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      系統性是打造“1+3”標準化設計和生產體系的關鍵

      發布時間:2020-10-08    字號:【

       

      日前,住房和城鄉建設部標準定額司提出,將著力打造“1+3”標準化設計和生產體系,啟動編制1項裝配式住宅設計選型標準、3項主要構件和部品部件尺寸指南(鋼結構住宅主要構件尺寸指南、裝配式混凝土結構主要構件尺寸指南、住宅裝配式裝修主要部品部件尺寸指南),其目的是將標準化理念貫穿于新型建筑工業化項目的設計、生產、施工、運營維護全過程,通過部品標準化技術體系的建立,打通全產業鏈運作的關鍵環節,從而實現建筑業的現代化轉型。

       

      標準化是實現新型建筑工業化的基礎,而模塊化是標準化的更高形式。裝配式住宅的設計選型應建立以下三個層級的模塊系統:第一層級模塊是戶型空間模塊,由標準戶型模塊和核心筒模塊組成,一系列標準化戶型模塊和核心筒模塊再組合成住宅樓棟。第二層級模塊是單位空間模塊,即臥室、衛生間、廚房、餐廳、起居室、玄關、收納等,一系列單位空間模塊組合成戶型模塊。第三層級模塊是單一功能模塊,即櫥柜、洗菜盆、油煙機、浴室柜、馬桶、淋浴間、收納柜等,一系列單一空間模塊組合則成單位空間模塊。設計的過程是由下一個層級模塊向上一個層級模塊進行組合的過程。

       

      鑒于部品的概念包含了結構構件、建筑構件、設備,室內外裝飾裝修材料和產品,以及可以完成獨立生活功能的空間模塊,從上述第一層級到第三層級也可以分別稱為戶型空間部品、單位空間部品和單一空間部品。這些部品的安裝方式,可以是現場組裝,也可以是工廠生產現場吊裝,例如整體衛浴和集裝箱住宅,就分別是單位空間模塊和戶型空間模塊。

       

      同一層級和不同層級的部品,通過制定幾何尺寸、邊界條件和接口技術等系統規則,建立起工業化住宅的技術體系。其中,部品的幾何尺寸制定是三項主要構件和部品部件尺寸指南的基礎工作。

       

      總的來說,部品的幾何尺寸包含了三個層面的含義:一是設計尺寸,設計尺寸又包含了建筑設計尺寸、室內裝修設計尺寸和產品設計尺寸;二是加工尺寸,無論是結構部品還是裝修部品,其加工尺寸和住宅的空間設計尺寸肯定不能重合,一般情況下,加工尺寸小于空間尺寸;三是安裝定位尺寸,結構部品的安裝定位尺寸應以結構完成面為基準線,而內裝部品的安裝定位尺寸則應以裝修完成面為基準線。

       

      這其中,設計尺寸、加工尺寸和安裝定位尺寸分別對應了設計、生產和安裝(施工)行業,這三個層面的尺寸并不是割裂的,而是既統一又獨立的,需要在統一的系統規則之下進行設計協同。而設計尺寸又可細分為功能尺寸、生產尺寸、模數尺寸和比例尺寸。功能尺寸主要解決空間尺度是否符合人體工效學的問題,生產尺寸主要解決部品生產的出材率問題,模數尺寸主要解決部品設計和空間設計的模數協調問題,比例尺寸則解決部品的美觀問題。住宅的空間設計尺寸應有利于分割為部品部件的通用尺寸,部品部件的通用尺寸應有利于組合成空間設計尺寸。

       

      裝修完成面是內裝部品安裝定位的基準面。因此,建筑空間尺寸設計應以裝修完成面凈尺寸標注,以便于內裝部品的規格設計和裝配定位,并應建立建筑空間與內裝部品設計的相互適配的尺寸關系,形成統一的模數協調標準。

       

      住宅套內廚房、衛生間和收納等集中裝配區域,當空間采用3nM=300毫米(或1.5nM=150毫米,n為自然數)(備注:工業標準化體系中,內件為基準的結構采用組合模數,計作“m”,外件為基準的結構采用分割模數,計作“M”,當“M”已給定的情況下,“m”應取“M”的整數分割值。)為凈尺寸進級基數時,內裝部品可取3m=30毫米、5m=50毫米、15m=150毫米為進級尺寸基數進行部品部件的尺寸設計和定位設計;可采用3m=30毫米為標準網格格距進行部品部件的網格化設計;當需要時,可以3毫米為網格格距進行產品深化設計。

       

      當空間以2nM=200毫米(或1nM=100毫米,n為自然數)為凈尺寸進級基數時,內裝部品可取2m=20毫米、5m=50毫米、10m=100毫米為進級基數進行部品部件的尺寸設計和定位設計。在同一樓棟、同一套型內,套內廚房、衛生間和收納系統設計宜選用同一組空間尺寸進級系列,以保證設計尺寸的關聯性、裝配的方便性和技術的通用性。

       

      目前通行的建筑設計尺寸標注方法是:軸線尺寸=墻體厚度尺寸+結構完成面尺寸。這種標注方法未考慮室內部品部件的加工和安裝尺寸,缺失了與裝修專業相關的重要技術數據。依據新型建筑工業化的要求,建筑空間設計尺寸標注應做如下調整:軸線尺寸=墻體厚度尺寸+管線安裝尺寸+裝修構造尺寸+施工誤差+裝修完成面尺寸。這種設計尺寸的標注方法實際上是全產業鏈協同工作的模式,在設計上稱為“并行設計”,也是全過程咨詢中至關重要的工作內容。

       

      由上述分析可知,住宅設計選型標準和部品部件尺寸指南的編制不是孤立的,而是要以設計為龍頭,整合結構、建筑、設備、裝修、產品等各設計專業,與生產和安裝(施工)行業協同工作。標準和指南編制的目的,是構建全產業鏈的部品部件體系。

       

      部品體系的建立,既要關注部品之間的獨立性,又要關注其關聯性。例如,鋼結構框架體系住宅的主要構件既有鋼梁、鋼柱,又有混凝土疊合樓板和混凝土預制墻板,其中的混凝土預制構件與裝配式混凝土結構住宅的主要構件就需建立統一的技術標準。通過統一的技術標準,形成全國范圍內分散化的技術演進和規模化生產,體現部品技術發展的獨立性,最終實現提高品質、提高效率、降低成本的目標。

       

      結構部品和建筑、設備及裝修部品之間邊界條件和接口技術的設定,則體現了部品之間的關聯性。部品關聯性的缺失,將使得最終組合而成的住宅產品無法體現“整體大于部分之和”的效果。因此,系統性是本次標準和指南的編制工作的核心。只有實現了系統性,才有可能真正推動全產業鏈協同發展,發揮新型建筑工業化系統集成的綜合優勢。

       

      (作者系清華大學建筑設計研究院建筑產業化分院副院長宋兵)


      來源:中國建設報裝配式建筑

       

      作者:   

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