關于產業化建筑的一些思考
——郭公莊車輛段一期公共租賃住房項目產業化設計回顧

文/中國建筑設計研究院有限公司 韓風磊 王麗娜

1 工程概況

郭公莊車輛段一期公共租賃住房項目位于北京市豐臺區，用地南側為六圈南路，北側為郭公莊一號路，西鄰規劃小學和公共綠地，東隔綠化帶與郭公莊路相鄰；整體規劃采用“開放街區、圍合空間、混合使用”的設計理念。在小區中心設計了商業街和活動中心，同時通過道路、綠化等將小區分成6個組團，每個組團單獨管理，形成整個小區的規劃框架，既保證了組團的私密性，又具有方便聯系的公共空間。總平面如圖1所示。

在建造方式上，本小區為北京市首個采用PC+PCF的公租房項目，同時內部裝修采用SI體系，現在小區內1～12號樓已主體封頂，樣板間也已完成。作為設計者，經過這2年的施工配合，對工程中遇到的各種問題進行回顧，以便更好地指導接下來的設計。

2 產業化實施范圍

2.1 產業化在本小區建筑的應用范圍

郭公莊車輛段一期公共租賃住房項目住宅樓采用裝配式建造方式，在項目產業化策劃階段，為確保住宅樓上下部分立面效果統一，底部結構加強區域外圍護結構采用PCF體系、上部外圍護結構采用PC體系、內墻現澆、核心筒現澆的結構體系，在內裝方面采用SI體系，整個工程從“外”到“內”實現全產業化。

圖1 總平面

2.2 結構體系實施裝配范圍

本項目在進行產業化設計伊始，希望盡可能多的部位可工廠預制，采用綠色、環保的建造方式，盡量減少現場濕作業，在不影響結構安全的情況下，住宅樓大部分外墻、陽臺、樓板、外裝飾構件均在工廠預制，樓板采用疊合樓板，裝配率達70%（見圖2）。另外，內裝施工也采用鋼龍骨和高密度聚酯板的輕質隔墻體系（見圖3）。

2.3 設備管線安裝方式

針對建筑內管線使用壽命遠低于主體結構的情況，為便于更換，設備管線安裝采用與主體結構分離的方式，地板、墻面均設置架空層，采暖采用采暖模塊，管線布設在架空層內。

3 產業化設計中要解決的問題

產業化建筑是一個系統工程，需建設方、設計方、施工方、部品方等參建各方相互配合，在實施過程中考慮運輸、構件安裝、構件連接等方面，以下從設計方面論述產業化設計中需考慮的問題。

3.1 構件加工范圍和尺寸

1）裝配式建筑的構件制作主要在工廠完成，構件的設計、制作、運輸、安裝等過程相互制約、相互作用；開始設計時需設計方、構件加工方、現場施工方、第三方廠家密切溝通，確定構件尺寸以便于運輸、安裝；如果尺寸過大，運輸、安裝過程中易造成構件損壞；如果尺寸過小，安裝完成后連接縫又非常多，不利于外墻面防水，造價又高。由于本工程套型面積小，每間房面寬均在3.6m以下，且層高為2.7m，在這種情況下，按面寬、層高確定外墻面構件的加工尺寸符合使用要求，同時減少外墻面過多的接縫，如圖4所示。

圖2 預制構件分布

圖3 廚房輕質隔墻

2）在水平構件上，樓板采用疊合板，疊合板下層在工廠預制，保證了房間頂板的平整度，而且為上部現澆層提供了模板，減少了現場現澆混凝土量和模板數量；同時上部現澆層保證了結構的整體性和水平構件連接的可靠性（見圖5）。

3）本項目在立面造型上做了裝飾梁、柱，在這些裝飾構件的分段長度上力求便于施工、運輸、安裝，裝飾柱按層高劃分，水平梁按小于4.2m并結合立面劃分，確保立面分縫與立面整體造型相協調。

圖4 構件尺寸

圖5 疊合樓板

圖7 陽臺板安裝

3.2 構件結構形式

構件主要是指與主體結構相連的構件，如陽臺板、空調板、女兒墻、樓梯等。在產業化設計中，這些部分可采用現澆也可采用預制方式，這與構件的復雜性關系密切，如樓梯適合采用工廠預制，既節約現場模板又可提高施工效率，工程中所有樓梯均采用工廠加工；陽臺欄板在陽臺板上安裝，對陽臺板本身的荷載提出了要求，如果允許應盡量采用鑄鐵材質欄桿，以降低自身重量；但在本工程中考慮以后要封閉陽臺等要求，陽臺板采用混凝土結構，為減少自重，內部填充輕質材料。

3.3 構件連接方式

在本工程中，外墻連接在水平方向上與現澆結構梁采用套筒灌漿方式固定連接（見圖6）；套筒灌漿漿料能起到很好的連接作用，關鍵在于保證灌漿的密實度；陽臺板和欄板連接采用坐漿+灌漿的施工方式，保證了安裝后欄板的高度和連接的可靠性（見圖7）；室外空調護欄和空調位的連接采用在預制空調板上預埋連接件的連接方式。

3.4 構件連接處的縫隙處理

在裝配式混凝土建筑中，構件在工廠加工完成，現場拼裝，構件之間的縫隙寬度通常為20mm，分為水平縫和垂直縫，常用縫處理材料是密封膠，根據裝配式混凝土建筑的構件材料性質，密封膠不應采用硅酮膠，易污染混凝土構件，一般采用改性硅酮膠，先在縫內填充PE棒，由PE棒做襯底，內填改性硅酮膠，填充硅酮膠厚度一般為10mm，縫的處理形式有平縫、凹縫等，現場施工需注意施工工藝的精確性，避免縫周圍出現毛邊。

3.5 預制構件和現澆構件交接

在本工程外墻中，核心筒外墻根據結構專業要求采用現澆混凝土墻體，另外由于女兒墻造型變化較多，如果采用工廠預制，會導致構件種類較多，因此女兒墻也采用現澆混凝土形式，整個外立面就出現了預制構件和現澆構件2種類型，2種構件的交接處會出現水平縫和垂直縫，對于不同類型的縫要采用不同處理方法：①預制構件和女兒墻的交接處形成1道水平縫，為避免水平縫中進水，要對此處進行重點防水處理，采用鋁合金金屬雨披的處理方法（見圖8）；②對于垂直縫，根據兩側材料為混凝土和聚氨酯保溫板，其中一側為低強度材料，對此類型的縫采用砂漿填充，兼顧防水、外立面等要求，構造設計要保證施工便利性和后期使用的可靠性。

圖8 現澆女兒墻與預制構件頂部節點連接構造

4 產業化設計中的注意事項

1）項目之初，整個項目設計要從產業化角度出發進行產業化策劃，構件種類盡可能少，平面設計盡可能規整，可通過構件本身變化而不是種類的增多豐富立面效果，盡量減少懸挑構件，對構件的分類要緊密結合構件的受力情況，豎向受力構件要簡潔、直接。另外，對于居住建筑，在規劃時要考慮規劃統一，規劃產品的類型要盡量少。

2）對于產業化設計，要與施工方、構件廠等相關各方緊密溝通，確定相對合理的構件加工方案，并汲取各方在產業化工程中的經驗、教訓，以便更好地服務于項目。

3）要結合參建各方，充分論證建筑每部分采用工廠預制的必要性，并分析構件采用現澆和預制2種方式的利弊，以及采用不同預制材料的利弊，更經濟、合理、科學地進行產業化設計。

4）在產業化設計時，要平衡構件數量和后期施工完成后形成的縫的數量，構件尺寸也不能過大，以便運輸和安裝。

5）設計時充分考慮預制構件與現澆部分、預制構件之間，以及混凝土預制構件和其他材料預制構件之間的交接關系，要提前考慮節點設計，并分析不同方案帶來的問題。

6）施工配合階段，作為設計方，要有充足的準備應對施工中的各種問題，如構件的連接、結合縫的處理、部品的結合等，同時協調好建設方、施工方、部品方等各方關系。

5 結語

產業化設計是一個嚴謹、系統而又涉及很多方面的工程，迄今為止，郭公莊一期公租房項目還在緊鑼密鼓地進行著，作為設計方，在配合施工的過程中，還會遇到很多問題，仍需不斷總結，不斷吸取教訓，并轉化成自己內部的力量，促進成長，在產業化設計的道路上越走越遠。