大空間建筑的設計及相關(guān)技術(shù)應用

大空間建筑的設計及相關(guān)技術(shù)應用(1)

【摘要】大空間建筑是時代發(fā)展對居住環(huán)境的追求，傳統(tǒng)的小空間結(jié)構(gòu)形式不能適應大空間、大跨度的需要，本文對大空間從設計理念、新型結(jié)構(gòu)形式及輕質(zhì)隔墻應用進行了分析探討。

【關(guān)鍵詞】大空間建筑；設計特點；大空間結(jié)構(gòu)設計；剪力墻結(jié)構(gòu)；輕質(zhì)隔墻

Largespacebuildingdesignandrelatedtechnologyapplication

【Abstract】Thelargespaceisthetimetopursuedevelopmentonthelivingenvironment,thetraditionalstructurecannotmeetthe

smallspacealargespace,theneedsoflargespan,thepaperdesignconceptfromalargespace,thenewstructureandtheapplicationof

alightpartitionAnalysisandDiscussion.

【Keywords】Largespacebuilding；Designfeatures；Largespacestructuredesign；Shearwallstructure；Lightpartitionwall

目前住宅建筑工程普遍采取的大空間建造形式，是時代發(fā)展中人們對居住環(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)形式不能適應大空間、大跨度的需要，文中對大空間從設計理念、新型結(jié)構(gòu)形式及輕質(zhì)隔墻應用進行了分析探討。

1大空間住宅建筑設計問題

1.1大空間住宅的提出。大空間住宅，是指相當于一般的普通住宅，具有空間較大、空間寬闊，并可實現(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”兩大部分的住宅設計思想。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，實質(zhì)上使住宅設計及其建設進入了一個新的階段，設計師和房地產(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，進行合理的空間分割與裝修。

1.2大空間住宅設計的特點。大空間住宅類型之所以被市場認可、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特的優(yōu)點：①空間尺度的擴大化；②住宅空間的靈活可變分隔；③層內(nèi)任意劃分個套面積；④創(chuàng)造底層開放的商業(yè)、會所及配套服務空間；⑤創(chuàng)造車位充足的地下車庫；⑥減少公攤面積和成本費用。

1.3大空間住宅設計理念的發(fā)展?，F(xiàn)今的住宅設計領域，已經(jīng)有眾多的設計者和研究者涉足大空間住宅領域，并逐漸形成了一些較為完善和系統(tǒng)的大空間住宅設計理念。大空間住宅設計理念的根本出發(fā)點是在“以人為本”的原則和宗旨之上的，認為住宅既然是商品的一種，住宅設計就應緊密貼合居住者的生活習慣和行為模式。大空間住宅設計理念所追求的是以最簡單的概念設計達到最大的空間彈性，并強調(diào)人要掌控空間，而非由空間來支配人。所以對于住宅而言，無論面積大小，都應該由人的需求來主導空間，由空間服務于人的需求。大空間住宅設計理念要否定“住宅是居住的機器”這樣的觀點，現(xiàn)代普通住宅的設計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，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，大空間住宅設計理念更注重住宅的空間感和空間特性，注重住宅的內(nèi)在的精神，強調(diào)空間的“不確定度性”，強調(diào)空間和物體的靈活性與多變性，強調(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單設計。

1.4大空間住宅設計LOFT住宅設計與開發(fā)。近些年來，一種“LOFT”住宅在我國多個城市悄然興起，并得到了較好的發(fā)展和較高的市場認同度。所謂“LOFT”出自美語，原意是指工廠或倉庫的樓層，現(xiàn)在在大空間住宅設計中，特指那些沒有內(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：一方面是大空間住宅的基本特性，即創(chuàng)造沒有內(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)特點在于在建筑中采用剪力墻，只有單元四周的外圍護墻承重；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性，即戶型內(nèi)是無障礙的，除了衛(wèi)生間和廚房因管線關(guān)系不可以改動外，整個戶內(nèi)沒有隔斷，住戶可對所有空間自由組合、進行重組，也就具有了變化多端的個性，有些家具可以帶輪子，以方便隨時移動，這些使得LOFT住宅在房產(chǎn)市場占有了“百變家具”的名譽。另一方面則是LOFT住宅的特有優(yōu)勢，即LOFT住宅一般層高較高，層高可相當普遍住宅的一層半甚至兩層，目前住宅市場上的LOFT住宅一般層高可達4.6～5.4m，可供住宅業(yè)主根據(jù)自身需求架設隔層變?yōu)閺褪綉粜?，而客廳一般做成雙層挑空的效果，這樣的70m2的戶型可做到三室一廳或者兩室兩廳甚至更多房間及其組合，可利用的空間也變得更加多，性價比大大增強。在橫向空間與縱向空間均強調(diào)寬敞與靈活的基礎上，LOFT住宅充分體現(xiàn)著當代居住空間的前衛(wèi)特征，即：透明性-過去住宅大都強調(diào)私密性，過著與外界似乎隔離的生活，但LOFT卻十分開放，以大落地玻璃窗為主，絕少遮擋，強調(diào)與社會一同生活；開放性——LOFT住宅不但可以平面組合，也可立體組合，真正做到了空間的流動性和全方位組合；個性化——LOFT住宅的空間預留特征可謂發(fā)揮到了一種極致，讓不少注重個性和創(chuàng)意的年輕人興奮不已，LOFT也因此被稱為“魔幻空間”。在LOFT住宅中，還提倡可以用家具代替墻壁。在住宅大開間中利用家具作為墻壁，可以把家具“化明為暗”，突出其使用功能，將家具的裝飭作用降到最低，從而從另一方面降低家具的造價。而使用家具作為功能性空間的分隔，還可以提高住宅的利用率，無形中增加了房間的使用面積，而且使室內(nèi)的裝束風格顯得簡潔。LOFT這種概念的建筑形式和其它的大空間住宅一樣，充分體現(xiàn)了“以人為本”的設計思想，詮釋了更具張揚個性的家具的概念。戶主和設計師不再會受到原有建筑格局的限制，可以充分發(fā)揮自己的想象力將空間重新劃分，因此這種住宅在家庭裝修的設計、施工和選材，以及家具和裝飾品

的選用等方面，都和傳統(tǒng)的住宅有所不同。由于涉及住宅面積計算等規(guī)范問題，某些城市對LOFT住宅開發(fā)有所限制，但這并不影響LOFT住宅在大空建筑在設計中的特色優(yōu)勢和獨特功能。本篇論文由網(wǎng)友投稿，讀書人只給大家提供一個交流平臺，請大家參考，如有版權(quán)問題請聯(lián)系我們盡快處理。2大空間住宅結(jié)構(gòu)設計

大空間住宅在結(jié)構(gòu)布置上有其鮮明的特點。大空間室內(nèi)無承重橫墻，在開間和進深兩個方向都具有靈活性；分戶墻和承重墻合一，以保證分戶墻的堅固性和隔音性能；戶內(nèi)廚房、衛(wèi)生間相對固定，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，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。2.1采取異形柱框架輕型結(jié)構(gòu)。在框架結(jié)構(gòu)的基礎上，結(jié)合框架結(jié)合的受力特點，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用方面具有良好的發(fā)展前景。

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，其實就是現(xiàn)澆鋼筋砼墻，這種墻體承擔水平構(gòu)件傳來的豎向荷載，同時又承擔風力或地震作用傳來的水平荷載，這樣的水平荷載對墻、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)構(gòu)體系，就是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結(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，控制各個內(nèi)部結(jié)構(gòu)頂點的位移，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)勢外，戶型比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的戶型也有一定的優(yōu)勢，尤其在高層和小高層建筑上，房屋空間方正，通過先進的規(guī)劃可以達到真正的四明房屋，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)有效的擴大了房屋的使用面積，便于室內(nèi)裝修布置，方便使用。目前剪力墻結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)逐漸成為高層建筑采用最多的一種結(jié)構(gòu)形式。

2.3預應力無梁樓板的采用。實現(xiàn)住宅的可塑性開放空間，預應力大跨度無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。預應力無梁樓板，其跨度一般6～10m較為經(jīng)濟合理，可以實現(xiàn)無梁，無柱帽，豎向承重構(gòu)件可以是鋼筋混凝土的墻或柱，但應該注意到廚衛(wèi)管線穿樓板應避開樓板暗梁位置即可。由于預應力無梁樓板可以實現(xiàn)較大跨度的連續(xù)空間，在大空間住宅需要進行戶型合并時，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，是空間簡單的連通。預應力無梁樓板對空間帶來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粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，可以有效地提高結(jié)構(gòu)的整體性能，改善建筑利用空間的利用價值。此外，新型SP預應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、設計靈活、減少梁柱、增加使用凈高等優(yōu)點，適用于砌塊、框架、剪力墻等多種建筑結(jié)構(gòu)，目前正對SP板的節(jié)點構(gòu)造進行進一步的研究，改進其抗剪性能，SP預應力空心板的使用會大大有利于大空間住宅建筑的建設和施工速度。

2.4鋼結(jié)構(gòu)對住宅建筑的影響。除了異形柱、框架、剪力墻、大跨度預應力樓板等結(jié)構(gòu)創(chuàng)新有利于住宅的可塑性開放大空間外，鋼結(jié)構(gòu)對未來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特的優(yōu)勢如；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荷載控制；其次，鋼結(jié)構(gòu)材料延性好、抗震性能強，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)體系基本上不進行轉(zhuǎn)換，豎向剛度均勻。在鋼結(jié)構(gòu)住宅設計中已不再成為重要的問題的，例如一些鋼結(jié)構(gòu)柱為型鋼砼組合柱的項目中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸可以大大減小，以清華大學土木工程系鋼結(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。這個大空間是一個以11m×（12~18）m的無梁無柱的大空間，這個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)自由放置，而且可以是一個、兩個、三個不等；他可以在不需要吊頂?shù)那疤嵯伦杂刹季€，也可以在不需要往樓板上打眼盯木楔子的前提下自由地吊頂；樓板厚度只有140~190mm；戶型的不固定，可以滿足多類人群的需要，大大提高了被選擇的可能性。這些空間利用特色正是大空間住宅特點和市場競爭力的核心。如今，鋼結(jié)構(gòu)住宅的研究開發(fā)已在一些地方試點，目前已經(jīng)有多種的低層、多層和高層鋼結(jié)構(gòu)大空間住宅的設計方案和實例。由于鋼結(jié)構(gòu)住宅可做到大跨度、大空間，分隔使用靈活，而且具有施工速度快、抗震有力的特點，相信對于住宅發(fā)展的未來說，必將對我國傳統(tǒng)的住宅結(jié)構(gòu)模式產(chǎn)生較大的沖擊和出新。

3大空間結(jié)構(gòu)住宅輕質(zhì)隔墻的采用

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。

3.2大空間住宅輕質(zhì)隔墻的采用。目前在國內(nèi)可用來作為隔墻的新型輕質(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、纖維增強水泥空心隔墻板、GRC珍珠巖夾心隔墻板、輕質(zhì)陶?；炷粮魤Π?。這些條板大多600～1200mm寬，安裝時，縱向板縫間以黏結(jié)劑膠結(jié)，拆除后需要重新?lián)Q資料，但價格較低，目前可為大多數(shù)人所接受。其中，GPC輕質(zhì)隔墻板是近年來發(fā)展最快、應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。主要的特點還有：面密度低，抗折破壞力高，防火性、防潮性、抗震性好，干縮、變形小、制作簡便，安裝快捷，可以有效地擴大建筑使用面積。此外，木質(zhì)輕質(zhì)隔墻也是一種良好的隔墻材料，裝束效果美觀，施工時首先對該板進行精確的定位，根據(jù)固定點線的位置將木板固定在墻上、樓板上，有時中間采用“U”型木楔固定，拆改時板材可重復使用，墻地面遺留痕跡不多。

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，對靈活隔墻的認識也