大空間建筑的設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用

1、<p>　　大空間建筑的設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用</p><p>　　【摘 要】 大空間建筑是時(shí)代發(fā)展對(duì)居住環(huán)境的追求，傳統(tǒng)的小空間結(jié)構(gòu)形式不能適應(yīng)大空間、大跨度的需要，本文對(duì)大空間從設(shè)計(jì)理念、新型結(jié)構(gòu)形式及輕質(zhì)隔墻應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】 大空間建筑；設(shè)計(jì)特點(diǎn)；大空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；剪力墻結(jié)構(gòu)；輕質(zhì)隔墻 </p><p>　　【中圖分類

2、號(hào)】 TU74 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 B【文章編號(hào)】 1727-5123（2011）01-095-03 </p><p>　　Large space building design and related technology application </p><p>　　【Abstract】 The large space is the time to pursue development o

3、n the living environment, the traditional structure can not meet the </p><p>　　small space a large space, the needs of large span, the paper design concept from a large space, the new structure and the appli

4、cation of </p><p>　　a light partition Analysis and Discussion. </p><p>　　【Key words】 Large space building； Design features； Large space structure design； Shear wall structure； Light partition wa

5、ll </p><p>　　目前住宅建筑工程普遍采取的大空間建造形式，是時(shí)代發(fā)展中人們對(duì)居住環(huán)境的追求，由于建筑結(jié)構(gòu)形式的增大，使得傳統(tǒng)的小空間結(jié)構(gòu)形式不能適應(yīng)大空間、大跨度的需要，文中對(duì)大空間從設(shè)計(jì)理念、新型結(jié)構(gòu)形式及輕質(zhì)隔墻應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。 </p><p>　　1大空間住宅建筑設(shè)計(jì)問(wèn)題 </p><p>　　1.1大空間住宅的提出。大空間住宅，是指相當(dāng)于一

6、般的普通住宅，具有空間較大、空間寬闊，并可實(shí)現(xiàn)住宅內(nèi)空間靈活、自由分隔特征的住宅類型。大空間住宅，實(shí)質(zhì)上是遵循和充分體現(xiàn)了將住宅分為“撐體”和“分隔體”兩大部分的住宅設(shè)計(jì)思想。所謂“支撐體”，是指住宅的支承骨架，主要是由承重墻（含非承重外墻）、樓屋面板、樓梯等結(jié)構(gòu)部分組成，由他們圍合所謂“屋殼”，共同界定了住宅內(nèi)部空間。而“分隔體”是則由輕質(zhì)內(nèi)隔墻以及可起到風(fēng)隔空間作用的家具等組成，他們的主要作用是將屋殼內(nèi)的住宅空間劃分成為各種功能的和

7、大小不同使用空間。這種所謂“支持體理論”的提出和發(fā)展，實(shí)質(zhì)上使住宅設(shè)計(jì)及其建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)新的階段，設(shè)計(jì)師和房地產(chǎn)開發(fā)商只需向住宅用戶提供支撐體“屋殼”，而可以由用戶根據(jù)自己的需要，進(jìn)行合理的空間分割與裝修。 </p><p>　　1.2 大空間住宅設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。大空間住宅類型之所以被市場(chǎng)認(rèn)可、接受和歡迎，主要的原因還是在于大空間住宅有著自身一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：①空間尺度的擴(kuò)大化；②住宅空間的靈活可變分隔；③層內(nèi)任意劃分

8、個(gè)套面積；④創(chuàng)造底層開放的商業(yè)、會(huì)所及配套服務(wù)空間；⑤創(chuàng)造車位充足的地下車庫(kù)；⑥減少公攤面積和成本費(fèi)用。 </p><p>　　1.3大空間住宅設(shè)計(jì)理念的發(fā)展。現(xiàn)今的住宅設(shè)計(jì)領(lǐng)域，已經(jīng)有眾多的設(shè)計(jì)者和研究者涉足大空間住宅領(lǐng)域，并逐漸形成了一些較為完善和系統(tǒng)的大空間住宅設(shè)計(jì)理念。大空間住宅設(shè)計(jì)理念的根本出發(fā)點(diǎn)是在 “以人為本”的原則和宗旨之上的，認(rèn)為住宅既然是商品的一種，住宅設(shè)計(jì)就應(yīng)緊密貼合居住者的生活習(xí)慣和行為模

9、式。大空間住宅設(shè)計(jì)理念所追求的是以最簡(jiǎn)單的概念設(shè)計(jì)達(dá)到最大的空間彈性，并強(qiáng)調(diào)人要掌控空間，而非由空間來(lái)支配人。所以對(duì)于住宅而言，無(wú)論面積大小，都應(yīng)該由人的需求來(lái)主導(dǎo)空間，由空間服務(wù)于人的需求。大空間住宅設(shè)計(jì)理念要否定“住宅是居住的機(jī)器”這樣的觀點(diǎn)，現(xiàn)代普通住宅的設(shè)計(jì)理念傾向于讓居住者與自然、甚至是物質(zhì)的自我隔離開來(lái)，這是一種人為的隔離，忽視了人與周圍城市之間存在的“內(nèi)在性”和“非物質(zhì)性”的東西?；谶@些，大空間住宅設(shè)計(jì)理念更注重住宅的空

10、間感和空間特性，注重住宅的內(nèi)在的精神，強(qiáng)調(diào)空間的“不確定度性”，強(qiáng)調(diào)空間和物體的靈活性與多變性，強(qiáng)調(diào)住宅的親密感、隱私性、自發(fā)性與彈性的本質(zhì)，組合各種居住的可能性、賦予空間全新的表現(xiàn)形式，提出一種滿足最大彈性空間要求的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。 </p><p>　　1.4大空間住宅設(shè)計(jì)LOFT住宅設(shè)計(jì)與開發(fā)。近些年來(lái)，一種“LOFT”住宅在我國(guó)多個(gè)城市悄然興起，并得到了較好的發(fā)展和較高的市場(chǎng)認(rèn)同度。所謂“LOFT”出自美語(yǔ)，原

11、意是指工廠或倉(cāng)庫(kù)的樓層，現(xiàn)在在大空間住宅設(shè)計(jì)中，特指那些沒(méi)有內(nèi)墻隔斷的開敞式平面布置住宅，有些人也稱之為“STUDIO”或“APARTMENT”。LOFT住宅體現(xiàn)有兩大特點(diǎn)：一方面是大空間住宅的基本特性，即創(chuàng)造沒(méi)有內(nèi)墻隔斷，的開敞式平面布置住宅，即所謂“大空間”，主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于在建筑中采用剪力墻，只有單元四周的外圍護(hù)墻承重；而單元內(nèi)所有的分室隔墻和不承重的輕體墻體，全部可以拆除。LOFT住宅單元空間具有流動(dòng)性，即戶型內(nèi)是無(wú)障礙的，除了

12、衛(wèi)生間和廚房因管線關(guān)系不可以改動(dòng)外，整個(gè)戶內(nèi)沒(méi)有隔斷，住戶可對(duì)所有空間自由組合、進(jìn)行重組，也就具有了變化多端的個(gè)性，有些家具可以帶輪子，以方便隨時(shí)移動(dòng)，這些使得LOFT住宅在房產(chǎn)市場(chǎng)占有了“百變家具”的名譽(yù)。另一方面則是LOFT住宅的特有優(yōu)勢(shì)，即LOFT住宅一般層高較高，層高可相當(dāng)普遍住宅的一層半甚至兩層，目前住宅市場(chǎng)上的LOFT住宅一般層高可達(dá)4.6～5.4m，可供住宅業(yè)主根據(jù)自身需求架設(shè)隔</p><p>　

13、　2大空間住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　大空間住宅在結(jié)構(gòu)布置上有其鮮明的特點(diǎn)。大空間室內(nèi)無(wú)承重橫墻，在開間和進(jìn)深兩個(gè)方向都具有靈活性；分戶墻和承重墻合一，以保證分戶墻的堅(jiān)固性和隔音性能；戶內(nèi)廚房、衛(wèi)生間相對(duì)固定，其他使用空間可靈活布置，正是由于上述平面布局上的特點(diǎn)，決定了大空間結(jié)構(gòu)不同于一般多層小空間住宅的布局。因此，在結(jié)構(gòu)造型上，有其特殊性。 </p><p>　　2.1采取異形柱

14、框架輕型結(jié)構(gòu)。在框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合框架結(jié)合的受力特點(diǎn)，在眾多新建住宅中出現(xiàn)了一種異形柱框架輕型住宅結(jié)構(gòu)體系。這種結(jié)構(gòu)體系與其他傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，具有的主要特點(diǎn)是：有T形邊柱、十字形中柱、L形角柱組成框架受力體系，其柱間填充墻與柱壁同厚，室內(nèi)基本不會(huì)出現(xiàn)柱楞，便于住宅室內(nèi)空間的使用，填充墻采用輕質(zhì)保溫隔熱材料，因而墻體減薄，與砌體結(jié)構(gòu)相比可有效增加使用面積。異形柱框輕住宅結(jié)構(gòu)體系在多高層住宅中的應(yīng)用方面具有良好的發(fā)展前景。 </p&

15、gt;<p>　　2.2采取剪力墻結(jié)構(gòu)。目前，剪力結(jié)構(gòu)體已成為現(xiàn)代住宅中應(yīng)用廣泛的結(jié)構(gòu)之一，也是高層建筑的首選結(jié)構(gòu)形式之一。所謂剪力墻，其實(shí)就是現(xiàn)澆鋼筋砼墻，這種墻體承擔(dān)水平構(gòu)件傳來(lái)的豎向荷載，同時(shí)又承擔(dān)風(fēng)力或地震作用傳來(lái)的水平荷載，這樣的水平荷載對(duì)墻、柱產(chǎn)生一種水平剪切力，剪力墻由此而得名（在抗震結(jié)構(gòu)中又變成抗震墻）。剪力墻結(jié)構(gòu)由縱、橫方向的墻體組成抗側(cè)向力體系，他的剛度很大，比框架結(jié)構(gòu)有著更好的抗側(cè)向力的能力。剪力墻結(jié)

16、構(gòu)體系，就是用鋼筋混凝土墻板來(lái)代替框架結(jié)構(gòu)中的梁和柱，墻的厚度大概在200～400mm之間，形成一個(gè)大的整體受力結(jié)構(gòu)，他能有效的抵抗結(jié)構(gòu)在水平方向上承受各種作用力形成的破壞，控制各個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的位移，所以有很好的抗震性能、整體性和空間作用，可以建造較高的建筑物，不足之處在于結(jié)構(gòu)自重較大，施工在梁柱交接處鋼筋過(guò)密而砼灌注有些難度。剪力墻結(jié)構(gòu)除了建筑質(zhì)量上的優(yōu)勢(shì)外，戶型比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的戶型也有一定的優(yōu)勢(shì)，尤其在高層和小高層建筑上，房屋空間方正

17、，通過(guò)先進(jìn)的規(guī)劃可以達(dá)到真正的四明房屋，間間采光，住宅室內(nèi)找不到外露的梁、柱楞角，這樣的結(jié)構(gòu)有效的擴(kuò)大了房屋的使用面積，便于室內(nèi)裝修布置，方便使用。目前</p><p>　　2.3預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓板的采用。實(shí)現(xiàn)住宅的可塑性開放空間，預(yù)應(yīng)力大跨度無(wú)梁樓板為大空間建筑提供了有利的條件，也使墻體采用可拆移輕墻成為可能。預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓板，其跨度一般6～10m較為經(jīng)濟(jì)合理，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)梁，無(wú)柱帽，豎向承重構(gòu)件可以是鋼筋混凝土的墻或

18、柱，但應(yīng)該注意到廚衛(wèi)管線穿樓板應(yīng)避開樓板暗梁位置即可。由于預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓板可以實(shí)現(xiàn)較大跨度的連續(xù)空間，在大空間住宅需要進(jìn)行戶型合并時(shí)，就可以得到更大的廳、更大的居住空間和更大的其它多用途空間，而不是在鋼筋混凝土剪力墻上開鑿門洞口，是空間簡(jiǎn)單的連通。預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓板對(duì)空間帶來(lái)的延伸正是大空間建筑所需要的。目前在一些高層建筑和新開發(fā)的大空間公共建筑及住宅樓蓋工程中，已開始推廣采用以低松弛鋼絞線為主的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，可以有效地提高結(jié)構(gòu)

19、的整體性能，改善建筑利用空間的利用價(jià)值。此外，新型SP預(yù)應(yīng)力空心板也正在被逐漸開發(fā)和采用，它具有生產(chǎn)工藝先進(jìn)、設(shè)計(jì)靈活、減少梁柱、增加使用凈高等優(yōu)點(diǎn)，適用于砌塊、框架、剪力墻等多種建筑結(jié)構(gòu)，目前正對(duì)SP板的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造進(jìn)行進(jìn)一步的研究，改進(jìn)其抗剪性能，SP預(yù)應(yīng)力空心板的使用會(huì)大大有利于大空間住宅建筑的建設(shè)和施工速度。 </p><p>　　2.4鋼結(jié)構(gòu)對(duì)住宅建筑的影響。除了異形柱、框架、剪力墻、大跨度預(yù)應(yīng)力樓板等結(jié)構(gòu)

20、創(chuàng)新有利于住宅的可塑性開放大空間外，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)未來(lái)住宅的影響也是不可避免的。鋼結(jié)構(gòu)建筑住宅還是有很多自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)如；抗震性能更優(yōu)、與混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能要好得多。首先，鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)自重輕，比磚混結(jié)構(gòu)輕20~30%，比混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)輕20%，結(jié)構(gòu)側(cè)移、受力都不是有地震力控制而是有風(fēng)荷載控制；其次，鋼結(jié)構(gòu)材料延性好、抗震性能強(qiáng)，鋼梁、鋼柱組成柔性框架，可以吸收部分地震能量；最后，結(jié)構(gòu)體系基本上不進(jìn)行轉(zhuǎn)換，豎向剛度均勻。在鋼結(jié)構(gòu)

21、住宅設(shè)計(jì)中已不再成為重要的問(wèn)題的，例如一些鋼結(jié)構(gòu)柱為型鋼砼組合柱的項(xiàng)目中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸可以大大減小，以清華大學(xué)土木工程系鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑開發(fā)小組研制的大空間住宅技術(shù)，本身就體現(xiàn)了鋼結(jié)利用方面的優(yōu)點(diǎn)。這個(gè)大空間是一個(gè)以11m×（12~18）m的無(wú)梁無(wú)柱的大空間，這個(gè)空間可以滿足這樣的需要；同一空間，可以提供各種不同的形式的戶型布置方案，它可以是一居室、二居室、三居室，也可以是公寓式寫字樓等等；整體衛(wèi)生間可以在較大的區(qū)域內(nèi)自由放

22、置，而且可以是一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)不等；他可以在不需要吊</p><p>　　3大空間結(jié)構(gòu)住宅輕質(zhì)隔墻的采用 </p><p>　　3.1輕質(zhì)隔墻的基本性能。在大空間住宅中，除了承重結(jié)構(gòu)之外，住宅內(nèi)部的輕質(zhì)隔墻也是一項(xiàng)重要因素，它具備了一些基本的特征是厚度和質(zhì)量、防火性、隔聲性、保溫隔熱。 </p><p>　　3.2大空間住宅輕質(zhì)隔墻的采用。目前在國(guó)內(nèi)可用來(lái)作為隔墻的

23、新型輕質(zhì)隔墻的品種很多。薄板有：紙面石膏板、纖維水泥加壓板、埃特尼特板、TK板、輕質(zhì)玻璃板纖維增強(qiáng)水泥板等。這些薄板需以龍骨作為支架，用射釘槍固定在墻、樓板上，屬半固定性，拆改后會(huì)在墻、樓板上留有痕跡。條板有：加氣混凝土板、石膏空心條板、纖維增強(qiáng)水泥空心隔墻板、GRC珍珠巖夾心隔墻板、輕質(zhì)陶粒混凝土隔墻板。這些條板大多600～1200mm寬，安裝時(shí)，縱向板縫間以黏結(jié)劑膠結(jié)，拆除后需要重新?lián)Q資料，但價(jià)格較低，目前可為大多數(shù)人所接受。其中，

24、GPC輕質(zhì)隔墻板是近年來(lái)發(fā)展最快、應(yīng)用量最大的一種輕質(zhì)隔墻產(chǎn)品，是建筑物非承重部位替代粘土磚的最佳材料。該產(chǎn)品的質(zhì)量為粘土磚的1／6~1/8、厚度僅為6cm、9cm或12cm，其性能相當(dāng)于240mm磚墻。產(chǎn)品的耐水、防潮、防水、抗震性能均優(yōu)于石膏板及硅鎂板，施工特點(diǎn)在于速度快，易于操作。GRC輕質(zhì)隔墻板適于做高層建筑的分室、分戶、衛(wèi)生間、廚房非承重部位的隔斷，也適用于各種快裝房的建造與舊房的加層。主要的特點(diǎn)還有：面密度低，抗折破壞力高，

25、防火性、防潮性、抗震性好，干縮、變形小、制作簡(jiǎn)便，安裝快捷，可</p><p>　　盡管目前可用于靈活隔墻的品種較多，但各地發(fā)展水平高低不齊，城市之間差異性也較大，對(duì)靈活隔墻的認(rèn)識(shí)也是不同，有的甚至是知之甚少，這給發(fā)展靈活大空間住宅帶來(lái)了困難。因此，要大力發(fā)展大空間住宅，除了設(shè)計(jì)者開發(fā)商的努力之外，也需要各地建設(shè)行政主管部門對(duì)發(fā)展靈活大空間的重要意義的認(rèn)識(shí)和重視，指導(dǎo)科研部門和建材廠家，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，共同開發(fā)、生

26、產(chǎn)適合本地區(qū)的輕質(zhì)隔墻材料，鼓勵(lì)房地產(chǎn)開發(fā)商建造靈活大空間住宅，并于設(shè)計(jì)單位、建材廠家一起用各種輕墻板材制作不同分隔空間的的樣品間，以引導(dǎo)和帶動(dòng)住宅消費(fèi)的消費(fèi)。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)已有輕質(zhì)隔墻材料的質(zhì)量、生產(chǎn)技術(shù)、配套材料、施工方法的改進(jìn)，并不斷研制開發(fā)新的性能良好的輕質(zhì)隔墻材料，推進(jìn)靈活大空間住宅的發(fā)展。 </p><p>　　綜上所述，大空間住宅具備廣闊前景，在目前的住宅建筑市場(chǎng)中，大空間住準(zhǔn)以其特有的優(yōu)勢(shì)正逐漸初露頭

27、角；又以其人性化、個(gè)性化、節(jié)約化的特色與未來(lái)的住宅和人居環(huán)境發(fā)展緊密結(jié)合。大空間建筑住宅空間尺度開闊，居住空間，不論是一戶之內(nèi)的空間，均可實(shí)現(xiàn)靈活風(fēng)隔、可變分隔，同時(shí)還能創(chuàng)造底層開放的商業(yè)配套和地下停車空間，也可減少公攤和成本。應(yīng)積極面對(duì)住宅建筑的未來(lái)，隨著我國(guó)人民生活水平和人居環(huán)境水平的不斷提高，對(duì)住宅設(shè)計(jì)及其開發(fā)也不斷提出了新的要求和目標(biāo)。要進(jìn)行人居環(huán)境的改進(jìn)與創(chuàng)新，首先要抓住時(shí)代發(fā)展的脈搏，研究未來(lái)人居住需求的趨勢(shì)的趨勢(shì)和走向；其