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工业化建筑的标准化与多样化的探讨分析建筑141董青李颖陈伟目录工业化建筑的标准化的建造方式、类型和发展趋势解决标准化与多样化矛盾的有效途径案例分析工业化建筑的标准化与多样化概念总结一、工业化建筑的标准化与多样化概念概念：建筑工业化是随西方工业革命出现的概念，工业革命让造船、汽车生产效率大幅提升，随着欧洲兴起的新建筑运动，实行工厂预制、现场机械装配，逐步形成了建筑工业化最初的理论雏形。二战后，西方国家亟需解决大量的住房而劳动力严重缺乏的情况下，为推行建筑工业化提供了实践的基础，因其工作效率高而在欧美风靡一时。1974年，联合国出版的《政府逐步实现建筑工业化的政策和措施指引》中定义了“建筑工业化”：按照大工业生产方式改造建筑业，使之逐步从手工业生产转向社会化大生产的过程。它的基本途径是建筑标准化，构配件生产工厂化，施工机械化和组织管理科学化，并逐步采用现代科学技术的新成果，以提高劳动生产率，加快建设速度，降低工程成本，提高工程质量。一、工业化建筑的标准化与多样化概念专用体系的特征通用体系的特征一、工业化建筑的标准化与多样化概念•标准化是为了促进最佳的全面经济管理，为有秩序地推行建筑工业化而制定的一套统一措施和统一规定。建筑标准化的目的是合理利用原材料，促进构配件的通用性和互换性，实现建筑工业化，以取得最佳经济效果。建筑标准化要求建立完善的标准化体系，其中包括建筑构配件、零部件、制品、材料、工程和卫生技术设备以及建筑物和它的各部位的统一参数，从而实现产品的通用化、系列化。建筑标准化工作还要求提高建筑多样化的水平，以满足各种功能的要求，适应美化和丰富城市景观并反映时代精神和民族特色的需要。•多样化则是指在推行标准化的同时，要解决好工业化建筑的适应性和艺术性。即采用标准化的方法建造起来的建筑要适应不同的地形、不同地区、不同气候的变化，要适应不同的建筑标准，建筑物内部空间要灵活，以适应功能上的多样化要求，建筑的外观造型要丰富多彩，具有建筑艺术性。制定统一的建筑模数和重要的基础标准（模数协调、公差与配合、合理建筑参数、连接等），合理解决标准化和多样化的相辅相成的关系，解决好这个问题关系着建筑工业化的兴衰与成败。一、工业化建筑的标准化与多样化概念•在工业化住宅建筑中，建筑创作要为构配件工业化生产、机械化施工、缩短工期、节约人力物力创造条件，同时亦能取得良好的建筑艺术效果，形成新颖的城市面貌。从国外的一些建筑体系的经验来看，其创作原则是要符合设计标准化的一系列要求，首先是住宅单元定型、厨房厕所定型、构配件同意且规格少；还需要考虑在工业化的基础上做到多样化。•在这一重大变革中，我们过去的创作观点、手法都得到随之改变，决不能沿用砖混结构住宅设计的手法来对待今天工业化住宅建筑的创作设计。既是说，仍应遵照实用、经济、在可能条件下注意美观的方针，使设计合乎工业化建筑的基本要求。•不同的工业化建筑体系(如砌块、预制装配大板、现浇大模板、框架轻板等)对建筑创作上虽有其不同的具体要求，但在很大程度是哪个却有共同的要求，那就是设计定型、构件统一、规格少而通用性大，便于工业化生产和机械化施工，加快速度，节约投资，提高建筑技术水平。我们的创作如果能满足这一共同要求创造有利条件，那就能为我国住宅建筑工业化的迅速发展起到积极的推动作用。二、工业化建筑的标准化的建造方式、类型和发展趋势•工业化建造方式是指采用标准化的构件，并用通用的大型工具（如定型钢板）进行生产和施工的方式。根据住宅构件生产地点的不同，工业化建造方式可分为工厂化建造和现场建造两种。二、工业化建筑的标准化的建造方式、类型和发展趋势•工厂化建造：工厂化建造是指采用构配件定型生产的装配施工方式，即按照统一标准定型设计，在工厂内成批生产各种构件，然后运到工地，在现场以机械化的方法装配成房屋的施工方式。采用这种方式建造的住宅可以被称为预制装配式住宅，主要有大型砌块住宅、大型壁板住宅、框架轻板住宅、模块化住宅等类型。预制装配式住宅的主要优点是：构件工厂生产效率高，质量好，受季节影响小，现场安装的施工速度快。缺点是：需以各种材料、构件生产基地为基础，一次投资很大；构件定型后灵活性小，处理不当易使住宅建筑单调、呆板；结构整体性和稳定性较差，抗震性不佳。日本为克服预制装配式住宅抗震性差的缺点，在预制混凝土构件连接时采用节点现浇的方式，以加强其整体的强度和结构的稳定性，取得了很好的效果。这类结构被称为预制混凝土结构（PC），目前我国的万科公司正在进行相关的试验和改进。长沙远大住宅工业有限公司则已经运用国际最先进的PC构件进行工业化住宅生产。二、工业化建筑的标准化的建造方式、类型和发展趋势•现场建造现场建造是指直接在现场生产构件，生产的同时就组装起来，生产与装配过程合二为一，但是在整个过程中仍然采用工厂内通用的大型工具和生产管理标准。根据所采用工具模板类型的不同，现场建造的工业化住宅主要有大模板住宅、滑升模板住宅和隧道模板住宅等。采用工具式模板在现场以高度机械化的方法施工，取代了繁重的手工劳动，与预制装配方式相比它的优点是：一次性投资少，对环境适应性强，建筑形式多样，结构整体性强。缺点是：现场用工量比预制装配式大，所用模板较多，施工容易受季节的影响。部分骨架结构组合形式二、工业化建筑的标准化的建造方式、类型和发展趋势•工业化体系建筑•1装配式建筑，包括砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑等，其中主要为水泥混凝土制品，构建简单适于大规模生产，质量好效率高。二、工业化建筑的标准化的建造方式、类型和发展趋势•2、工具式模板建筑用模数制灵活模板、大模板、台模、隧道模和滑升模板等现场浇注的钢筋混凝土建筑。这种方法的优点是模板使用灵活，适应性强，结构整体性好，施工进度快。用模数制灵活模板、大模板、台模、隧道模和滑升模板等现场浇注的钢筋混凝土建筑。这种方法的优点是模板使用灵活，适应性强，结构整体性好，施工进度快。三、工业化建筑的标准化建筑的类型和发展趋势•以上两大类型的建筑体系都有一个共同的特点，即绝大部分的建筑实例子设计上是做到了设计标准化、构件统一化，尤其是居住单元和厨房、卫生间做到严格定型，借以满足工业化生产与机械化施工的要求，并且在此基础上做到多样化。这方面的例子很多，例如英国某标准化住宅的建筑设计，把每一户作成定型单元，其中将厨房、卫生间、壁橱、管井等均作成定型设计，使其设备构配件统一生产及施工安装方便的条件，而后将定型单元布置成不同的组合平面，使之在工业化建造的前提下获得灵活多变的效果二、工业化建筑的标准化的建造方式、类型和发展趋势•发展趋势：工业化体系建筑的发展对建筑业改进质量、加快建设速度、降低劳动强度、提高生产效率等方面都有明显的效益。但形式缺少变化，建筑物建成后不便改造。为此，可将房屋的建造分成结构和装修两个部分，即主体系和次体系两个部分。三、解决标准化与多样化矛盾的有效途径•标准化与多样化有它的内在的联系。因而，解决标准化与多样化矛盾的基本方法与途径就是找出哪些可以固定不变的内容和范围，组成标准化的基本单位，再以此为基础，运用各种手段和方法组成灵活多样的建筑物。三、解决标准化与多样化矛盾的有效途径•1.从规划设计方面考虑工业化建筑的标准化与多样化，首先要从规划设计着手，环境设计是取得建筑空间整体艺术效果的重要一环。利用建筑不变部分为基础，在地形、道路、绿化、建筑层数、建筑体型变化设计，使建筑的群体构成高低错落、疏密相间、活泼多样的空间环境。•2从建筑的平面空间上考虑在进行平面空间设计时，要善于区分哪些是固定不能变的，哪些是可以灵活掌握的，并以不变因素为基础，充分运用可变因素的灵活多样性进行组合，使设计体现标准化的特点，又能满足平面空间丰富多变的要求。三、解决标准化与多样化矛盾的有效途径•1）选择合适的基本定型单位基础定型单位的确定是建筑平面空间设计时首先要找出的一个重要的不变因素。而选择基本定型单位，应根据本国、本地区工业化建筑水平和建筑功能的具体情况，尽量选取对建筑平面限制较小的因子，基本因子单位越小，构成的对象越丰富多样。2）采取灵活空间设计法在不改变基本定型单位承重结构位置的前提下，将建筑内部设计成可随时间、地点、使用要求和面积标准而变化的灵活空间，可以在内墙上采取预留门洞的方法，可以采用大开口门形墙板构成灵活空间，可以采用大开间灵活划分内部空间，还可以错层和跃层布置。这是实现建筑平面空间多样化的几种有效设计方法。新的时代，要求建筑空间探求和建立一种可持续发展的和谐设计观，在考虑环保与节能等长远问题的同时，设计功能还应具备可变性和对未来的适应性。3）从建筑立面上考虑在不影响标准化的前提下，注意建筑立面的艺术加工和细部处理，其中有利用屋顶和檐口的变化、利用外廊和阳台的阴影效果、利用结构构件装饰立面、利用入口形式的变化和利用色彩和材料质感来创造千变万化的建筑形象。使建筑附有生命以及特点，让建筑呈现出特有的风格。三、解决标准化与多样化矛盾的有效途径•三、从建筑立面上考虑由于工业化的建筑受构件规模和模板的限制，立面变化少，容易流域呆板和千篇一律，所以在实现标准化的同时，可对建筑立面进行艺术加工或细部处理，通常可采用以下办法。1、利用屋顶和檐口的变化2、利用外廊和阳台的阴影效果3、利用结构构件装饰立面4、利用入口形式的变化5、利用色彩和材料质感三、解决标准化与多样化矛盾的有效途径•四、从建筑构造上考虑在建筑构造上可以采取以下方法对标准化与多样化的矛盾进行改善。1、在构件尺寸不变的前提下变化洞口形状和位置2、在构件连接方法不变的前提下变换平面形状和布局3、在构件外形和尺寸不变的前提下变换构件材料4、在构件外形和尺寸不变的前提下变换饰面做法四、案例分析上海金茂大厦采取“塔”形的建筑体型，在垂直方向分楼层段每段有0.75m的收进，而且每一个楼层段的高度要减少上一个楼层段的1/8。为此，其柱网采用了不等跨布置，中间3跨为9m不变，边跨则按照述收进的情况分楼层段变动。这样有利于幕墙采用标准的构件。四、案例分析•日本的一种工业化住宅设计，以一户为一个定型单元，把定型的厨房、卫生间等设于单元的中心部位（所有房间均靠外墙面），使各种管道集中铺设在中跨管井内），避免了分散设置、增加管线和预制楼板留洞过多而增加板型。将插入式楼梯间作为二个单元的连接体，然后灵活组成多种组合体四、案例分析•西德新家园住宅建筑体系的设计，在一个定型单元的范围内用轻质隔断可灵活地调整房间布置，但定型的厨房，卫生间及管井不变，使其在整个主构件同意不变的条件下，做到了内部布置的多样化，也取得了较好的效果四、案例分析•又如东德的WBS体系的住宅设计，以6.0米*6.0米为统一参数，在此范围内作成单元型设计，装配式的厨房，卫生间设于中部，前后部房间可作灵活布置，并可灵活调整其户型四、案例分析•另外，在有些建筑工业化程度较高的国家，在居住建筑中正在发展一种大空间、大柱网建筑体系。例如美国以8米、10米、12米甚至13.8米的打开间来发展住宅建筑新体系，它的特点是：以大开间两边的混凝土承重墙作为单元住宅的分户墙，前后外挂的幕墙采用定制混凝土板、金属材料或砌块作成。在大空间内可按住户的使用需要，用轻质隔断灵活布置房间。这种大空间住宅的底层还适应于作商店铺面。同时这种大开间住宅体系也可灵活组成不同形体建筑物四、案例分析•除此以外，英国、西德和中东等一些国家的居住建筑也在发展大开间体系，开间大多为7.2米、7.8米、8.4米其特点打字与上述例子相似。课间工业化大开间住宅体系确有很大的优越性，同时它给建筑创作也带来了极大的灵活性。因而它给建筑创作也带来了极大的灵活性。因而这是有发展前途的一种新体系。五、总结•通过以上的介绍与分析可以看出，国外工业化住宅建筑却是有不少值得我们学习和借鉴的地方。例如在设计创作方面，国外在实行住宅建筑工业化时，首先着重解决标准化设计问题，把住宅单元的不知加以定型，特别是厨房、卫生间部分严格定型。把模数、参数和构配件统一起来，为工业化构件生产现场机械化施工创造条件，然后把住宅的定型单元进行多样化的组合。包括前后叉开、高低结合等建筑体型变