装配式建筑立面设计策略

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:王顺芝
[导读] 摘要:装配式建筑具有批量生产、施工速度快、施工环境清洁、有效降低人工成本的特点,因此受到各行各业的广泛欢迎。
        青海昱华建筑设计有限责任公司  青海省西宁市  810000
        摘要:装配式建筑具有批量生产、施工速度快、施工环境清洁、有效降低人工成本的特点,因此受到各行各业的广泛欢迎。然而,由于其大规模的工业化生产,建筑造型容易变得单一、不灵活甚至统一。因此,在装配式建筑的立面设计中,必须打破建筑刚性的外立面和体量,创造立面造型丰富、体量适宜的视觉效果。本文将结合实际案例探讨装配式建筑的立面设计方法。
        关键词:装配式建筑;立面;标准性;多样性
        引言
        近年来,装配式建筑施工技术在我国发展迅速。急切的发展模式使得装配式建筑的立面效果单调乏味,导致城市建筑风格和形象的破坏。基于国内外文献和优秀装配式建筑案例,结合装配式建筑构件工业化生产的特点,总结装配式建筑的立面设计策略,以达到既能批量生产构件又不失美观的立面设计效果。
        1研究背景
        装配式建筑是指由预制构件在施工现场组装而成的建筑,根据构件形式和施工工艺可分为五种类型:砌块建筑、板式建筑、箱形建筑、骨架板式建筑和活动板及活动地板建筑[1]。
        目前,装配式建筑是将复用率高的构件在工厂建筑中进行预处理,然后运输到施工现场进行组装,最后通过混凝土浇筑或焊接连接成一体。其主要优点如下:
        1.1降低能耗,减少环境污染
        传统的施工方法施工周期长,环境污染严重,粗放的施工方法导致资源浪费严重,而装配式建筑批量生产构件,施工速度快,可以有效减少能源损失。并且组装施工不会产生粉尘等污染,使得建筑施工更加绿色。
        1.2提高施工效率,降低人工成本
        工厂批量生产可以提高建筑构件的生产效率,施工现场安装不需要大量施工人员,降低了人工成本,缩短了安装时间,提高了建筑施工效率,大大缩短了工期。
        1.3确保建筑质量,提高建筑质量
        建筑构件在工厂制造,便于检测建筑构件的质量。与现浇施工不同,工厂化生产可以使构件尺寸更加精确,大大提高建筑质量。
        2装配式建筑生产现状
        国外的装配式建筑经历了一个从“量”到“质”的发展过程。装配式建筑起源于17世纪,二战后成为废墟。工业化装配式建筑满足了西方国家大量公共住房建设的需求,装配式建筑的“数量”迅速增加。1973年石油危机后,西方国家减少了公共住房的建设,单一呆板的住宅受到批评。之后建筑师开始尝试装配式建筑的多元化设计,实现从“量”到“质”的转变。
        目前,我国装配式建筑构件质量仍然较低,主要是由于相关员工缺乏生产经验,相关监督管理机制建设不完善。总体来说,装配式建筑在国内的发展前景还是不错的,还处于起步阶段,还有很大的发展空间。
        3立面设计原则
        3.1最低规格原则
        装配式建筑立面元素需要在工厂用模板预制。立面元素规格越小,需要制作的模板越少,提高了生产效率,节省了更多的人力物力。
        3.2诚信原则
        装配式建筑的立面设计应以整栋建筑为基础,而不是只在建筑的外表皮上。在整体关系中,立面的各个部分相互联系,相互影响,从而创造出有机多样的建筑立面形式。
        3.3统一和变化原则
        立面设计的切入点可以分为宏观和微观。宏观上是指单体建筑或整个建筑群,微观上是指建筑的细部构件。在设计中,要充分协调宏观和微观之间的变化因素,做到宏观和微观的统一。
        3.4韵律和节奏原则
        装配式建筑的特点是大量重复使用相同的部件。通过将重复的构件有序组合或有序喷涂不同的颜色,可以使建筑立面更加美观,具有很强的节奏感和节奏感。
        3.5比例和规模原则
        适当的比例是保证建筑外立面美观的重要因素。建筑立面设计应保证其整体尺寸比例、窗户、遮阳板、装饰构件等细部构件的长宽比、整栋建筑与构件的比例关系等。

[8].
        4建筑立面控制策略
        4.1建筑群体的多元化组合
        由于内部功能的限制,高层写字楼和居住建筑的整个立面会比较单调,但通过建筑体量的多元化组合,可以使整个建筑丰富而不死板。比如万科运城一期办公楼,单体建筑立面基本都是方形窗户的重复,但由于不同大小的建筑组合,整个建筑群更加美观。
        4.2单元重复,整体形态丰富
        建筑的单元构件基本相同,但通过改变建筑单元的布置和组合,可以塑造建筑的整个立面,使其更加美观,造型更加丰富。比如越南FPT大学科技楼,建筑立面采用植物阳台和方墙组成的模块。设计师通过模块的有序堆叠和悬挑,丰富了建筑的外部造型,实现了单模块组装建筑立面的优化设计。
        4.3有限元组件,多种拼接方法
        在设计过程中,选择有限数量的立面构件,以多种不同的方式拼接,使整个建筑的立面在变化中体现出统一感。例如,在雄安市民服务中心临时办公区,建筑立面由玻璃幕墙、绿色罩框、浅灰色水泥纤维板和深灰色水泥纤维板四个竖向基本单元构件组成。在设计过程中,通过四个构件在每个单元中的不同放置,将整个建筑立面统一为一个整体,在内部各不相同。
        4.4单元组件相同,但材料和颜色不同
        装配式建筑除了通过改变构件的位置来丰富立面外,还可以通过改变外表面的材料和颜色来设计整个立面。色彩可以很好的表达建筑想要传达的情感。装配式建筑的色彩构造应与周围环境相协调,补充自身功能。比如西班牙拉科鲁尼亚妇产医院的停车楼,建筑立面通过不同颜色的彩色金属条,减轻了混凝土平板建筑的沉重感,同时呼应了妇产医院的大有可为的建筑[9]。
        4.5简单的外表皮形式
        外部立面只是与建筑主体分离的表皮,与内部建筑的形式和功能联系较弱。这种立面设计手法常用于公共建筑。比如德国曼海姆的新教社区中心,社区中心建筑只有一层,整个建筑被树枝形的表皮构件包围,树干形状以拼装构件的形式提取。构件自由弯曲,没有边界,使得弯曲后的构件拼接后形成整体感,但外蒙皮形态与内部空间联系不大。
        4.6纹理和纹理构造
        立面肌理和质感是装配式建筑立面营造的重要方式,这种立面的构成特点也与装配式建筑的施工特点相匹配。把建筑的外墙拆成一个小构件,再组合成一个有质感的整体立面。这项技术主要用于预制混凝土建筑,如哥伦比亚的阿尔戈斯电厂。预制混凝土构件单元在工厂加工,构件形式为轻质空心条预制混凝土。四个构件相互弯折形成一个垂直的条形立面单元,通过相互错位组合,最终形成一个具有编织质感的建筑立面。
        4.7不考虑批量生产,先设计,再工厂预制
        这种设计手法在今天已经不常用了,减少了施工现场的施工工序。但由于设计之初没有考虑建筑构件的量产,建筑的施工成本不会降低,甚至会因为运输距离问题而增加成本。例如,扎哈的皮尔里斯维维斯大楼有一个灵活的立面。如果采用组装式结构,需要制造大量可重复使用的组件模具。这样的施工违背了装配式建筑发展的初衷,既可以节省人力物力,又浪费了大量的模板。最后建筑立面中间区域采用标准化的方形预制板,边缘构件根据曲面专门制作。这是曲面造型和装配楼标准化妥协的结果,但仍然无法轻松应对自由灵活的曲面建筑[7]。
        标签
        装配式建筑的立面设计方法多种多样,但以上总结并不全面。与传统的施工方法相比,装配式建筑具有许多先进的特点,但也存在许多需要注意的新问题,如:(1)构件的尺寸不仅便于安装,而且便于运输。在确定构件尺寸之前,需要知道运输路线可以通过的最大尺寸,以保证预制构件的顺利运输。(2)应考虑施工现场构件的堆放和吊装场地。(3)立面的开窗、凹凸等位置必须与内部结构相适应。
        总的来说,装配式建筑利大于弊。目前,我国的装配式建筑技术还不完善。相信随着时间的推移,我国装配式建筑的相关政策和技术会越来越成熟,施工优势会越来越明显,立面形式会越来越多样化。
        参考文献:
        [1]《中国土木建筑百科辞典》总编委会.中国土木建筑百科辞典[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.
        [2]新华社.中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见
        [3]住房和城乡建设部标准定额司.2019年装配式建筑发展概况[J].建筑,2020(10):27-31.
        [4]宋戈,徐沐阳,邓佳璐.装配式建筑历史——起源及发展阶段[J].建筑与文化,2019,0(9):194-197.
        [5]宋戈,罗玉成,邓佳璐.装配式建筑发展历史研究——深化阶段[J].建筑与文化,2019,0(11):208-208.
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