李 端 端

(北京市建筑设计研究院有限公司，北京 100000)

居住建筑产业化是指用工业化生产方式来建造住宅。简单来说就像生产汽车、家具或者手机等日用品一样在工厂生产零部件，不同的只是在实地加以组装就可以了。这是目前住宅发展的一个主要趋势，因为劳动力成本越来越高，人们对产品质量、工期及生产成本要求越来越高，对生产过程中环境、噪声污染要求越来越高。这样住宅产业化成为必然。

根据《北京市关于加快发展装配式建筑施工意见要求》，项目采用装配式。装配式分为外部墙体结构产业化和内部装修产业化。外墙，包括结构墙体+外保温+外装饰面一体化，一体化的外墙一次施工到位，待一些特殊线脚，细节装饰完成之后，统一喷涂外墙涂料，达成立面设计效果。内装修，内墙做好后，内部装修的墙面、地面、顶棚等饰面是产业化加工的一体化板材，可以模仿各种材质的饰面效果，做好龙骨，在龙骨的空隙间可以走各种管线，将饰面板直接挂贴就好了。总体来讲，施工方便快捷，效果良好。

1 项目介绍

本项目是北京城市副中心某住宅项目，项目包含ABC三个居住地块、两个幼儿园用地及两个代征绿地。项目整体设计由北京市建筑设计研究院有限公司、中国建筑设计院有限公司、北京市弘都城市规划建筑设计院共同设计完成。北京市建筑设计研究院有限公司负责总控及C地块的深化设计。全部住宅采用PC体系装配式建筑，并满足海绵城市及绿建三星的要求(见图1)。

C地块规划总用地面积：22 hm2，总建筑面积：58万m2，建筑主要功能：住房、配套商业、设备电气用房、地下车库、人防物资库；套数：3 598套；建筑类别：高层住宅；建筑层数：地上26层(最高)，地下2层～3层；建筑高度：80 m(最高)；建筑耐火等级：地上一级，地下一级；建筑设计使用年限：本工程为3类；设计使用年限为50年；抗震设防烈度：8度。

2 本项目特点，也是重点难点

项目设计理念规划采取“先营造环境，再营建住区”的设计策略，建设“开放的生态宜居住区”的目标。重点关注如何将住区规划融入到副中心整体规划之中，并与周边及南侧滨河公园有效结合，形成绿色开放社区。在探索开放社区与住区私密性结合方式的同时，解决装配式建筑标准化与大住区丰富性产生的矛盾。

这是个复杂居住小区装配式建筑实施项目。1)本项目规划形态复杂，采用“绿谷浮岛”的理念，规划空间形态丰富，建筑高度(1层～27层)变化大。2)产业化规模大，单体类型多。实施产业化的建筑面积约66万m2。实施装配式的建筑涉及104栋多、高层住宅。3)为了满足城市界面的丰富性，采用四种立面形态，单体类型丰富。

3 配合产业化所采取的设计措施

3.1 平面尽量规整，凹凸尽量少，标准化的部分数量大

项目依据户型面积要求，在多类型单体中强调户型设计标准化。根据面积做了三个标准户型：80 m2，90 m2，100 m2。拆分构件时将整个小区统一考虑，统一各户型部品、部件做法，使之系列化、标准化。80～90的主力户型占比80%以上，规模效应的优势很明显。

3.2 项目在多类型单体中强调设计标准化，模数化

1)通过横向固定各户型开间尺度，户型开间进深尺寸采用1M(即为100 mm的倍数)，建筑门窗洞口窗单元及窗间墙尺寸均采用1M的标准化和系列化的设计。2)通过强化户型固定模块的设计，将厨房、卫生间模块固化，统一模数规格，减少内装材料浪费，对内装设计节约造价起到了积极的作用(见图2)。工业化内装在装配式建筑的全生命周期使用中，重要性越来越凸显，建筑设计的同时考虑内装部品的尺度，可大幅度提高建筑整体装配率。3)标准楼座形成多样化立面效果。项目为丰富城市空间，采用四种立面形态。项目通过对标准套型、标准楼座模块的控制，结合阳台、空调百叶、栏杆、外门、屋顶、颜色、质感等元素进行多样组合，形成丰富的立面效果。大批量产业化生产，不可避免的是品种单一，千篇一律，这就需要通过模块组合，色彩搭配及不同楼栋之间高低及平面布局组合产生变化差异。

3.3 项目涵盖结构构件装配式及装配式装修

项目涵盖结构构件装配式及装配式装修见图3。

主体结构采用成熟的装配整体式剪力墙结构体系，其中内外墙板、楼梯、叠合板以及阳台板、空调板均为预制构件。

这里简要介绍一下本项目的装配率及具体拆分原则。三个地块预制装配率差不多(见表1)。

表1 C地块预制装配率 %

预制与现浇位置确定的影响因素：1)根据结构设计计算要求；2)根据装配率要求来确定；3)另外一个影响因素，是建筑周围的构筑物(比如坡道，竖井等)与主体建筑的连接需要做现浇。

现浇与预制具体位置划分：1)墙体预制，连接部分现浇；2)楼板130厚，下部60预制，拿来这60厚的预制板架在墙上当模板现浇上面70厚的部分。预埋管线在现浇层；3)楼梯间外墙预制(为了达到预制率)，楼梯预制，核心筒其他墙体现浇。

装配式建筑及装配式装修穿插施工，根据相关验收规范，装配式混凝土结构建筑主体可分层、分阶段验收。在此基础上，一次结构分层验收完毕后可进场实施装配式装修，施工环节更为简化，装修与建筑结构、设备安装同步穿插施工，提高整体项目进度。

内隔墙、地板、厨卫空间采用干法施工、管线分离技术，大大提升了施工速度与精度，减少湿作业和大量的建筑垃圾。

3.4 BIM技术全过程参与

本项目全过程应用BIM技术，保证项目高完成度开展，并尝试与市规委进行基于BIM模型的三维效果沟通汇报。

不同阶段BIM所做的工作:1)初步设计阶段，BIM进行结构拆分，构件库，构建建模;2)施工图设计，BIM进行构建详图库，构建建模，这一阶段，通过建筑模型和管线综合，提前在设计阶段进行各专业及各管线之间的碰撞检查，提前修改各种错漏碰缺，减少施工过程中的拆改；3)详图设计，施工配合，BIM进行构件加工配合，材料统计库，构件级材料统计；4)竣工验收，BIM进行安装配合，安装工艺模拟及竣工模型。

实施BIM技术可以实现相关数据在设计、构件生产和建造各环节间的相互传递并及时修正，对质量、成本的实时监控，预制装配的可视化模拟，优化生产和工序，穿插对构件、部品部件的全生命周期的质量追溯。植入BIM技术，提高工作效率及工业化项目的管理。

4 本项目产业化技术设计措施

1)全装配式设计。在装配式建筑评分表中，主体结构占分达到50%，围护墙和内隔墙占分达到20%，装修和设备管线占分达到30%，因此本项目在综合造价可控等因素的情况下，同时采用结构构件装配式及装配式装修，尽量提高本项目装配率。根据本项目具体情况进行具体分析，对比了不同结构类型的造价情况，得出结论：预制装配式剪力墙结构最适合本项目，并将预制率控制在40%～45%范围内。而且可以实现规模效应，达到综合经济效益最优。2)产业化项目采用标准化、系列化设计手法，为部品部件和构件尺寸协调、互换通用和工厂化生产、装配化施工创造条件。提高部品部件的标准化，集成工业化住宅的成套技术，达到高标准的综合装配率。3)成本优化要点：a.总包单位提前介入构件深化设计工作有利于优化组织。b.增加技术策划是保证各个环节有效衔接的手段之一。产业化项目前期需要建设单位、施工图设计单位及深化设计单位共同参与、相互协调，结合项目定位、产业化目标、成本限额以及预制构件的生产运输条件，安排好实施技术路线，考虑施工组织流程，保证各施工工序的有效衔接，提高效率，缩短施工周期。

5 产业化对设计的影响

对专业的影响,整体来讲，设计原则没有大变化，只是需要增加产业化设计细节。

建筑专业:1)开间符合产业化模数，一般情况，以100或200为模数；2)图上把所有的洞口、尺寸位置标清楚；3)预制和现浇的位置标清楚；4)有专门的图纸来表达预制部分的详细做法，平面位置、尺寸、立剖面详图，每个节点的大样。构件厂家拿了这个图纸去深化配筋、配料等生产工艺准备，最后拿去构件厂加工生产；5)室内，精装修公司设计的室内布局，与设备电气碰好点位，与各专业对好图，没问题之后，送去厂家加工制作。

结构专业，此项目是装配式剪力墙结构，目前设计大原则是按等同现浇设计来计算的，主要不同之处就是连接节点。内墙除了主要骨架方向为预制现浇墙体，其余的轻隔墙均为轻钢龙骨硅酸钙板二次墙体，这个主要是施工方便，而且方便走管线。

设备专业，本项目卫生间120厚建筑地面做法，同层排水，卫生间不降板。卫生间地面采用整体地面，一次成型，工厂做好拿来直接安装，地面上所有接口都是与图纸核对准确无误的。这个地面做法是专门为产业化创造的技术，因为产业化不好降板。防水方面，卫生间楼板先做一层防水(做闭水试验)，整体地面又是一道防水，墙面水汇集到地面上，然后排走。

电气，对于设计来说影响不大，但是工作量加大很多，原因在于：因为产业化，工厂加工，所有预埋管线，电气点位，都需要确定好，以便于加工。设计过程是，首先设计完成，然后厂家根据图纸返图，最后电气专业进行点位确认。

6 结语

项目目前在紧锣密鼓的施工进行中，计划2019年9月30日结构全部封顶，2019年年底完成装修80%左右。现在，因为技术水平因素造价比之前现浇高20%～30%，施工工期差不多，随着技术的进步，以后一定会越来越好。住宅产业化是未来发展趋势，生产和施工技术的提高促进住宅产业化的进程。现在有个薄弱环节，就是抗震，产业化的预制构件之间的连接有些相对单薄，不利于抗震，也未采取加强抗震的技术措施，这是我们需要提高的地方。有一些先进抗震技术经验我们可以参考一下，比如：框架结构与减震柱的使用等等。不过即使如此，此项目已达到目前的最高水平，已经是很好了。期待未来更多更好的先进技术能应用到产业化住宅中，使产业化技术更成熟，使产业化住宅更快的发展成为人们心目中的理想住宅。