张奕 吴磊 韦佳

南京长江都市建筑设计股份有限公司

南京丁家庄二期保障性住房A28项目位于南京市迈皋桥丁家庄保障房片区，总用地面积2.27万m2，总建筑面积9.41万m2，由6栋装配式高层保障房与3层商业裙房组成。项目从高品质宜居规划设计、高品质绿色建筑设计、高质量绿色建造、全过程数字化信息化技术应用四个方面进行系统化技术应用，集成4大类、21项创新技术，首次在江苏省保障性住宅大规模采用装配化装修技术，创立保障房建筑产业现代化“可推广、可复制、低成本、高效益”的整体技术体系。项目通过设计创新、科技创新带动保障性住房高质量设计、精益化建造、高品质实现，被住房城乡建设部列为2015年度装配式建筑科技示范项目和江苏省建筑业新技术应用示范项目，先后获得绿色建筑三星标识、绿色建筑创新奖、装配式建筑设计奖、土木建筑科技奖、鲁班奖、詹天佑奖等。

1 “叠合住区”理念的开放性社区规划

项目位于连接丁家庄一期住区和二期住区的综合配套服务城市空间节点，规划设计通过跨地块内街模式，连接居住片区与丁家庄地铁站点，沿途创造步行化、社区化、多元化的城市配套服务界面。基于“新城市主义”的开放性社区理论，以“叠合住区”的复合理念进行规划布局，融入区域功能、释放城市公共价值，构建“住商融合、资源节约、交通便捷、服务共享和人文体验”五大方面可感知的开放型混合住区。

规划住区的开放性基于居住和商业的复合属性及周边多种业态的资源共享，其东侧为已建住宅，南侧为三甲医院，西侧接续商业街，北侧为规划商务中心。社区商业采用内街形式，作为区域商业中心，为住区提供便利的医疗、养老、商务、酒店、教育等公共服务。

1 丁家庄片区空间类型

2 鸟瞰

3 总平面图

业主：南京安居保障房建设发展有限公司

建设地点：江苏省南京市迈皋桥丁家庄保障房片区

项目负责人：汪杰

设计负责人：张奕

设计团队：张奕、吴磊、彭婷、向彬

总建筑面积：9.41 万m2

基地面积：2.27 万m2

设计时间：2016

建成时间：2018

摄影：顾锡

4 商业竖向叠图

5 商业区模型

6 场地模数化设计

7，8 底层商业中心

规划住区为6栋27～30层保障性公租住宅，沿地块南北规则布置，其中东侧两栋最高，各栋主入口均外向设置，底层入口采用架空形式，各自独立管理。底部3层社区商业贴邻住宅内侧环绕布置，形成内街式商业中心，西侧主入口对接商业地块轴向入口，东南侧和东北侧分别设置次入口，形成“Y”形流线，与住宅流线完全分开。

2 “适应生长”可变的模块化平面设计

建筑平面以“标准化”设计为核心，以“模数化、模块化”设计为方法，6栋建筑共918套保障房均采用一种标准户型。相同的标准户型模块和核心筒模块是提升标准化的设计基础。

2.1 规划平面的模数化构建

场地在规划设计住宅主体布局与流线时，注重平面尺寸的规则化、模数化，采用8.4m×8.4m的矩形标准轴网划分商业用房和地下停车库，提高空间使用效率。同时将结构柱网上下统一，在建筑设计上体现了“少规格、多组合”的标准化设计原则。

2.2 模块化方法的平面设计

以系统性的模块层级分析方法，将住宅建筑平面分解为功能模块、套型模块、标准层模块三个层级。

（1）功能模块：通过对居住空间内的过厅、餐厅、卧室、厨房、卫生间以及交通核心筒等多个功能空间进行使用效率研究，控制部品尺寸、确定最优的部品组合，形成各功能模块。

（2）套型模块：将居住空间内的各功能模块进行组合设计，用较大的结构空间来满足多个并联度高的功能空间，将不同功能模块集成在一起形成套型模块。

（3）标准层模块：套型模块将通用的公共边界与交通核心筒模块进行组合，以最优的便捷流线实现简约的建筑轮廓，形成最佳的标准层模块。

在标准层模块的基础上，通过竖向层高模数累积形成高层保障房建筑完成体。项目的6栋住宅建筑基于标准层模块进行复制组合，为后期标准化部品/构件的规模化使用、精细化生产、施工和维护带来良好的质量保障和经济效益。

2.3 可持续发展的户型可变设计

9 户型模块化设计

10 标准层模块化设计

11 标准层平面图

12 沿街立面实景

13 全生命期演变

在标准户型模块设计中考虑未来可持续发展的要求，在建筑主体结构不变的前提下进行户型功能拓展和转换设计，由于区域周边紧邻三甲医院、商务办公区等基础设施，户型设计预留三种未来功能的发展方向（小户型住宅、适老型住宅、创业型办公）。其中小户型住宅可以演变为三口之家，双拼形成三代同堂；适老型住宅可以分别演变为伴侣型、自理型和护理型；创业型办公也可转变为孵化型、成长型和SOHO型，每一种都有平面布局的预设。

3 “标准化”为核的新型预制装配技术

基于新型建筑工业化的实践探索，项目实现了装配式主体结构、围护结构、管线与设备、装配化装修四大系统的综合集成，装配率达到了64%。以标准化设计为核心，标准化预制构件应用比例大于70%，实现了外墙保温装饰一体化、预制夹心保温外墙板接缝技术、围护结构构件一体化等技术集成与创新。

3.1 体系选择及结构布置

项目采用装配整体式混凝土剪力墙结构，从保障房的经济角度考虑，在预制构件设计中优先选择水平构件（楼板、梁、阳台板、楼梯），在竖向预制构件设计中，考虑到规范对约束边缘构件的现浇尺寸要求，优先选择长肢剪力墙，避免短肢剪力墙作为预制构件导致装配化效率低下的问题。本项目的预制构件有预制夹心保温外墙板、叠合板、预制阳台空调板、预制楼梯等。

预制构件设计应考虑构件的大小与开洞尺寸，尽量减少预制构件的种类，提高重复率（表1）。设计阶段考虑到吊装、运输条件和制作成本，剪力墙构件最重为4.55t；预制夹心保温外墙板的高度以楼层高度为准，宽度考虑运输和生产场地限制，最大不超过3.5m；预制楼板宽度大部分控制在3m以内。

表1 构件种类统计表

3.2 围护结构与构件一体化

项目住宅部分外围护系统采用了预制夹心保温外墙和现浇空心混凝土外墙；内隔墙部分除厨房、卫生间、分户墙、公共区域的填充墙采用陶粒混凝土轻质墙板，其余隔墙采用轻质加气混凝土（ALC）板材。

底部商业裙房采用预制GRC外挂板，设计以2.2m×5m的标准模块进行组合，曲面板统一曲率，肌理线条首尾搭接、连续流畅，通过标准化设计，GRC外挂板的制作精度、色差控制、安装精度都得到极大提高，取得了很好的视觉艺术效果。

3.3 外墙保温装饰一体化

外山墙采用保温装饰一体化设计，外叶板上装饰横条纹，采用外墙反打技术在工厂一体化预制，实现外墙的结构、保温、装饰一体化设计与应用。

3.4 立面构件一体化

将阳台板和空调机位板“化零为整”，设计为一个构件，减少了构件种类，提高现场安装的效率。

14 标准层预制构件分析图

15 现浇空心混凝土外墙做法与分布图

16 成品板材分布图

17 社区商业GRC 外挂板立面实景

18 社区商业GRC 外挂板立面设计

19 住宅外墙设计

20 预制构件设计

21 周边绿地结构

22 周边交通配置

4 “高品质”提升的宜居绿色集成技术

4.1 生活便利

（1）舒适的“五分钟”步行圈。项目周边设有6个交通站点，其中公交站点2个、轨道站点4个。从住区至各公交站点距离为300～600m左右，步行时间均在5min以内。内部采用人车分流措施，地面无机动车停车，机动车位全部设于地下车库。

（2）景观、生态、休闲复合的绿地系统。项目片区绿地主要涉及社区公园、带状公园、街旁绿地、道路绿地和街区内绿地五种类型，为住区居民的休闲、健身、交流提供了便利条件。

（3）适老关怀和残障便利设施。人行道设置盲道，且单元入口采用无高差设计。场地铺装采用100%陶瓷透水砖，防滑值BPN达82，达到现行行业标准《建筑地面工程防滑技术规程》（JGJ/T 331-2014）规定的Aw级。

23 防坠物与安全防护设计

4.2 安全耐久

（1）安全防护设计。场地设计中利用入口雨篷、商业裙房退层设计、景观隔离带降低坠物风险；建筑楼梯间外窗、连廊均设置防护栏杆，提高安全防护水平；架空层天井内设置花坛，景观与防护结合，避免人员进入造成安全隐患。

（2）管道规范标识。各类给排水管道设计清晰的标识，避免日常维护、维修时发生误接的情况，造成误饮、误用。

4.3 健康舒适

（1）底层架空与风道贯通，优化区域风环境。将东南角的底部商业向东调整，打开场地的通风界面，形成东南—西北方向的通风通道，优化场地自然通风。在夏季及过渡季，将自然风引入组团，带走集聚的热量；冬季，通过东北侧商业建筑，阻拦进入组团的冷风，调节室外温度。经模拟分析，夏季/冬季符合场地舒适度要求的范围达到70%/85%。冬季建筑区域风速基本处于0.3～3.2m/s，风速放大系数约为1.62；夏季建筑区域风速基本处于0.3～4.5m/s。

（2）架空层与天井，优化室内通风采光。住宅底部的架空层及竖向通风采光井（4m×4m）加强了拔风效果，有效引入气流与光线。通过设置采光井，保证厨卫全明，根据采光模拟分析，平均采光系数为3.94%，较国家标准提高了71.8%。

（3）厨卫负压，控制室内空气质量。厨房和卫生间设有与室外相通的外窗，并将其设置于建筑单元的负压侧，可以有效防止因厨房和卫生间的异味反灌引起的室内空气质量问题。

（4）架空地板，改善居住空间声环境。卧室和客厅采用装配式架空地面，具体构造为10mm硅酸钙复合地板+10mm无石棉硅酸钙板平衡层+20mm保温层+地脚调节架空层+100mm钢筋混凝土。结合地脚调节架空层构造，可有效改善居住空间的楼板隔声性能。经检测，楼板空气声隔声量为51dB，撞击声隔声量为56dB，较国家标准限值提高25%以上。

4.4 资源节约

（1）高效节能设备。采用节能吸顶灯、荧光灯等高效节能照明系统，智能控制高效节能电梯及节能型电气设备。

（2）节水系统与节水器具。除坐便器的用水效率等级为二级，其余所有卫生器具（厨房龙头、脸盆龙头、淋浴龙头）的用水效率等级均为一级。通过卫生器具提高节水性能，减少卫生器具的用水量，提高整个项目水资源利用率。

（3）雨水回用。整个场地的雨水最终汇入末端100m3的雨水收集池，经水量平衡分析，场地杂用水采用非传统水源比例达到100%，实现了雨水的资源化利用。

4.5 环境宜居

（1）“自呼吸”海绵住区。将“海绵城市”理念融入片区建设，综合设置透水铺装、植被缓冲带、下凹式绿地、屋顶绿化、雨水调蓄回用池等设施。在南京梅雨季时，住区海绵设施充分发挥蓄水功能，年径流总量控制率达76%，住户能切身感受“小雨不湿鞋、中雨不积水、大雨不内涝”的生态人居环境。

（2）“全透水”住区。整个场地铺装均为陶瓷透水砖，是南京市首个室外硬质铺装透水比例达到100%的住区。透水铺装作为生态排水设施，可以提高场地雨水的自然入渗能力，减少地表径流量。同时，透水铺装还能改善雨天夜晚路面的眩光问题，保障安全。

（3）“最天然”下凹式绿地缓冲带。利用竖向高差，对场地东侧的景观带进行布局调整及景观修饰，将其打造成集观赏性和蓄排水功能为一体的“天然景观蓄水池”。上层设置斜坡式植被缓冲带；中间铺设生态石笼护坡网，防止雨水冲刷土壤；下层布设下凹式绿化带，同时设置溢流口，保证暴雨时径流的溢流排放。整个下凹式绿化带调蓄容积达122m3，下雨时可快速消纳住区广场径流雨水，并削减面源污染。

24 风场流线优化分析

25 绿化设计分布图

26 预制剪力墙灌浆补浆排气管设置示意图

27 预留插筋槽钢定型模具定位

28 铝合金模板施工现场

29 装配式装修技术应用

30 装配化装修应用实景

（4）“城市绿肺”屋顶绿化。在有限的用地空间里提高绿色覆盖率，在商业裙楼屋顶设置大面积（4 328m2）屋顶绿化，占屋顶可绿化面积的70%，不仅能吸废排氧，降低城市热岛效应，而且能减轻屋顶的热胀冷缩效应，延长屋顶使用寿命，丰富生态绿化系统，打造住区第二“绿肺”。此外，屋顶绿化空间还可以改善居民俯视景观效果，缓解视觉疲劳，促进身心健康。

5 “匠心”为本的精益化建造关键技术

5.1 预制剪力墙钢筋连接套筒高位补浆技术

采用高位补浆观测装置，连接套筒灌浆提高灌浆密实度，这是一种查看、检测灌浆密实度的方法，保证构件连接质量与结构安全。装置采用灌浆补浆管、灌浆补浆观测管，灌浆补浆管采用PVC20管材在预制剪力墙厂内预埋，灌浆补浆观测管采用直径20mm透明软管，在灌浆操作时现场安装使用，通过观测管可以确定灌浆的密实度。

5.2 优化插筋定位精度的技术创新措施

为解决预制柱钢筋定位不准确问题，减少混凝土浇筑对预留钢筋的扰动，确保混凝土浇筑完成后上层预制构件可准确安装。通过结构、加固体系分析，应用一套采用钢板加工的定位模具，该模具可以使预制构件的预留插筋精确定位至“零”误差，保证预制构件能够快速、精确安装。

5.3 高精度铝质模具技术应用

本项目标准层的墙、柱、梁板采用绿色环保的铝合金模板，与传统工艺相比，具有自重轻、承载力高、整体性好等优点。

6 “可持续更新”的全装修装配化工法

装配化全装修契合了绿色环保发展理念，首次在江苏省保障性住宅大规模采用装配化装修技术，提升了保障房建设品质与质量。

项目全面采用了基于硅酸钙复合板体系的装配化工法（SI体系）技术系统，包括装配式架空地面、装配式墙面、装配式吊顶、集成门窗、集成式给水、薄法同层排水、集成卫生间、集成厨房等“八大系统”，实现了“快装、美观、环保、耐久、易换”的要求，具有很好的技术集成应用效果。

31 室内风环境模拟

32 室内光环境模拟

33 BIM 技术在设计中应用

7 “智能化”的数字化模拟与优化技术

7.1 软件模拟的性能优化技术

通过软件模拟室内自然采光与通风情况，优化可开启窗的位置和大小，保证室内的自然采光和通风效果，降低建筑照明能耗，避免产生通风死角。

7.2 BIM技术的数字化设计应用

（1）构件拆分设计。构件拆分时要避免因方案的不合理导致后期技术经济性的不合理。通过BIM的可视化分析，对各预制构件的类型及数量进行优化，减少浪费。

（2）BIM模型深化设计。装配式结构设计需要采用三维设计模式进行精细化的深化设计，除考虑主体结构受力状态，还必须考虑构件制作、运输、吊装及现场安装，所有构件必须预留管线孔洞和施工安装的埋件，最终成果除了传统的建筑图纸还包括预制构件图、管线排布图等。

（3）管线碰撞检测。BIM技术可将建筑、结构、机电等专业模型整合，根据各专业管线及净高要求在综合模型中进行碰撞检查，对管线进行避让调整，完成管线设计的核验。

7.3 BIM技术的数字化建造应用

（1）模拟施工平面布置

通过三维模型模拟场地排布，提前将生活区、现场施工区进行合理规划。围墙、大门、加工场地、垂直运输机械设置、材料堆场、构件堆场、施工环道、临边防护等进行分阶段的平面布置、交通组织。

（2）施工方案三维模拟

BIM模型中模板、脚手架、填充墙体自动排布。例如，墙体布置时需明确其他墙体构造柱的具体施工部位，利用BIM模型来制定结构构造柱、门洞过梁等构件具体位置，便于统计结构涉及的工程量。项目利用BIM技术提前建造出铝合金模板的模型，对模型进行深化设计，明确搭设顺序，优化连接节点。

8 结语

本项目是基于“绿色”与“宜居”理念的保障性住区高品质建设实践。在规划设计上以开放式住区形态融入城市功能环境，在建筑设计中以模块化组合形成标准化建构，在装配技术体系上采用创新一体化技术应用，在绿色集成技术应用中向“宜居品质”提升性能，在新型建造上以精益化技术成就高质量，在全装修设计上以装配式工法营造绿色健康空间，在信息化技术应用上以数字化技术赋力设计与智造。项目通过标准化设计、部品化生产、装配化施工、信息化管理、智慧化应用，以“宜居构筑”技术为路径，以“绿色融合”集成为方法，全面提升了保障性住房的品质，体现出高质量、高效率的综合效益，促进了新型建筑工业化的发展。

图片来源

所有图片均由设计团队提供。