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中國工程建設標準化協會

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全生命周期的“綠色”工業化建筑——上海地區開放式工業化住宅設計探索
作者:admin 單位:中國工程建設標準化協會
一、從設計源頭延長建筑物壽命 
 
就像每個人都有自己的實際年齡、生理年齡、心理年齡以及生死規律一樣,一棟建筑物也有著它的結構壽命、使用壽命、人文壽命和商業壽命。建筑物從設計建成開始,就進入了它的循環歷程。其中,結構壽命是針對建筑結構的安全性、適用性和耐久性而言的,其分類按照《建筑結構可靠度設計統一標準》采用的設計基準為50年,設計使用年限分為四類,即臨時性結構5年、易于替換的結構構件25年、普通房屋和構筑物50年、紀念性建筑和特別重要的建筑結構100年。比如,建于1907年的外白渡橋,是上海第一座近代鋼橋,其設計壽命100年,到達原設計結構壽命后,2008年修繕后繼續使用。
 
設計壽命是《民用建筑設計通則》中對民用建筑的設計使用年限,有著和結構相同的年限對應關系。至于實際壽命,由于建筑物本身所具有的靈活性和彈性,以及人們使用功能變化和使用要求上的易適應性,建筑物經改造后,使用壽命得以延長,如蘇州河藝術倉庫等。但由于種種原因,我國建筑的實際使用壽命是“50年罕見、30年普遍”,拆除情況普遍,不及國標規定最低使用年限50年的60%。建筑物的短命造成了大量的資源浪費,產生巨大的建筑垃圾,造成環境的巨大壓力。
 
建筑物的生命周期,即建筑物由出生到滅亡的時間。建筑物是由建筑結構體、建筑內裝修與建筑設備等不同部件所組成,其各自的生命周期并不一致。建筑物的使用壽命取決于結構壽命,結構體系和結構強度不能滿足使用要求,也就是判定了建筑物的“死刑”。建筑室內裝修和建筑設備使用壽命一般短于結構設計壽命,在結構壽命期內,建筑室內裝修和建筑設備通過更新滿足新的使用要求。如何延長建筑物生命周期?或者如何延長結構使用壽命?分析在結構壽命內被拆除的建筑物原因時,除了規劃調整或規劃不合理原因之外,建筑物設計功能單一也是原因之一,業主和建筑師沒有考慮或者無法考慮將來的使用要求。在建筑設計過程中應建立建筑物全生命周期的設計觀念,建筑師要研究使用對象在不同階段的使用要求變化,通過簡單結構改造加固,滿足新的使用要求,延長建筑物的使用壽命。另一種解決辦法是提高既有建筑改造能力和水平。如現代建筑設計集團完成楊浦區國棉十七廠改造,讓百年老廠房華麗轉身,成為創意時尚中心。另一個典型案例就是申都大廈綠色化改造項目。該改造項目位于上海市西藏南路1368號,用地面積2038平方米,建筑占地面積1106平方米,建于1975年,為圍巾五廠漂染車間,1995年由上海建筑設計研究院改造設計為辦公樓,2008年現代設計集團將其進行綠色化改造成為綠色三星標識建筑。
 
二、打造全生命周期的綠色工業化住宅
 
工業化建筑標準化程度高,往往被認為建筑平面靈活性低,不易調整。但是,現代工業化建筑墻板和樓板跨度可以覆蓋兩個住宅整開間,因此,內部空間靈活,可變房型設計,內部隔墻靈活分隔,在相同的外部立面表現形式下,可以變化出不同的房型平面布置,甚至可將兩套房型合并形成大套房。
 
在預制框架剪力墻體系中,由于柱子內凸對使用面積的影響、柱子和外墻空調穿管位置的矛盾等原因,預制梁柱位置會對使用空間造成影響,雖然可以采用柱子外凸做法,但對建筑物外立面影響較大。相比之下,預制剪力墻結構體系不存在上述影響,剪力墻布置在外墻位置,內部隔墻可以靈活分隔布置,對建筑物外立面幾乎不產生影響,且適合于工業化住宅板式結構的生產體系,無論是混凝土大板、“三明治”外墻保溫板,還是雙面疊合墻板。
 
為了提高住宅全生命周期內使用功能適應能力,提出“開放式”工業化住宅設計理念。開放式住宅在住戶入住前(或者入住后),建筑平面布局可以因住戶使用要求靈活調整,設備可以靈活布置,滿足住宅生命周期內使用者的不同需求,同時延長了建筑物的壽命。這種具有應時而變、大空間居住模式的特點,大大提高了建筑的適應性,解決了傳統住宅功能可變性和適老性差的問題。
 
三、傳統住宅設計的歷史沿革和存在的問題 
 
計劃經濟條件下的住宅主要是國家福利分房,如工人新村等類型住宅,體現公平分配,所有住宅標準相同,建筑面積相同,住宅使用壽命基本等同結構壽命。福利住宅其類型具有分層、分室不成套的居住單位,廚房公用、衛生間公用或無衛生間,為建造標準較低不成套的3至6層住宅形式 , 主要為由國家或企業統一建造的專供職工居住的福利型分配住宅,結構形式主要為磚混結構。市場經濟條件下的住宅成為可交易商品住宅,為家庭財產,可升值、保值,體現商品住宅的多樣性和人文需求的多樣性。此時的商品住宅具有分層、分室且成套的居住單位,主要居住空間和功能有臥室、客廳、餐廳、廚房、陽臺及衛生間等,是設備配套比較完善的多層或高層住宅形式,由多幢組合形成小區或多個小區組合形成居住區,公建配套設施也比較完善。結構形式主要為磚混結構(多層)、框架結構或剪力墻結構(高層)。 
 
隨著人民生活水平的提高,傳統住宅設計中存在的問題逐漸顯現。比如適應性不足,統一標準的住宅,難以改造,被大量的拆遷或置換;功能不可變,隨著家庭成員數量變化,居住單位面積不足,廚衛標準等無法提高,住宅功能需求得不到滿足;適老性不足,隨著老齡社會的到來,原有住宅適老性需求不足,多層住宅需增加電梯等垂直交通,輪椅出行等無障礙設施缺乏,如何實現住宅的全生命周期成為社會難題。 
 
作者系:上海現代建筑設計(集團)有限公司 張樺