預(yù)制裝配式養(yǎng)老院居住單元建筑設(shè)計(jì)探究

郭宗嚴(yán)琴

（1.中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司 湖南長(zhǎng)沙 410000 2.中機(jī)國(guó)際工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 湖南長(zhǎng)沙 410000）

1 引言

將預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)和養(yǎng)老院居住單元設(shè)計(jì)需求相結(jié)合，依托開放建筑設(shè)計(jì)理論對(duì)得出基于預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)下的養(yǎng)老院居住單元一體化設(shè)計(jì)方法，為養(yǎng)老院居住單元的預(yù)制化設(shè)計(jì)建造形成一套普適化的設(shè)計(jì)平面與模數(shù)建造標(biāo)準(zhǔn)。本文通過(guò)實(shí)際預(yù)制裝配式混凝土建筑項(xiàng)目的調(diào)研，整理出適合于我國(guó)的養(yǎng)老建筑的結(jié)構(gòu)建造流程和施工要點(diǎn)，旨在為今后的養(yǎng)老院居住單元的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)建造提供一定的參考。

2 養(yǎng)老院居住單元以及預(yù)制裝配式混凝土建筑技術(shù)的定義

2.1 養(yǎng)老院居住單元的定義

養(yǎng)老院一般以行動(dòng)阻礙期和部分生活喪失自理能力的高齡老人為主要的收留對(duì)象（其他老人也可入?。┎⒛芴峁┫鄳?yīng)的生活照料和健康護(hù)理服務(wù)的建筑設(shè)施。據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，為增進(jìn)其服務(wù)水平和使用效益，該設(shè)施宜有較大規(guī)模，以150～200床最為合理。它是社會(huì)供養(yǎng)型體系的一種，目前和今后的發(fā)展趨勢(shì)是與家庭供養(yǎng)結(jié)合，以符合國(guó)情需要。養(yǎng)老院跟另外的社會(huì)養(yǎng)老機(jī)構(gòu)，例如托老院以及護(hù)理院等具備顯著的不同，他們之間一方面具備老人健康以及年齡的差距。養(yǎng)老院通常是給生活可以基本自理的低齡老年人居住的；護(hù)理院是給患病的老人帶來(lái)醫(yī)療服務(wù)的；托老所是社區(qū)給有老年人的家庭帶來(lái)臨時(shí)服務(wù)的場(chǎng)所。另一方面，這對(duì)于老年人的經(jīng)濟(jì)要求也是不同的。養(yǎng)老院現(xiàn)如今以及將來(lái)的發(fā)展方向其實(shí)一種獨(dú)特的居住單元，它是房產(chǎn)公司所提供的一種嶄新房品，需要通過(guò)老年人通過(guò)購(gòu)置的方式獲得。護(hù)理院則相當(dāng)于一個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)。托老所則是近幾年所流行的養(yǎng)老機(jī)構(gòu)，重點(diǎn)是給居家養(yǎng)老的老年人來(lái)服務(wù)的。他們之間的這些差異使得建筑以及環(huán)境方面也存在著差距。

2.2 預(yù)制裝配式混凝土建筑技術(shù)

預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)有可以被稱為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)，它重點(diǎn)就是把預(yù)制構(gòu)件當(dāng)作建筑的重要構(gòu)件，然后經(jīng)過(guò)連接、裝配等眾多流程形成的混凝土結(jié)構(gòu)。跟以往的建筑相比較來(lái)說(shuō)，預(yù)制裝配就是把建筑拆解為在工廠當(dāng)中開展有關(guān)構(gòu)件生產(chǎn)的一種方式。它的核心就是把構(gòu)建連接成為完備的建筑物。所以，針對(duì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)、施工以及重要節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與施工都帶來(lái)了非常大的變化。跟以往的建筑相比較來(lái)說(shuō)，該種建筑構(gòu)造方式最大的轉(zhuǎn)變就是具體的生產(chǎn)模式出現(xiàn)了非常大的改變。其實(shí)際出現(xiàn)的改變重點(diǎn)表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面，即建筑在設(shè)計(jì)層面具備一致的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，構(gòu)件在生產(chǎn)制造商實(shí)行工廠化，現(xiàn)場(chǎng)在具體施工的過(guò)程當(dāng)中一定要實(shí)現(xiàn)裝配化，結(jié)構(gòu)在裝修當(dāng)中必須要符合一體化，在具體建筑當(dāng)中一定要符合過(guò)程信息化的規(guī)定。

3 預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 接縫、節(jié)點(diǎn)處的技術(shù)處理

裝配式建筑構(gòu)件經(jīng)拆分組裝后接縫、節(jié)點(diǎn)處的技術(shù)處理是關(guān)鍵，由于裝配式建筑構(gòu)件的接縫、節(jié)點(diǎn)處是結(jié)構(gòu)受力、建筑防水、防震等的薄弱環(huán)節(jié)，如果處理不當(dāng)不僅影響建筑的使用效果甚至影響結(jié)構(gòu)安全，引發(fā)事故發(fā)生。通常情況下，節(jié)點(diǎn)、接縫處采取焊接方式采取先把拆分構(gòu)件的預(yù)留鋼筋連接好，再用比被連接構(gòu)件高一個(gè)等級(jí)的混凝土加微膨脹劑澆筑、振搗密實(shí)，進(jìn)而使構(gòu)件能夠滿足耐久性、抗振性能、安全性和防水的要求，為預(yù)防質(zhì)量離散性，拆分構(gòu)件的預(yù)留連接鋼筋應(yīng)適當(dāng)增長(zhǎng)一些。

3.2 立面設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)際情況，采取不同的設(shè)計(jì)方式，把建筑的立面效果展現(xiàn)得淋漓盡致。例如混凝土預(yù)制組件、外裝飾組件、空調(diào)板、陽(yáng)臺(tái)、門窗等預(yù)制裝配式建筑的外墻構(gòu)件的合理組合可以將建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)的外部組件裝飾效果發(fā)揮得恰到好處，使建筑在外觀設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出多樣化的立面效果。對(duì)外門窗，則可以在滿足用戶的通風(fēng)和采光需求的基礎(chǔ)上，對(duì)窗口的大小比例和窗框的形式進(jìn)行合理的調(diào)整，突出建筑的立面效果。

4 預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)在養(yǎng)老建筑建設(shè)中的實(shí)踐形式

4.1 結(jié)構(gòu)表達(dá)

建筑工業(yè)化體系的建筑結(jié)構(gòu)的形式有多種，包括輕鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)，其中我國(guó)應(yīng)用最為廣泛、最為大力推廣的是預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)形式。預(yù)制混凝土技術(shù)可以通過(guò)預(yù)制柱，梁和板等結(jié)構(gòu)元件來(lái)替代現(xiàn)在通用的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。在實(shí)際的建造和建筑使用過(guò)程中，預(yù)制裝配式體系和現(xiàn)澆混凝土體系并沒有本質(zhì)不同，其不同體現(xiàn)在建筑主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的生產(chǎn)制造方式上，因此他們的結(jié)構(gòu)表達(dá)方式基本相同。

預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段將不同的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行拆分，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化歸納整理，將標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行工廠化預(yù)制。建筑構(gòu)件通過(guò)工廠預(yù)制，建筑模板的重復(fù)利用，極大減少了現(xiàn)場(chǎng)模板工作的難度和工作量，部件的形式也更加的豐富多變，因此，預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)大大的提升了混凝土作為結(jié)構(gòu)材料在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的表現(xiàn)手法和結(jié)構(gòu)表達(dá)方式。特殊結(jié)構(gòu)通過(guò)工廠預(yù)制進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，使得混凝土結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)中有了更多的發(fā)揮空間。預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的影響是深遠(yuǎn)的。

4.2 空間表達(dá)

在我國(guó)當(dāng)下的建筑業(yè)發(fā)展背景下，養(yǎng)老院建筑自身建筑的設(shè)計(jì)需求以及建設(shè)預(yù)算和建設(shè)周期的限制，大規(guī)模的養(yǎng)老居住建筑不同于大型公共建筑和商業(yè)建筑，其內(nèi)部空間組成相對(duì)單一，空間形式簡(jiǎn)單。因此，通過(guò)預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)，我們可以在養(yǎng)老類建筑的居住空間內(nèi)部表現(xiàn)中的應(yīng)用極大地豐富了空間多樣化的可能性：精細(xì)的預(yù)制構(gòu)件表現(xiàn)復(fù)雜而精致的空間，粗獷的預(yù)制構(gòu)件使空間具有穩(wěn)定性。不同的預(yù)制構(gòu)件的特性，影響空間的特征，預(yù)制構(gòu)件組合也形成了良好的空間效果，豐富了空間營(yíng)造的表現(xiàn)力。與此同時(shí)，預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)將預(yù)制預(yù)制件進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，具有可重復(fù)性。裝配結(jié)構(gòu)的施工方式，也使得建筑本身有機(jī)會(huì)在原有的框架中靈活地替換和替換部件，增加了建筑體本身在施工和使用時(shí)進(jìn)行變化的可能性。

5 預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)在養(yǎng)老建筑建設(shè)中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

5.1 結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

建筑主體的形成和建筑空間的營(yíng)造都依托于合理的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。在當(dāng)前我國(guó)建筑工業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中，預(yù)制裝配式的建筑形式由于其建筑構(gòu)件的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用于居住類建筑和空間單一的公共建筑之中。而預(yù)制裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)形式在居住類建筑中應(yīng)用最為廣泛。預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)在我國(guó)居住類建筑中的結(jié)構(gòu)形式主要分為三種：裝配整體式框架結(jié)構(gòu)、裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配整體式框架－剪力墻結(jié)構(gòu)。三種結(jié)構(gòu)形式的構(gòu)造特性略有不同，不同的居住單元項(xiàng)目依據(jù)其建筑高度、抗震需求、平面形式等多種因素選用不同的結(jié)構(gòu)形式。

5.2 預(yù)制裝配式混凝土

居住單元標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)中執(zhí)行模數(shù)控制的設(shè)計(jì)方法，利用成套模數(shù)關(guān)系巧制構(gòu)件、部品之間關(guān)系，以及與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、建造之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)有效的協(xié)同。居住單元即便產(chǎn)品的定位不同，其主要使用需求相差無(wú)幾，因此房間、構(gòu)件等功能相同的模塊其尺寸制式也相對(duì)固定，以此甚至可使得戶型的形式統(tǒng)一化。戶型模塊的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，將最瑣碎的小型構(gòu)件單個(gè)尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，依靠組合形成靈活的組合構(gòu)件；而這一標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)使得同一種部件在戶內(nèi)得以被大量使用，從而簡(jiǎn)化不同構(gòu)件的設(shè)計(jì)工作，進(jìn)而降低建設(shè)成本。對(duì)部品和部件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，主要體現(xiàn)在對(duì)外墻、樓板、結(jié)構(gòu)、樓梯等部件以及陽(yáng)臺(tái)、廚房、衛(wèi)生間等部品的標(biāo)準(zhǔn)化。

5.3 多樣化設(shè)計(jì)

（1）模塊多樣化

以開放式居住單元理論以及模數(shù)化設(shè)計(jì)體系為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)居住建筑平面及及立面設(shè)計(jì)表現(xiàn)的多樣性，是最能夠反應(yīng)預(yù)制模塊多樣性的表現(xiàn)形式。模塊平面多樣性設(shè)計(jì)主要依托集成各功能模塊的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)工作中首先將居住單元?jiǎng)澐殖扇舾奢^為整合集中的功能模塊組，各個(gè)組內(nèi)相應(yīng)的功能模塊在進(jìn)行更為靈活的搭配組合，在形成多樣化的居住單元的同時(shí)保證各組件的可替換性。同時(shí)以預(yù)裝配室內(nèi)裝技術(shù)配合模塊中各部品系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)居住單元中平面劃分的靈活性。模塊立面的多樣化設(shè)計(jì)則主要依靠墻板、窗、陽(yáng)臺(tái)板、飾面構(gòu)件等立面構(gòu)件之間的相互組合，充分發(fā)揮其構(gòu)成形勢(shì)及規(guī)律的多樣性，最終實(shí)現(xiàn)立面多樣化。

（2）組合多樣化

預(yù)制構(gòu)件和預(yù)制模塊是預(yù)制裝配式混凝土技術(shù)介入建筑設(shè)計(jì)的最基本途徑，裝配式的建構(gòu)手段，便是以同時(shí)滿足其數(shù)學(xué)邏輯規(guī)則和設(shè)計(jì)表現(xiàn)邏輯概念為原則，按需重組整合所需構(gòu)件單元。借由這重組整合工作實(shí)現(xiàn)的對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)、空間、功能的表達(dá)，是預(yù)制裝配式混凝土建筑多樣化設(shè)計(jì)最重要的領(lǐng)域。預(yù)制裝配式混凝土建筑豐富表達(dá)的效果是構(gòu)件集體行為的直觀表現(xiàn)：固定形態(tài)的預(yù)制構(gòu)件即可產(chǎn)生均質(zhì)的表達(dá)，也可形成動(dòng)感的形態(tài)，前者為同一構(gòu)件按秩序排列所得，而無(wú)序的排列方式則形成后者的表現(xiàn)效果；若要形成含有一定韻律的表達(dá)，可通過(guò)同尺寸構(gòu)件位置的微差實(shí)現(xiàn)，更可以依靠異態(tài)尺寸的構(gòu)件之間的尺寸差異，按相同的邏輯進(jìn)行重組，從而實(shí)現(xiàn)豐富的韻律表達(dá)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，養(yǎng)老居住單元由于使用人群的特殊性，因此在空間構(gòu)成和設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)充分考慮適老化設(shè)計(jì)。本研究通過(guò)實(shí)地調(diào)研和國(guó)內(nèi)外老年人行為研究專著的研究，總結(jié)出養(yǎng)老院老年人居住戶型的分類模式，根據(jù)自理老人、介助老人、介護(hù)老人不同的行為模式和人體尺度進(jìn)行研究，將其反映在標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)老院居住空間的設(shè)計(jì)中。