武汉装配式保障性住房设计思路研究

姜赶超

(武汉市规划设计有限公司，湖北 武汉 430000)

1 研究背景

“十二五”以来，我国经济社会快速发展，人民生活水平日益提高，保障房需求也开始日益增大。鉴于保障性住房具有建设周期短，规模大等特点，一方面，由于传统现浇的施工方式建设效率较低，因此有必要转变方式提高建设效率；另一方面，随着人口红利逐渐消失，劳动力成本的增加及劳动力数量下降，装配式建筑在政府和市场化的重视下，开始迅速发展，装配式建筑目前作为建筑产业化的主要形式，已经成为建筑业发展的新热点[1]。但总的来说，武汉市装配式建筑的发展仍处于起步阶段，发展相对滞后，装配式保障性住房相关的研究也相对空缺。本文通过研究装配式建筑的结构体系，旨在得到装配式保障性住房的设计思路，以促进武汉市保障房宅产业化发展。

2 保障性住房类型与装配式政策研究

2.1 保障性住房类型

我国保障性住房主要有出售型和出租型两种类型[2-4]，出售型保障性住房包含经济适用房和限价商品房，出租型保障房包含廉租房和公共租赁住房(见表1)。

表1 常见保障性住房类型与特征表

2.2 装配式相关政策研究

2016年国务院办公厅发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，自此全国各个省市相继发布相关政策进一步推进装配式建筑的发展。经调研，全国有29个省市的政府办公厅发布了装配式建筑实施意见或者装配式建筑发展规划，重庆、四川等省份发布了相关的配率计算细则。2017年湖北省发布《湖北省装配式建筑装配率计算细则》。同年武汉市发布《武汉市人民政府关于进一步加快发展装配式建筑的通知》，《通知》中提出到2020年年底，力争新建装配式建筑面积占当年新建建筑面积的比例不低于40%。自此武汉市对新建建筑装配式比例有了明确要求。

2019年8月，武汉市城建局发布《武汉市装配式建筑装配率计算细则》，该文件为武汉市装配式建筑的装配率计算给出明确法则，给出建筑装配率要求和各项部件指标数据和对应评分值，为武汉市装配式建筑的评分和审核提供依据。

3 装配式保障性住房设计思路

装配式保障房的设计是一个结合各专业一体化的系统过程，其中建筑设计、结构设计及拆分、工厂制造构件和施工阶段吊装装配是建筑建设系统不可缺少的组成部分，各系统相互制约、配合和促进。因而在开始设计预制装配式保障房之前，应该充分考虑针对建筑拆分的PC构件设计，提前在配合结构拆分的基础上进行建筑设计，不仅能大幅度提高建筑设计的效率，减少设计的不合理性和返工率，而且能更有效达到规定的装配率的要求。

3.1 装配式保障性住房的结构体系选用

装配式结构主要分为以下三种体系:装配整体式框架体系、装配整体式框剪体系、装配整体式剪力墙体系。根据剪力墙全部预制或者部分预制又分为叠合剪力墙(PCF)体系和外挂板体系。

装配整体式剪力墙结构体系，指的是剪力墙结构的竖向构件全部或者部分预制，内隔墙，叠合楼板叠合梁，叠合阳台，楼梯等酌情采用预制或现浇的形式。装配整体剪力墙结构体系布局简单，经济性好，抗震及受力性能合理，能达到较高的预制率[5-6]。适合高层保障性住房这种开间有限空间规整的结构形式。结合我国目前的装配式建设发展情况及经济发展情况，我国的保障性住房宜采用装配整体式剪力墙结构体系[7]。

3.2 保障性住房户型选取

目前武汉市缺乏相应的保障住房的标准化图集，故通过搜集全国各省市保障住房的标准化图集，依据图集提取其中的设计原则及要点，了解通用尺寸及模数，总结得出武汉市发展装配式保障房的设计思路。以武汉市汉阳区黄金口岸二期保障性住房小区为例，小区为塔式形态住宅，该小区提供保障性住房房源936套，套内面积60 m2～80 m2。塔楼形态见图1，对应典型套型平面见图2。

3.3 装配式预制构件选用及套型尺寸设计

结合国家装配式构件图集进行构件选取，上图C户型客厅连阳台处墙体可选构件如下，以层高2.8 m为例，选取门洞1.8 m构件，型号为WQM-3628-1823。卧室开间向外墙选WQCA-3328-1816。进深向右侧外墙板可选两种不同尺寸构件(见图3，图4)。

保障性住房开间常见功能组合方式：阳台、阳台&卧室、阳台&客厅、客厅&卧室、主卧&次卧——对应不同开间尺寸[8]。挑板选取——阳台板、空调板出挑尺寸；外墙板(带窗)——边户采光——进深方向协调尺寸；内墙板(不带窗)——中间户分户——预制围护墙尺寸(与结构尺寸)根据外墙构件选用不同设计出两种户型(上述户型D设计思路同理)，套型尺寸如图5，图6所示。

3.4 预制构件拆分设计

装配式建筑构件要达到自动拆分，须满足以下原则：

1)平面布置宜简单规则对称，长宽比不宜过大，质量刚度宜分布均匀，局部凹凸尺寸不宜过大。

2)竖向布置宜规则均匀，竖向抗侧力构件截面尺寸宜自下而上组件减小，构件宜上下对齐，避免出现刚度突变。

3)构件划分宜少规格多组合，满足受力合理施工方便的要求，在进行梁柱等构件布置时，应提前知道工厂生产设备生产构件截面尺寸的边界条件，否则设计的构件无法生产。在进行剪力墙布置时，墙的布置应尽量去方便工艺拆分。

以上述C户型为例，竖向构件拆分图如图7所示。

在布置装配式剪力墙结构中竖向构件时，除了遵循传统剪力墙的受力方式去布置纵横向剪力墙外，还应符合以下几个要点:

1)当L，T形等形状剪力墙中，墙身长度不小于1 m时，墙身一般选用预制，即传统现浇的除边缘构件外的非阴影部分。墙身长度不大于1 m，墙身应连同边缘构件一起现浇。

2)当外墙大面积开窗或者开洞导致预制外墙比较短时，可将现浇边缘构件部位内移，将相邻边缘构件与较短的预制外墙一起预制[9]。

3)若预制构件的长度很短，该范围内的预制构件可以连通外隔墙带梁及剪力墙边缘构件一同预制，但一起预制的构件总重量应满足吊车起吊容许总重量的前提，此方式可以减少预制构件的个数。

4 结语

本文通过对国内装配式技术应用现状的分析，以及对武汉市装配式技术在保障房设计中存在的问题和相关的技术限制进行剖析。在此基础上，对装配式设计中的主要部分——预制构件的设计进行了设计思路和设计原则的梳理。并结合装配式设计体系和预制构件设计思路，以国家装配式预制构件标准图集为依据，进行套型的构件拆分设计示例，为构建武汉市装配式保障性住房户型库建立思路。本研究基于政策指引，从保障房套 型设计方面补充武汉市保障房的设计思路。