轻钢轻板住宅平面布置

6.4.2　轻钢轻板住宅平面布置

轻钢轻板住宅建筑设计首先要从研究住宅单元平面入手。户型单元是住宅楼组合中的基本单位，它的方案设计优化在整个住宅建筑设计方案优化中占有极其重要的位置。由于轻钢轻板住宅在我国属于新型的住宅建筑类型，住宅的钢结构体系仍处于研究阶段，目前经过市场验证，能与轻钢轻板住宅体系紧密结合的住宅平面布局并不成熟，对于轻钢轻板住宅的平面布局体系的研究也还不完善。

图6-20　轻钢轻板试点住宅常用平面

轻钢轻板住宅与其他传统结构住宅相比最大的优势是，可以设计成开间较大的房间，而且布置灵活，不用受主要结构构件的影响，充分满足适应性要求。从我国已建的轻钢轻板住宅来看（表6-4），由于开间尺寸较灵活，开发商可根据自己的经济和建筑要求，采用不同的开间形式。但目前建筑的平面布局却非常单一，如表中四种住宅尽管开间不同，但是平面布置几乎一样，均采用图6-20的平面分隔形式。这种住宅的内部空间组织与以往传统结构的形式相同，没有体现出钢结构大开间模式所带来的灵活的空间布局，影响到轻钢轻板住宅发展和市场竞争力。

轻钢轻板户型单元设计方案优化是指在进行户型单元方案设计时，按照居住使用功能、技术经济等优化目标（或标准）选择各种设计要求条件、手段等内外因素构成最优组合状态，即符合轻钢轻板住宅结构特性的最优户型单元设计方案。

表6-4　住宅开间比较

（1）优化步骤：在进行轻钢轻板住宅户型单元设计之前，必须对户型单元的建筑内容进行综合详尽的剖析，即从不同角度并用多种方法去展示它的内容因素。对轻钢轻板住宅居住功能进行剖析，一般是以人的居住需要为中心，沿着住户家庭成员的生理、心理、物质、精神等需求的线索，罗列出居住生活对建筑空间构成的要求因素；对轻钢轻板住宅建筑技术进行剖析是以地区、企业的建筑物质技术条件为对象，阐明技术构成因素；从建筑经济角度对建筑空间进行剖析时，是以建筑投资效益为条件，展示建筑经济指标因素；对轻钢轻板住宅居住生活空间形体进行剖析时，是以建筑空间参数为主线，排出户型单元建筑空间的组合因素。在对户型单元设计内容因素进行全面的、综合的深入的剖析以后，着手进行户型单元设计构思以及按照设计要求进行方案的变化和完善。

按照第6.1.2节总结轻钢轻板住宅设计特征要求，建筑师按传统方式、凭经验进行方案构思的同时，应运用电脑辅助调配各种设计因素的组合关系，获得更科学的适宜工业化方案形式。理想情况下，借助电脑进行平面优化步骤设想如下：

a. 建筑师明确设计任务及住户需求。

b. 建筑师了解地区建筑材料制品生产与施工等技术条件，传统的与流行的审美观念等社会条件。

c. 建筑师根据电脑数据库分析现有同类型住宅建筑设计情报资料，并按内容性质（经验或教训）与使用性质（套用、参照或参考）分类。

d. 根据对设计要求、条件、问题、标准等研究结果进行构思立意，电脑根据约束条件，排列尽可能多的设想方案，人工修正。

e. 电脑计算多种不同方案的综合价值或设计质量指标。

f. 建筑师根据方案的设计质量指标进行综合评价与比较。

g. 建筑师以综合评价中取得的数据信息为依据，对原来方案进行反馈修正，使方案进一步优化。

h. 建筑师进行综合评比，作出最优方案的决策。

（2）方案的排列与组合：任何住宅建筑设计都是在一定的约束条件下进行的，因此，在轻钢轻板住宅户型单元方案的排列与组合中，首先对制约因素进行分析是十分重要的。

约束条件可分为两种：一种是设计标准、预制构配件的规格、尺寸等固定不变的限制因素，称作不变因素，另一种是建筑参数、空间组合形式、材料与结构形式、施工方式等可以选择与变化不定的限制因素，在设计工作中称作可变因素。户型单元设计产生在住宅户型单元建筑设计的所有不变因素与可变因素的相互匹配组合中，由于两种因素互相交错联结，形态千差万别，因而形成了多种多样的户型单元设计方案。

轻钢轻板住宅建筑设计约束因素除应遵守国家建筑法规和技术规范外，还应注意以下方面。

首先，柱网布置应满足规则性要求，宜以住宅单元或套型为单位实现模块化，以模块的平接、错接和对称凹（凸）接等多种拼接适应总平面布置的变化。轻钢轻板结构则要求建筑结构布置清晰，梁柱交接关系明确，柱网布置整齐，不管是在平面还是在立面造型上都显示出整齐划一的特点。柱网适合居住，满足不同的使用功能。在结构布置不变的情况下，不同的建筑平面布置，使住宅单元的平面布置灵活多样。图6-21、6-22为轻钢轻板小高层基本拼接单元，三房二厅二卫，建筑面积137.7平方米，在相同的结构布置条件下，三室二厅二卫的居室变成了三室二厅一卫；另外，在原有的结构布置条件下，通过拼接增加了一个3米跨单元，可将三室二厅二卫的居室变成了五室二厅二卫。

图6-21　A型平面布置变化

图6-22　B型平面布置变化

其次，小柱网比大柱网好。根据已建实例比较，较经济的柱网为4～6米。柱网大，需要梁构件大，为满足强柱弱粱的抗震要求的柱截面也会增大，总用钢量也会随之增加，从而影响住宅建筑造价。在4～6米跨度下，采用常规柱截面形式和结构布置，一般都能满足住宅平面功能要求。

第三，住宅平面应按模数规定布置。由于住宅功能的多样性要求，房间的开间、面宽均有较大的变化，反映到结构构件上，会带来结构构件如梁、柱的用料、断面尺寸、大小等的不同。与传统砌体结构不同，钢构件不能在现场自由加工、任意增加长短，同时钢节点所用的连接件的用料、尺寸变化也比较多样，这增加了工厂加工制作的难度，而且提高了制作成本，也给现场施工带来困难，不利于施工速度的提高。因此，在轻钢轻板住宅的设计中既要考虑到房屋功能方面的要求，又要考虑到钢结构的施工、加工方面的要求，住宅房间平面按模数规定设计，有利于钢结构计算，也有利于结构构件的模数化以及连接节点的标准化，最终有利于轻钢轻板住宅的生产与施工。

轻钢轻板住宅如采用钢—混凝土混合结构住宅体系，厨房、卫生间的位置宜靠近混凝土核心筒或剪力墙，避开钢结构承重构件，以利于钢结构构件的防火、防腐处理，并应采取整体化设计，厨卫设备应尽量符合模数协调原则。对于中高层轻钢轻板住宅，则应优先选择钢管混凝土柱框架—钢筋混凝土核心筒结构体系，因为采用全钢结构体系成本较高，且易产生震动，舒适度较差；而且，如果考虑平面功能，采用支撑体系对建筑的设计及功能改进将带来负面影响；另外，由于建筑抗噪音要求高，如在楼、电梯间布置核心筒，钢筋混凝土核心筒结构使电梯运行噪声能得到较大限度的隔绝；同时，楼梯间在核心筒内能有效地保证建筑上下垂直通道防火安全。