑限高80m，共34棟公租房住宅（見(jiàn)圖7）。本項(xiàng)目公租房全部按照裝配式設(shè)計(jì)、建造，采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，套型標(biāo)準(zhǔn)化程度高，戶(hù)內(nèi)全部實(shí)施裝配式裝修。

本項(xiàng)目共5058套公租房，僅設(shè)置A、B、C、D 4種套型，通過(guò)與2種核心筒組合，形成T6和T7兩種樓型，如圖8，9及表1所示。

5.1 套型與套型接口標(biāo)準(zhǔn)化

北京公租房建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)套型面積有所要求，以不超過(guò)60m2為限，按廳室合一、一室一廳、兩室一廳、兩室半一廳分別對(duì)應(yīng)30，40，50，60m2的套型面積。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)未來(lái)客戶(hù)的需求進(jìn)行研究，最終選擇60m2兩室半一廳（A、B、C套型）和35m2廳室合一（D套型）2種套型，通過(guò)確定標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的開(kāi)間和廚衛(wèi)模塊，得到各套型的標(biāo)準(zhǔn)模塊。

4種套型主體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、方正，套型接口齊整，剪力墻僅設(shè)置在分戶(hù)墻上，戶(hù)內(nèi)均為輕質(zhì)隔墻，陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)板等附屬構(gòu)件在主體結(jié)構(gòu)外，結(jié)合立面設(shè)計(jì)。60m2的A、B、C三種套型的開(kāi)間、進(jìn)深尺寸相同，均為5.4m×7.2m；35m2的D套型開(kāi)間、進(jìn)深尺寸為3.6m×6.6m。

5.2 廚衛(wèi)模塊標(biāo)準(zhǔn)化

在4個(gè)套型中，60m2套型均采用統(tǒng)一的燃?xì)鈴N房模塊A，其凈尺寸為1.5m×2.1m，35m2套型采用開(kāi)敞廚房模塊B。在廚房設(shè)計(jì)中采用整體式櫥柜，注意洗菜盆、操作臺(tái)、灶臺(tái)的“洗、切、燒”的流程布局，并按照人體工學(xué)原理對(duì)櫥柜高度、開(kāi)門(mén)扇大小進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖10～12所示。

圖7 通州臺(tái)湖公租房項(xiàng)目實(shí)景

圖8 T6樓型標(biāo)準(zhǔn)層平面

圖9 T7樓型標(biāo)準(zhǔn)層平面

表1 4種套型基本情況

圖10 套型平面及廚衛(wèi)模塊分布

4種套型均采用統(tǒng)一的衛(wèi)生間模塊，在1.5m×1.8m的空間里解決了4件套的布置，并基本實(shí)現(xiàn)干濕分區(qū)，精裝采用一次成型的整體防水托盤(pán)技術(shù)。

5.3 核心筒模塊標(biāo)準(zhǔn)化

通州臺(tái)湖公租房項(xiàng)目采用2種樓梯模塊和2種電梯模塊，組合成2種核心筒模塊，分別適用于T7和T6樓型。T7樓型核心筒由樓梯模塊A、電梯模塊A和電梯模塊B組合而成，T6樓型核心筒由樓梯模塊B和電梯模塊B組合而成，如圖13和表2所示。

6 結(jié)語(yǔ)

公租房是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的保障性住房的重要組成部分，其建設(shè)規(guī)模大、重復(fù)率高的特點(diǎn)為裝配式住宅建筑的推廣創(chuàng)造了良好條件，其租賃的特點(diǎn)對(duì)套型的均好性提出了更高要求，而套型標(biāo)準(zhǔn)化正是解決套型均好性、提高標(biāo)準(zhǔn)化程度、節(jié)約建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本的有效方法。本文的設(shè)計(jì)原則和方法為筆者在工程實(shí)踐中總結(jié)得來(lái)，希望可為類(lèi)似公租房設(shè)計(jì)及裝配式住宅設(shè)計(jì)提供參考。

圖11 廚房精裝修效果

圖12 衛(wèi)生間精裝修效果

圖13 2種核心筒模塊

表2 核心筒模塊基本情況