崔国静1 郑 愉2
（1.陕西建工新型建材有限公司，710016）
（2.西安航天神舟建筑设计院有限公司，陕西，西安，710075）
【摘 要】近年来，随着社会科学技术的发展和环保意识的增强，绿色建筑概念随即提出，建筑工业化概念也由之兴起。建筑建造工业化是由现在半手工半机械的建造方式，转变成一种工业化的生产方式，是建筑建造方式的变革。建筑工业化建筑方式相对于传统建筑方式有很多优势，例如节水、节能、节电环保，但PC化大部分建立在规格化，模数化和标准化的基础上，重复元素多，个性化不突出，难以适应建筑的复杂化和艺术性，使建筑的艺术性发挥受到限制。
本文针对仿古式建筑、别墅从建筑设计、结构设计方面探讨建筑工业化对个性化、复杂化的突破与设想。
【关键字】建筑工业化；个性化；仿古建筑；别墅
1．建筑工业化介绍
所谓建筑工业化是指通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业的生产方式，来代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式。目前主要集中在住宅方向，并从住宅方向入手。
建筑工业化建筑方式相对于传统建筑方式有很多优势。构件工厂化生产减少了建筑材料的浪费，减少了现场湿作业量，减少了建筑垃圾的产生；同时也降低了现场水电用量，减少了施工噪音以及烟尘等污染物的排放，节能减排效果显著。以某集团某建筑产业化项目为例节水8.22%，节电16.73%，砂浆用量减少83.46%，木材用量减少69.57%，保温板用量减少49.35%，其他材料用量减少83.41%。预制构件生产提高了生产精度，使建筑裂缝、渗漏、空鼓这些质量通病明显减少。外墙保温、外装饰面在工厂加工完成，不仅减少了外立面的工程量，还大大减少了外装修的高危工作量，施工安全系数提高。另外现代化工厂规模化的生产方式，不仅提高了劳动效率，缓解了劳动力不足的压力，还改善了施工环境，对天气变化的制约不受影响，也缩短了施工周期，整体提高了建筑业、房地产业的建设水平和生产效率，带动了相关企业的发展。
2．对建筑工业化个性化、复杂化的突破与设想
建筑工业化是建筑产业革命的一种趋势，但它不是万能的，也不是完美的，也存在着一些缺点。PC化的缺点在于与个性化和复杂化的冲突上。目前我国的建筑工业化正处于起步发展阶段，技术发展不成熟，从目前的研究和实际工程运用来看，建筑工业化多应用于公租房，市政保障房或者建筑外立面较简单的商品住宅楼，PC化大部分建立在规格化，模数化和标准化的基础上，重复元素多，个性化不突出，难以适应建筑的复杂化和艺术性，使建筑的艺术性发挥受到限制。
本文针对于仿古式建筑、别墅，从建筑设计、结构设计方面探讨这些建筑在建筑工业化方面对个性化、复杂化的突破与设想。
2.1仿古式建筑
“仿古”就是以现代的材料、技术和工艺建设有中国特色的传统建筑，同时适应现代化的使用要求，是旧的形式和新的科学技术两者有机的结合。一般用在风景名胜区某些特殊地段。〔１〕
我国的古建筑历经数千年的发展，它以木结构体系为主，风格灵活，布局合理，装修精巧，具有适宜的建筑体量，具有极高艺术价值。传统的木结构形式所用木材质轻，易加工，规矩统一，建造灵活，形式多样，抗震性好，适应性强〔３〕。然而仿古建筑工程建设所需木材量大，施工环境差，而且木材易腐、易蛀和易燃等缺点，为古建筑的运输、建造及后期使用，维修带来很大的麻烦。近些年来，仿古建筑部分应用现浇混凝土，但现浇钢筋混凝土离商品混凝土搅拌站距离远，运输困难，使得现浇钢筋混凝土的应用也受到阻碍。因此在仿古建筑中使用预制构件将会大大减少现场施工作业，不仅在节省木材、耐腐、高强等方面大大进步，还使工程的施工环境，运输造价等方面得到改善。
仿古建筑传统就是采用木结构构件连接组装，对仿古建筑构件进行预制生产也是对组装思想的传承。由于仿古建筑较一般建筑结构复杂，仿古建筑中预制构件一般可用于柱、梁的预制，对于面层处理上混凝土梁、柱可采用仿木纹装饰，也可采用木质假柱外装饰的方法，使得建筑整体感觉较为秀丽匀称，细节上也较为耐看。〔２〕针对仿古建筑传统大屋顶的特色, 对于非屋顶层，由于内部装修与现代建筑无较大差异，楼板可预制，提高工程预制率，减少现场施工量。
2.2别墅群建筑
别墅是居宅之外用来享受生活的居所，是第二居所而非第一居所。从建筑形式上看，别墅的外观形状也早已打破地域和国家界限，有中式别墅、欧式别墅、美式别墅等多种建筑风格，其特点在于风格多样化，造型美观，结构形式较一般建筑复杂。
别墅预制不仅在于外立面装饰的预制构件开发，还应着重于别墅的楼板预制和梁柱预制，力求在保障结构安全力学性能的前提下，最大限度的提高预制率，实现建筑工业化的新突破。在广大农村，采用建筑工业化方式设计别墅，不仅能保证施工质量，还能解决农村自发建设、缺少设计，功能不足，空间闲置，生活品质低等问题，减少土地浪费，统一规划，有利于城镇农村的整体风貌规划。
目前市场上常见的预制别墅,是采用H型钢以及彩钢夹心板,作为主要承重骨架和主墙体系统。外墙嵌套不同材质的板材，内墙嵌套内甲板，质感与普通房屋内墙无异，由此形成别墅外观的民用住宅。这种别墅造价低廉,安装便捷,抗震防风,耐热保温。但防火性能差，易腐蚀，建筑使用寿命受环境影响较大。 预制别墅思路一样采用标准化拆分设计思路，尽最大化拆分别墅墙板，因别墅层数有限，抗震性能足以保障。力求在不改变别墅建筑外观个性化的前提下，最大化统一模数拆分。
某钢筋混凝土预制别墅完成图
3．建筑设计及结构设计
3.1建筑设计方面
建筑设计中，对于别墅突破单一化的标准设计，应在建筑方案阶段就介入标准化设计的思想，以标准化和模块化为基础对整体通盘考虑，但并不意味着单一与呆板。通过部品的简单组合构成不同的功能空间。通过功能空间的不同组合，继而扩大到户型的个性化。通过色彩变化达到别墅的外立面及内部的新颖设计，打破建筑物呆板的边界轮廓和体量，使其与周围的地形、绿化和水体景观有很好的融合。仿古建筑多为参观空间，属大跨度，预制首先考虑梁柱预制及造型构件预制。
3.2结构设计方面
标准化拆分设计不是单纯的拆分，不同的结构形式，连接技术、结构拆分也不一定相同。结构设计考虑尽量采用大开间的结构布局，优化结构墙、柱和梁的布置。对卫生间、厨房等相对固定空间的墙体以及部分分户墙设置剪力墙，户内采用轻质隔墙或隔断对空间进行划分，方便未来户型内部空间的适应性变化。为增加空间变化的灵活性，应对客厅、餐厅等位置尽可能减少次梁布置。结构布置中，竖向承重构件及水平抗侧力构件应分布均匀，外围刚度稍有加强，使结构抗侧、抗扭性能良好。同时，尽量减少短肢墙，减少墙体转折等原因产生的边缘构件，使结构布置简单安全、经济合理（5）。
拆分原则是满足规范，便于生产安装。拆分时需要考虑技术细节，对构件设计精细化拆分，并且使构造要与结构计算假定相符合；既要满足构件连接的等效原理，即PC化建筑的结构设计与现浇建筑没有原则上的区别，一般情况下是按照现浇钢筋混凝土设计好后再进行拆分，关键技术是在哪里拆分，拆分后的构件怎样连接，PC化的结构效应必须与现浇的结构效应相等。还要考虑建筑的要求、制作、运输和安装条件以及其他环节的协调原则。
4．结论
建筑工业化需以各种材料、构件生产基地为基础，一次投资很大；构件定型后灵活性小，处理不当易使住宅建筑单调、呆板；但建筑工业化有自己的优点所在。时代是个包容的时代，建筑工业化技术虽不能完全取代现浇技术，但会逐渐发展为建筑技术的一大分支。随着未来技术的不断成熟，新模式造价成本迟早有一天会低于传统模式。我们应该对建筑工业化有信心，并在更大的领域进行探索追求。
（1）仿古建筑近年来建造率提高，市场地位不容忽视，在使用初期应逐步提高预制率 ，对建筑工业化个性化突破是一个挑战和发展趋势。
（2）对于钢筋混凝土预制别墅的应用实例，国内已有先行企业，且获得的后期使用效果也令人满意，可扩大应用至农村城镇建设。建筑工业化梁板柱预制是最可行的，在不久的将来，一定会被大量使用。
参考文献：
[1]现代建筑技术在仿古建筑中的应用，高飞，南通市市政工程设计院有限公司，江苏南通 226006
[2]钢筋混凝土结构仿古建筑的结构设计，刘 鹏，（泉州市市政园林古建筑设计院）
[3]谈谈钢筋混凝土仿古建筑的施工，宋卫忠，(常熟古建园林建设集团有限公司，江苏常熟 215500)
[4]仿古建筑技术创新与产业化探索王瑞良，吕俊杰，陕西建工第七建设集团有限公司，宝鸡， 721000
[5]深圳市保障性住房标准化模块化设计研究，孟建民 深圳市建筑设计研究总院，龙玉峰 丁宏 颜小波 华阳国际设计集团建筑产业化公司
基金项目：
陕西省科技创新计划项目
课题名称：
《装配式混凝土剪力墙结构关键技术研究及应用》
项目编号：2015KTZDSF03-05-03
论文作者:崔国静1,郑愉2
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年9月供稿
论文发表时间:2016/1/18
标签：建筑论文; 别墅论文; 构件论文; 结构论文; 钢筋混凝土论文; 结构设计论文; 传统论文; 《工程建设标准化》2015年9月供稿论文;