震后居住建筑恢復(fù)性重建設(shè)計(jì)研究(23)

2013年9月22日

(6) 異形柱框架結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的矩形柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)，柱、梁往往大于墻厚，會(huì)在房間內(nèi)出現(xiàn)棱角，不美觀，也不便于家具擺設(shè)。因此，在房屋的角部，便出現(xiàn)了一些與墻厚同寬的非矩形截面形狀的柱，如T形邊柱、十字形中柱、L形角柱等，由這些異形柱與矩形柱組成框架受力體系，室內(nèi)不出現(xiàn)柱楞便于使用，填充墻采用輕質(zhì)保溫隔熱材料，因墻體減薄，與砌體結(jié)構(gòu)相比可增加使用面積，而在對(duì)使用影響較少的部位，如門背后、廚廁等處仍設(shè)矩形柱，以保證良好的抗震性能。

這種矩形柱與異形柱相結(jié)合的異形柱框架結(jié)構(gòu)中，矩形柱剛度相對(duì)較大，主要抵抗水平力，而異形柱主要抵抗垂直荷載。這種住宅的造價(jià)要高于框架結(jié)構(gòu)，且分隔靈活性及可變性也差一些。

4.4.1.2 結(jié)構(gòu)體的適用結(jié)構(gòu)形式

CSI住宅通過合理的結(jié)構(gòu)選型，獲得空間可變性高的大跨度空間，以方便住戶靈活分隔建筑空間來實(shí)現(xiàn)不同居住需求。從以上內(nèi)容可知，可用于空間可變住宅的結(jié)構(gòu)形式有好多種，但各有利弊，以是否能夠形成可變性高的大跨度空間為衡量的標(biāo)準(zhǔn)，如果用于震后的重建工程，還要考慮建筑結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟(jì)性。

磚混結(jié)構(gòu)雖然是比較經(jīng)濟(jì)比較常用的建筑結(jié)構(gòu)形式，但是在當(dāng)今的技術(shù)水平支持下，所能提供的靈活可變空間不過為6.0mX7.5m左右，難以形成可變性高的大跨度空間，由此產(chǎn)生的有效戶型極為有限。在人均居住面積不高的情況下，空間變換的意義恐怕更側(cè)重于房間數(shù)量上的增減，而非真正生活方式的改變。因磚混結(jié)構(gòu)存在較大的局限性，而且不能用于高層建筑形式。

框架結(jié)構(gòu)體系是一種靈活而又經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。剪力墻結(jié)構(gòu)體系和框剪結(jié)構(gòu)體系也都適用于高層建筑。在同等情況下剪力墻結(jié)構(gòu)體系可以比框剪結(jié)構(gòu)體系建得更高，但造價(jià)略高，且內(nèi)部空間劃分不夠靈活；框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系一般將樓梯間和電梯間設(shè)為全是剪力墻，其余的則是框架結(jié)構(gòu)，主要用于住宅樓，比較方便住戶更改內(nèi)部空間。目前常見的高層住宅建筑結(jié)構(gòu)體系都是框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系，比全剪力墻結(jié)構(gòu)體系要節(jié)約成本，并且方便住戶使用。

根據(jù)上述不同建筑結(jié)構(gòu)形式的分析，結(jié)合CSI住宅對(duì)結(jié)構(gòu)體的要求，我們可以得出：目前適用于CSI住宅的建筑結(jié)構(gòu)形式有框架結(jié)構(gòu)與框架剪力墻結(jié)構(gòu)，兩種建筑結(jié)構(gòu)形式可根據(jù)具體的實(shí)地情況選擇性使用。

4.4.2 填充體的設(shè)計(jì)

在CSI住宅建設(shè)理念下，住宅的結(jié)構(gòu)體部分一旦設(shè)計(jì)和建造完成，將很難在以后住宅的使用過程中對(duì)其進(jìn)行改造。但是填充體部分則不同，住戶可以根據(jù)不同的使用需求對(duì)住宅的戶內(nèi)空間進(jìn)行任意的拆除、變更和更新。在這種情況下，住戶如何對(duì)住宅空間進(jìn)行劃分與改造，將是一個(gè)值得研究的課題。經(jīng)過研究，總結(jié)出以下兩種方法：

4.4.2.1 套型中設(shè)置靈活隔墻

正如字面所理解，所謂靈活墻就是可以靈活移動(dòng)同時(shí)可以對(duì)空間進(jìn)行有效地劃分，創(chuàng)造多樣化的戶內(nèi)空間，來滿足不同住戶不同的生活需求的非承重墻(如圖 4.9)。

CSI住宅靈活分隔墻設(shè)置

圖 4.9 CSI住宅靈活分隔墻設(shè)置

在住宅空間里設(shè)置靈活墻的主要原則是：要充分考慮住戶在空間里的使用需求，尊重使用者的生活習(xí)慣，應(yīng)做到人性化設(shè)計(jì)，盡量用最少的隔墻創(chuàng)造出最豐富的室內(nèi)空間。在靈活墻本身的設(shè)計(jì)原則上應(yīng)保證材料的最基本的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)也要保證其有效物理特性如隔音、隔熱等。且在安裝過程中要做到符合模數(shù)協(xié)調(diào)的原則，以便日后住戶對(duì)其進(jìn)行更換和維修的時(shí)候，接口可以與其他隔墻部件進(jìn)行配合。

在現(xiàn)階段的我國(guó)CSI理念下的住宅套型的設(shè)計(jì)中，可以分兩種情況進(jìn)行討論：一種是在套型空間設(shè)計(jì)中廚衛(wèi)位置定型，在以后的生活中不易改變的情況(如圖 4.10)；另一種是廚衛(wèi)位置未定型，可以在以后的使用過程中對(duì)其位置進(jìn)行任意改變，該方式主要依靠CSI的整體廚衛(wèi)部品體系得以實(shí)現(xiàn)(如圖 4.11)。前者可能是我國(guó)推行CSI理念的住宅設(shè)計(jì)模式初期階段的模式，這個(gè)時(shí)候的靈活墻只對(duì)臥室、起居廳、書房等空間進(jìn)行任意分隔。而后一種情況是成熟階段的一種模式，這個(gè)時(shí)候靈活墻可以在全套型范圍內(nèi)任意分隔，具有更強(qiáng)的靈活性。目前我國(guó)難以推廣使用高隔熱、高隔聲性能靈活隔墻的原因是其造價(jià)太高，所以這些構(gòu)件要達(dá)到部品化、工業(yè)化生產(chǎn)才有可能降低造價(jià)，提高質(zhì)量。

廚衛(wèi)不可變套型CSI住宅靈活分隔墻設(shè)置

圖 4.10 廚衛(wèi)不可變套型CSI住宅靈活分隔墻設(shè)置

CSI住宅的整體衛(wèi)生間

圖 4.11 CSI住宅的整體衛(wèi)生間

4.4.2.2 套型中設(shè)置模糊空間

模糊空間從字面上也很容易理解，也就是住宅平面設(shè)計(jì)中設(shè)置一些比較模糊的空間，這些空間或者房間的功能尚未確定，以便日后住戶隨著家庭結(jié)構(gòu)以及使用需求的變化，對(duì)這部分空間進(jìn)行靈活分隔與利用，并在功能上能夠進(jìn)行有效的提升。

模糊空間設(shè)計(jì)的主要原則是：模糊空間的設(shè)置面積不能過大，不宜超過8平方米，而且設(shè)置的位置最好是靠近臥室、起居室等功能房間，且用靈活可變的隔墻分隔，當(dāng)需要的時(shí)候把隔墻拆掉，以延伸和擴(kuò)大起居、臥室等空間的功能。當(dāng)需要獨(dú)立使用的時(shí)候再用靈活墻把這部分空間分隔開來，作為單獨(dú)的功能房間來使用，比如可以作為樂器室、健身房、兒童房等(如圖 4.12)。模糊空間的最大特點(diǎn)是，靈活性和可操作性很強(qiáng)，住戶在花費(fèi)很少費(fèi)用的情況下可以對(duì)部分套內(nèi)空間進(jìn)行改造。這是目前在我國(guó)CSI理念下的住宅設(shè)計(jì)乃至傳統(tǒng)住宅設(shè)計(jì)中可普遍推廣的方法。

CSI住宅的模糊空間設(shè)置