装配式混凝土建筑设计与应用

装配式混凝土建筑的立面设计，应采用标准化的设计方法，通过模数协调，依据装配式建筑建造方式的特点及平面组合设计实现建筑立面的个性化和多样化效果。

依据装配式建筑建造的要求，最大限度考虑采用标准化预制构件，并尽量减少立面预制构件的规格种类。立面设计应利用标准化构件的重复、旋转、对称等多种方法组合，以及外墙肌理及色彩的变化，可展现出多种设计逻辑和造型风格，实现建筑立面既有规律性的统一，又有韵律性的个性变化。

1.立面设计

装配式混凝土建筑的立面是标准化预制构件和构配件立面形式装配后的集成与统一。立面设计应根据技术策划的要求最大限度考虑采用预制构件，并依据“少规格、多组合”的设计原则尽量减少立面预制构件的规格种类（图3-4）。

建筑立面应规整，外墙宜无凸凹，立面开洞统一，减少装饰构件，尽量避免复杂的外墙构件。居住建筑的基本套型或公共建筑的基本单元在满足项目要求的配置比例前提下尽量统一。通过标准单元的简单复制、有序组合达到高重复率的标准层组合方式，实现立面外墙构件的标准化和类型的最少化。建筑立面呈现整齐划一、简洁精致、富有装配式建筑特点的韵律效果。

建筑竖向尺寸应符合模数化要求，层高、门窗洞口、立面分格等尺寸应尽可能协调统一。门窗洞口宜上下对齐、成列布置，其平面位置和尺寸应满足结构受力及预制构件设计要求。门窗应采用标准化部件，宜采用预留副框或预埋等方式与墙体可靠连接，外窗宜采用合理的遮阳一体化技术，建筑的围护结构、阳台、空调板等配套构件宜采用工业化、标准化产品。

图3-4　装配式建筑的立面设计

2.建筑高度及层高

装配式混凝土建筑选用不同的结构形式，可建造的最大建筑高度不同。装配整体式结构房屋的最大适用高度参见结构设计部分。

装配式建筑的层高要求与现浇混凝土建筑相同，应根据不同建筑类型、使用功能的需求来确定，应满足专用建筑设计规范中对层高、净高的规定。

影响建筑层高的因素包括建筑使用要求的净高尺寸、梁板的厚度、吊顶的高度等。如采用SI体系设计的楼地面高度与传统地面高度相比是不同的。传统楼地面做法是将电气管线、弱电布线等预留预埋敷设在叠合楼板的现浇层内，设备管线敷设在地面的建筑垫层内，如给水管、暖气管、太阳能管线等的预留预埋；SI体系设计采用的建筑结构体与建筑内装体、设备管线相分离的方式，取消了结构体楼板和墙体中的管线预留预埋，而采用与吊顶、架空地板和轻质双层墙体结合进行管线明装的安装方式。装配式建筑SI内装体系的层高设计比较见图3-5所示：

图3-5　装配式建筑SI内装体系的层高设计比较

建筑专业层高设计应与结构、机电及室内装修专业协同一体化设计，配合确定梁的高度及楼板的厚度，合理布置吊顶内的机电管线，避免交叉，尽量减少空间占用，合理确定建筑的层高和净高，满足建筑的使用要求。

3.外墙立面分格与装饰材料

装配式混凝土建筑的立面分格应与构件组合的接缝相协调，做到建筑效果和结构合理性的统一。(www.xing528.com)

装配式建筑要充分考虑预制构件工厂的生产条件，结合结构现浇节点及外挂墙板的受力点位，选用合适的建筑装饰材料，合理设计立面划分，确定外墙的墙板组合模式。立面构成要素宜具有一定的建筑功能，如外墙、阳台、空调板、栏杆等，避免大量装饰性构件，尤其是与建筑不同寿命的装饰性构件，影响建筑使用的可持续性，不利于节材节能。

预制外挂墙板通常分为整板和条板。整板大小通常为一个开间的长度尺寸，高度通常为一个层高的尺寸。条板通常分为横向板、竖向板等，也可设计成非矩形板或非平面板，在现场拼装成整体。采用预制外挂墙板的立面分格应结合门窗洞口、阳台、空调板及装饰构件等按设计要求进行划分，预制女儿墙板宜采用与下部墙板结构相同的分块方式和节点做法。

装配式混凝土建筑的外墙饰面材料选择及施工应结合装配式建筑的特点，考虑经济性原则及符合绿色建筑的要求。

预制外墙板饰面在构件厂一体完成，其质量、效果、耐久性都要大大优于现场作业，省时省力、提高效率。外饰面应采用耐久、不易污染、易维护的材料，可更好地保持建筑的设计风格、视觉效果和人居环境的绿色健康，减少建筑全寿命期内的材料更新替换和维护成本，减少现场施工带来的有害物质排放、粉尘及噪音等问题。外墙表面可选择混凝土、耐候性涂料、面砖和石材等。预制混凝土外墙可处理成彩色混凝土、清水混凝土、露骨料混凝土及表面带图案装饰的拓模混凝土等。不同的表面肌理和色彩可满足立面效果设计的多样化要求，涂料饰面整体感强、装饰性好、施工简单、维修方便，较为经济；面砖饰面、石材饰面坚固耐用，具备很好的耐久性和质感，且易于维护。在生产过程中饰面材料与外墙板采用反打工艺一次制作成型，减少现场工序，保证质量，提高饰面材料的使用寿命。板型划分及设计参数要求见表3-3所示：

表3-3　板型划分及设计参数要求

续表3-3

预制外墙板外饰面应采用耐久、不易污染的材料。可采用工厂预涂刷涂料、装饰材料反打、肌理混凝土等装饰一体化的生产工艺。当采用反打一次成型的外墙板时，其装饰材料的规格尺寸、材质类别、连接构造等应进行工艺试验验证，以确保质量。外墙板的板体与拼缝构造应满足保温、防水、防火、隔声的要求，建筑立面的分格应与组合构件的接缝位置对应。

4.立面多样化的设计方法

装配式混凝土建筑应进行多样化设计，避免造成单调乏味、千篇一律的造型形象。装配式建筑的立面受标准化设计、定型化的标准套型和结构体系的制约，固化了外墙的几何尺寸。为减少构件规格，门窗大都均匀一致，可变性较低。但可以充分发挥装配式建筑的特点，运用建筑美学设计的组合手法，通过标准套型的系列化、组合方式的灵活性和预制构件的色彩、肌理的多样性寻求出路，结合新材料、新技术实现不同的建筑风格需求，形成装配式建筑立面的个性化。可采用以下较为成熟的方法：

（1）平面组合多样化。设计应结合装配式建筑的特点，通过系列化标准单元进行丰富的组合，产生出一种以统一性为基础的复杂性，带来建筑形体的多样化。

（2）建筑群体多样化组合。在总平面布局上利用建筑群体布置产生围合空间的变化，用标准化的单体结合环境设计组合出多样化的群体空间，实现建筑与环境的协调。

（3）利用立面构件凸凹产生的光影效果，改善体型立面的单调感。可以充分利用阳台、空调板、空调百叶等不同功能构件及组合形式形成丰富的光影关系，体现建筑立面造型的丰富与变化，用“光”实现建筑之美。

（4）利用不同色彩和质感在局部的变化实现建筑立面的多样化设计。建筑立面构件可以采用重复、旋转、对称等方法来进行组合和变化，表现出规则、均质、韵律的特点，其间通过色彩和肌理的变化，可以强化其立面表现的生动性，起到“画龙点睛”的作用。

（5）新材料、新工艺特点的呈现。结合建筑造型要求，采用新材料和新工艺制作，表现建筑立面的新形式和特色性，可以采用一体化集成技术，将多种造型构件集合成为一个造型单元，如将建筑异形外墙或复杂窗体组合成一个标准构件体，一次安装到位，自成特色。