【AT】誰說裝配式只能做住宅？看深圳首個裝配式高層辦公建築群實踐——萬科雲城

AT導讀

華陽國際設計集團與萬科集團在裝配式建築技術和產品研發、項目實踐上有十餘年的合作經驗，雙方對裝配式建築有著高度統一的理念，並擁有完整的產業鏈資源。在項目實踐中可以實現設計、生產、施工一體化設計，並從設計、生產、施工、成本控制等方面把控好各環節的實施要點。通過介紹萬科雲城一期03地塊裝配式高層辦公建築案例的實踐經驗，旨在為廣大從事裝配式建築行業的工作者提供項目的總體管控經驗。裝配式建築的發展有待全行業的共同努力，才能走上健康發展之路。

萬科雲城一期鳥瞰圖

隨著近年來裝配式建築的大力推廣，裝配式建築技術在住宅領域的應用已經非常廣泛，但在公共建築領域的應用尚處於嘗試階段，而國外在此方面已非常成熟。裝配式建築中預製混凝土外牆與玻璃幕牆相比，具有顯著的特徵和優勢：

（1）立面多樣性。利用混凝土的可塑性，可使構件表面具有相應的圖案、紋理、質感、凹凸造型和材質變化，通過有序的組合實現辦公建築立面的多樣性。

（2）窗戶可在工廠預製安裝，防水性能好，能夠降低城市光污染。

（3）建築外圍護體系耐久性好。

（4）造價較玻璃幕牆低，且後期維護成本較低。我們應該通過裝配化的生產與施工充分發揮預製外牆的自身優勢，打破玻璃幕牆在公共建築「一家獨大」的局面。以下將以萬科雲城一期03地塊項目為例，簡述裝配式技術在辦公建築中運用的項目操作經驗。

萬科雲城一期03地塊效果圖

項目概況

萬科雲城一期位於深圳市留仙洞戰略型新興產業總部基地，是集公寓、產業用房、商業及公共配套活動廣場等為一體的城市綜合體工程，也是深圳首個大規模建設的裝配式高層辦公建築群。項目建設地塊西側為創科路，北側為留光路，南側為留新南路。

萬科雲城一期03地塊為研髮型產業用房，方案設計旨在為地塊內各部分建立高效的連接，分別在水平和豎向上設置了城市公共走道、空中花園、休閑空間，提升研發產業辦公環境。項目總建築面積約33.4萬㎡，商業部分面積為0.9萬㎡，其中7A、7B、7C、7E、7F、8B座共6座高層塔樓為裝配式建築，均為辦公、研發用房。裝配式建築面積約28萬㎡，其中7A座建築高度為148m，地上36層，地下1層；其他樓棟高度為97.8m，地上24層，地下1層，三層及以上為標準層，層高為4.0m。

本項目採用內澆外掛體系，所有建築外牆採用預製外牆構件，樓梯採用預製樓梯，主體結構採用鋁模現澆，室內隔牆採用輕質混凝土條板，並運用自升式爬架等裝配式施工技術，預製率約為17%，裝配率約60%（按深圳市計算方式）。

萬科雲城一期03地塊總平面圖

裝配式建築設計

標準化設計

裝配式住宅項目因其建築類型和自身特點，不同戶型各功能空間的開間、進深在實現標準化上有一定的難度，又因立面造型需要也可能造成局部做法不同，導致構件種類偏多。

裝配式辦公建築與住宅相比，因其結構的規則性易於控制，可以通過以下設計手法實現建築標準化和構件標準化。

（1）統一X、Y方向軸網尺寸，根據軸網尺寸確定構件寬度，實現構件寬度的統一。

（2）統一各樓棟標準層層高，根據建築層高確定構件高度，實現構件高度的統一。

（3）統一結構柱和外圈樑截面尺寸，實現構件在橫向和豎向上與主體連接方式的統一。

（4）根據建築總體造型設計構件形式，盡量以單個或多個構件通過規律性重複布置產生韻律感，以達到「少規格、多組合」的效果。

本項目在方案設計初期經過裝配式建築技術策劃，根據項目特點、建築高度及立面形式，確定了採用內澆外掛體系，所以建築外牆採用清水混凝土預製外牆構件。因6座裝配式建築樓棟標準層平面布局相近，在設計時統籌考慮，將標準軸網統一為8.8m，標準層建築層高統一為4.0m，外圈樑截面統一為500mm×800mm，實現了一種外形尺寸（三種規格）的標準構件和轉角構件類型。

7棟A、B、C、E、F座標準層平面圖

8棟B座標準層平面圖

立面設計

立面設計以「少規格、多組合」為原則，追求乾淨、簡約、大氣的風格，建立統一的預製外牆立面系統，也契合「雲城」的概念。在標準立面單元的不變中尋求「窗」元素表達上的變化，利用「深窗」、「平窗」、「斜窗」等手法實現立面的多樣性。

（1）西向立面兼顧遮陽與造型，以「深窗」為立面元素，突出橫、豎向線條，同時利用窗間進深起到一定的遮陽效果，體現節能環保的綠理念。

（2）內院立面以「平窗」為主要元素，強調室內與外部空間良好的視線交流，共享整個景觀豐富的中庭空間。

（3）其餘部分立面以「斜窗」為主要元素，窗與立面的一定角度形成了多樣的光影效果，使規整的立面形式變得更加跳躍、生動。

本項目以素雅的清水表面展示混凝土的肌理，配合「窗」元素帶來光與影的變化，呈現出PC建築返璞歸真的工業化美感。

深窗示意圖

平窗示意圖

斜窗示意圖

不同形式外窗分布圖

構件設計

在方案設計階段對軸網、層高和外圈樑進行了統一設計，預製外牆構件類型僅有標準構件和轉角構件兩種。在8.8m柱跨單元內，將外牆拆分成兩個標準構件，外輪廓尺寸均為4380mm（寬）×3980mm（高）×600mm

（深），構件重量約為4.63t，共計5 816塊，構件體積約10771m³。因預埋窗戶形式有平窗、深窗、斜窗和陽台欄杆等差異，以及因施工預埋點位要求使構件略有差異。角部位置設計為L形構件，外輪廓尺寸為740mm（長）×740mm（寬）×3 980mm（高），構件重量約為1.44t，共計608塊，構件體積約350m³。通過建築設計前期的統籌，將項目外牆構件種類控制到最少，提高了構件的重複率和模具的周轉率，降低了構件生產難度和成本。

標準構件與轉角構件

標準預製構件

連接節點設計

本項目主體結構為框架剪力牆結構，採用內澆外掛體系，預製外牆為非承重構件，不參與結構主體受力。同時，預製外牆構件頂部出筋與結構梁連接，側面與主體結構連接，而底部與主體結構不連接。考慮預製外牆、現澆柱交接處構件與鋁模板的固定，在構件上預埋螺栓套筒，現場通過對拉螺桿固定鋁模板。通過開發設計兩段式對拉螺桿，實現部分對拉螺桿作為構件與柱構造連接預埋在混凝土中，部分對拉螺桿在拆模后可重複回收利用。

預製構件連接節點示意圖

標準層牆身節點圖

構件與鋁模對拉連接節點示意圖

防水/防漏漿連接節點設計

防水設計採用材料防水、構造防水及結構防水相結合。水平縫採用企口和高低縫，垂直縫設置空腔和排水導管相結合，確保外牆防水性能可靠。因樑柱截面較大，層高較高，混凝土澆築時側壓大，混凝土脹模和漏漿風險也較大。其節點設計上，豎縫處採用防漏漿膠皮、連接鋼板與臨時PVC管（在豎縫導水槽內插入臨時PVC管，澆築完成後取出）相結合，並在鋼筋密集的結構柱位置放入薄鋁片，降低混凝土側壓帶來的漏漿風險。

構件生產與成品保護

構件生產與成品保護

本項目在構件生產及成品保護方面採用了以下措施：

（1）模具採用不鏽鋼板，消除後期生產中鐵鏽污染構件清水表面的隱患，同時保證構件表面的光滑度。

（2）所有構件生產過程中，採用同一配合比、同一原材料、同一批工人、同一生產工藝、同一振搗方式、同一養護標準，確保所有構件達到同一品質標準。

（3）構件成品養護上，應防止構件產生裂紋、破損或有害變形等，並避免構件表面出現污漬或泥土。

（4）構件運輸與成品保護方面，構件外飾面採用兩層保護膜包裹，並在運輸支架與構件外飾面接觸處設置膠墊作為緩衝材料，確保構件存放架不與構件外飾面直接接觸，避免構件損壞。

構件之間豎縫防水節點

構件安裝

（1）塔吊布置、選型與構件設計

因構件重量與塔吊布置及選型關係密切，在設計階段需要進行塔吊布置及選型，並複核構件重量。一般情況下塔吊布置及選型原則如下：

1）塔吊覆蓋範圍除了應全覆蓋建築物外，還應考慮能夠覆蓋臨時施工道路、運輸車臨時停靠點和構件臨時堆放區；

2）盡量將塔吊的作業半徑控制在最小，當單棟建築布置一台塔吊時，宜靠近建築物中心布置，且應滿足作業空間和拆卸空間；

3）能夠在規定總荷重限內進行吊裝作業；

4）綜合考慮拆卸費用、租賃費用等的經濟性。

在構件方案設計初期，轉角處構件設計為標準構件+轉角構件，構件重量為6.04t，因確定採用TC7030B塔吊，懸臂半徑50m（43m幅度半徑不能全部覆蓋塔樓），需將轉角處構件的重量設在5t以下，所以轉角構件調整為4.63t的標準構件和1.44t的轉角構件。

塔吊布置示意圖

（2）施工機械附著與構件設計

為了杜絕後期使用過程中外牆滲漏等質量通病，預製外牆採用預埋窗框。因塔吊、施工電梯、自升式爬架等施工機械與建築主體附著，為避免施工過程中對窗的破壞，施工機械附著處預製外牆採用預埋方通，而非預埋窗框。

預製外牆預埋方通示意圖

預製外牆預埋窗框示意圖

（3）施工順序

構件的吊裝順序不僅影響施工的難易程度和精度，還對構件細部做法和構件與主體結構之間連接節點做法有較大影響，因此在初步設計階段應確定其施工順序。本項目因結構柱鋼筋密集，採用施工現場先綁紮鋼筋、后吊裝構件的方式。構件吊裝前完成樓面方向、豎向標高螺栓調整和水平面防水/防漏漿等，提高構件吊裝效率。

施工順序

裝配式建築項目管控經驗

萬科雲城一期03地塊實景圖

設計、生產、施工一體化設計

裝配式建築應打破現在常規項目建築設計與部品生產、施工割裂的方式，設計階段除應進行建築、結構、機電設備、室內裝修一體化設計協同外，還應與構件生產單位、施工單位、部品生產單位等做好協同設計。

設計單位協同工作內容

裝配式建築工業化方案設計和連接節點設計是核心。在設計全過程中，應該考慮構件標準化程度、構件生產的難易度、構件吊裝施工的易操作性等問題。在設計階段，構件生產及施工單位應該提前介入，將構件形式、重量、塔吊布置等在初步設計前確定。

工法試驗段搭建

對於非常規做法的裝配式建築項目，在施工場地允許的情況下，建議取項目局部區域搭建工法試驗段，其作用和優點如下：

（1）可檢驗工藝的合理性。如預製構件與預製構件、現澆段連接節點之間構造做法的合理性，預製構件與鋁模、輕質隔牆等連接節點設計及施工的合理性，施工工藝順序的合理性等。

（2）可作為輔助材料選型的試樣區。利用工法試驗段可檢驗PE棒、膠條、密封膠等輔助材料的性能和可操作性。

（3）可作為工人吊裝的實訓區。在正式吊裝前，利用工法試樣段反覆模擬吊裝，使吊裝操作工人熟練掌握吊裝技術，並對部分工藝做法進行完善。

（4）可作為項目施工後期的展示區。項目施工階段，考慮施工現場的安全性，可以作為施工展示區供觀摩和交流。

工法試驗段搭建

萬科雲城一期03地塊實景圖

業主：萬科企業股份有限公司

建設地點：深圳市西麗留仙洞片區

建築設計：華陽國際工程設計股份有限公司

聯合設計：第五建築 &V3（方案設計為聯合設計）

項目負責人：田曉秋、龍玉峰

設計團隊：李偉、張偉、王春才、趙曉龍、鄒興興、陳倩蓉、楊濤

總建築面積：約 33.4 萬 ㎡

設計時間：2014.08

項目狀態：設計完成，8B 座主體施工完成，其他棟施工中

圖片版權：華陽國際工程設計股份有限公司

龍玉峰

華陽國際設計集團副總裁，建築產業化公司總經理，深圳市十佳青年建築師（2013年），專註於裝配式建築、保障性住房設計研究，兼任同濟大學建築與城市規劃學院課程顧問教授、國家裝配式建築產業技術創新聯盟副理事長、專家委員會副主任委員。

王春才

華陽國際設計集團建築產業化公司研發部副總經理、東莞產業園公司副總工程師，主要從事裝配式建築設計及研發、保障性住房設計研究和建築產業園建設等工作。

鄒興興

華陽國際設計集團建築產業化公司建築師

文章已刊登於《建築技藝》2017年3月刊：「裝配式建築的再思考」。更多精彩內容，請識別下方二維碼購買雜誌。

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