刘焕颐 李立恒 胡文灿

北京中天元工程设计有限责任公司

顺义某低层住宅（简称“顺义住宅”）竣工于2018年，项目在设计建造中采用了新型装配式UBF钢结构体系1，即梁贯通式全栓接重钢结构体系及系统集成技术，拥有相配套的设计与施工一体化进程，在了解业主诉求后，按需建造了一栋适老化住宅。项目实现了建造高装配化、产品高精度化、性能高品质化的初衷。地上2层，建筑面积341m2，由客厅、餐厅、卫浴、厨房及家庭活动室、主次卧室、收纳储藏等功能空间构成，立面为四坡屋顶，具有工业化特点和简约现代风格。该住宅的装配式建造体系，是将新型结构体与新型建造法相结合的一次实践。

1 建造体系

与目前所研究的居住产品相同，在趋于一致的广义SI住宅建造概念下，顺义住宅的装配式建造体系开展了极具特色的专业化产品研发。除了如高耐久性的结构体系、与结构分开敷设的管线系统及高机动性高集成化的内装体系外，该项目在各个分系统中也有着独立于其他普遍特征的个性化解决方案。

1.1 UBF结构体系

顺义住宅采用的结构体系为重钢结构UBF体系，由专业钢结构构件厂进行高精度标准构件制造，于2016年投入生产。其结构主要特点为：重型钢构件满足高端钢结构住宅结构性能标准，有着更好的抗震、防腐、耐久效果；结构体采用穿梁体系，即固定梁位置的柱子是可变的，这意味着上下层的柱子不必对齐，可以自由设置而不受平面的限制。具体论述如下：

（1）平面可自由布置

每层的平面布局可以遵循户主的需要灵活安排，若两代人一起生活，首层可以按照适老化需求设计，楼上单元结合年轻一代的生活方式自由安排，无需将柱子位置作为上下对齐的设计条件。

（2）开窗可自由灵活

依据该体系中立柱灵活的特点，转角处可以不设置柱子，以达到角窗配置更加灵活的目的。这样开窗面积可以更大，视野更加宽广，空间也更开阔。

（3）室内可使用面积相对增加

与传统钢筋混凝土结构相比，UBF结构体系能根据业主要求以及设计条件，调节钢结构构件断面大小，增加或减少柱间跨度，室内面积可提高5%～8%。

（4）层高可自由调整

该体系中考虑到装饰墙板固定高度以及钢结构构件承载力长细比要求，层高可在2.8～3.5m范围内进行调整。顺义住宅的层高为3.3m，室内净高为2.7m，为了显著减少设备管线对层高带来的影响，钢梁制造过程中依据设计条件预留洞口，从而满足室内净空高度要求。

1.2 内保温与外墙体系

在顺义住宅中，外墙采用了水泥纤维外墙装饰板+ALC板的集成技术体系。外墙装饰板材相比传统天然材料，除了具有更加丰富的可塑造型外，还具备优异的耐久、耐火等物理性能，所采用的特殊成型工艺赋予了其极具张力的表面肌理。无论是在国内还是国外，外墙体系都是一种被广泛采用的外墙基本体系，该体系由外围护墙体、填充式保温材料、石膏板维护内墙组成，可以在专业的技术指导下安装。与国内常见的装配式住宅不同，项目采用内保温体系，提高了保温层的可维护性。

1 建筑南侧外景

2 一层平面图

3 二层平面图

4 三层平面图

5，6 内装实景

7 剖面图

8 建筑北侧外景

9 梁通柱不通的结构体系

10 无柱的角窗位置

11 提升吊顶高度

12 钢梁预留孔洞位置

13，14 水泥纤维板外墙材料

15，16 外墙体系

17 管线分离敷设

18 干式地板采暖系统

业主：个人

建设地点：北京市顺义区

建筑设计：大作营造（北京）建设工程有限公司

项目负责人：李立恒

设计团队：李立恒、胡文灿、段海涛、孔祥玉

总建筑面积：341m2

设计时间：2016

建成时间：2018

图片版权：北京中天元工程设计有限责任公司

1.3 室内管线分离敷设体系

项目采用同结构体完全分离敷设的管线体系，利用吊顶空间以及轻质隔墙内石膏板龙骨间空隙布置管线，在必要位置设置检修口，达到体系高维护的目的。

（1）干式地暖采暖体系

为不受制于区域和城市供暖系统的运行时间，本工程采用燃气供暖的干式地暖板，从而达到独立取暖、自由控制室内温度的目的。干式地暖不需要细石混凝土回填作业，施工精度高、速度快，同时减少施工现场湿作业带来的污染，后期维护也相对方便简单。

（2）轻质隔墙系统

为实现更佳的隔音和隔热效果，隔墙采用双层石膏板（厚度为12mm）设计，空心隔墙系统还为电路的敷设预留了灵活可用的空间，为管线分离提供了条件。与此同时，在需要挂重物的特殊部位（如扶手、吊柜、装饰画等），将里侧石膏板换为无机复合板进行补强，达到挂重物的承载要求。

2 内装与部品集成体系

为完善内装工程，顺义住宅采用了大量集成化部品，包括整体浴室、系统厨房、整体衣帽间、室内楼梯等，这些部品均在工厂加工完成、现场组装，大幅度缩短了现场作业的工期。不同于传统建造法以平面设计为基础，由专业厂家对以上重要环节进一步协调深入，该项工作是一个精细化设计的过程，内装家具的摆放位置以及空间尺寸是在结构外装设计时考虑的必要因素。除了定位及做法等信息要用通俗易懂的建筑语言表达，图纸还要将内装部品以及设备之间可能存在的相互干预纳入考量范围，确保现场的准确施工和组装。设计过程中要严格把控图纸，以防将问题遗留给施工环节。总而言之，精细化设计是精细化施工的必要条件，只有两者相辅相成才能建造出由内到外精细化的住宅产品。

2.1 整体卫浴

顺义住宅的卫浴整体安装，地面采用SMC材料（Sheet Molding Compound，一种模压成型的高强度复合材料），顶棚及墙面由彩色覆膜钢板构成，浴缸使用了丙烯酸树脂。工厂加工制成浴室的墙、地、顶，将集成照明、电器、适老化部品等卫浴部件运送到施工现场，经组装、接水电等工作后完成施工。整体浴室是浴室工业化的产品，规避了现场湿作业对施工环境和施工质量的干扰，可信赖性、持久性和修护均相对较高。为实现整体高效的操控性能，其智能化操作面板集成了照明、室内温度、冷热水、通风、干燥等多种功能。

2.2 集成厨房

在确定厨房设计形态的条件下，工厂遵循设计尺寸对橱柜、设备、操作台等所有部品进行加工，在现场接水、电、气并完成组装。为让厨房空间更加便于使用，并得到更高效率的利用，厨房布局还将人体功能学和适老化要求纳为考虑因素。

2.3 系统收纳

基于传统收纳理念，项目对此提高了标准，需要具有收纳系统化、合理化、功能化的特征，符合适老化要求、整合储物空间、改良户型设计、合理仓储等。在工厂统一生产完成储物家具和金属构件后，在现场进行组装，根据预留电路与照明连接。标准化、模数化的部品赋予了施工便捷性，并提高了整体质量。

19，20 整体浴房

21 适老楼梯

22 适老卫生间

2.4 适老部品

本项目定义为适老住宅，在平面设计上满足适老化要求，在部品选择上也采取了同期考虑、同期设计的方式。老人的活动空间包括卧室、走廊、卫生间等。沿墙体位置在卫生间坐便器及浴缸周边按照适老标准安装辅助安全扶手，并增设呼叫器，扶手的高度以及安装位置严格按照老人身高及使用习惯具体设计；卫生间采用日本进口PVC防滑地砖，不仅有丰富的工业化面材饰面，防滑性能较普通的防滑地砖也大为增强；为了方便老人起夜，卧室到卫生间之间安装感应地脚灯，卫生间内安装人体感应筒灯。

3 实施体系

顺义住宅作为一种完全不同于传统建造方法的居住产品，需要通过高度专业化的实施体系使其建造技术得以实现。实施手段所对应的技术规则各不相同，因此在该项目的实施过程中，不仅要建立专业的技术团队，实施系统的细节化调节也至关重要，各个专业需协同并进，才可以保证最终产品的落实度。

4 结语

顺义住宅的设计与建造过程，是一种基于基本建造理论的个性化表达，被当今工业化居住产业领域所广泛认可并采纳。不同于当前国内的大量装配式住宅产品，该项目从内装实施到主体结构，都是基于精细化的设计，详尽的图纸表达所实现的是完全装配式系统解决方案的实施过程。工厂统一生产的部品都有严格的生产以及安装标准，能够细化到每一个螺栓，在实现构造体系工业化的同时又为精细化内装制造了条件。高精度、高持久、高维护性住宅产品需要以上各个环节的共同协调作用，从而真正实现高品质居住的概念。

注释

1 UBF 钢结构体系：Unbraced Frame Without Sideways System无斜撑无侧移框架体系，是基于SI 理论下采用国内标准、规范、型材、工艺、试验及设计方法的自主开发的设计构造体系。

图片来源

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