裝配式知識(shí)分享：裝配式建筑立面設(shè)計(jì)的 "模具思維"

►裝配式建筑立面設(shè)計(jì)的 "模具思維"

裝配式建筑是建筑原材料在工廠中預(yù)制為建筑構(gòu)件或進(jìn)一步預(yù)組裝成建筑模塊，再運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)裝配而成的建筑。預(yù)制混凝土外墻、外墻掛板、預(yù)制陽臺(tái)等是裝配式建筑經(jīng)常用到的立面構(gòu)件。對(duì)于外圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用預(yù)制混凝土構(gòu)件的裝配式建筑而言，設(shè)計(jì)者應(yīng)該適當(dāng)了解模具相關(guān)的知識(shí)，要具有“模具思維”，才能做出好的立面設(shè)計(jì)。

建筑師在做裝配式建筑的設(shè)計(jì)前，宜熟悉預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工藝。要更好地挖掘預(yù)制混凝土的潛力，需要全面深入了解模具制造、特定表皮形式和造型的混凝土澆筑和處理工藝，構(gòu)件生產(chǎn)與現(xiàn)場(chǎng)施工措施，墻板與主體結(jié)構(gòu)的連接方法等知識(shí)。

01 模具復(fù)用

預(yù)制混凝土構(gòu)件的模具較昂貴，應(yīng)將模具費(fèi)用攤銷到盡可能多的構(gòu)件上。理論上，預(yù)制構(gòu)件鋼模的周轉(zhuǎn)次數(shù)比現(xiàn)澆模板高很多，能達(dá)到100-200次(視構(gòu)件類型、脫模難度、工人操作等因素)。單一模具的復(fù)用次數(shù)越高，項(xiàng)目的成本就越省。因而盡管每個(gè)項(xiàng)目的情況各不相同，最經(jīng)濟(jì)合理的策略始終是使設(shè)計(jì)元素的重復(fù)率最大化。這意味著要取得盡可能高的重復(fù)率的同時(shí)不犧牲設(shè)計(jì)的自由度、避免立面形象呆板、單調(diào)，需要建筑師仔細(xì)規(guī)劃。

蒙特利爾大學(xué)ETS學(xué)生公寓樓，公寓主要立面的外墻采用了外形尺寸相同的預(yù)制混凝土外墻掛板，但有三種開窗形式，黑白兩種顏色(色彩不會(huì)影響模具)。平面高度標(biāo)準(zhǔn)化但立面并不單調(diào)乏味。

一個(gè)項(xiàng)目使用的模具數(shù)量與很多因素有關(guān)，對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)化”的要求并不總是與多樣化相矛盾。比如，當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目同時(shí)生產(chǎn)供應(yīng)的某種構(gòu)件數(shù)量很多，或者計(jì)劃的生產(chǎn)排期緊張時(shí)，即便這些構(gòu)件完全相同，仍然要制作多套模具才能夠保障項(xiàng)目按預(yù)期完工。利用這一點(diǎn)，建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)就可以對(duì)立面構(gòu)件的種類和個(gè)數(shù)做合理的規(guī)劃，不一味去“統(tǒng)一”不一樣的構(gòu)件，而是在標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化之間取得平衡。

02 “主模具”與“組合模”

可利用“主模具”的概念回應(yīng)造型的訂制化、多樣性與經(jīng)濟(jì)性之間的矛盾。可以為局部造型與細(xì)部尺寸略有不同而總體相似的構(gòu)件制作一套“主模具”，通過調(diào)整配套的模具工裝、墊塊、隔板、磁吸等配件，形成不同的“組合模”用于澆筑不同的構(gòu)件，以實(shí)現(xiàn)“主模具”在項(xiàng)目中的最大復(fù)用次數(shù)，降低模具攤銷成本。對(duì)于重復(fù)率不高的局部造型的模具，可以使用相對(duì)廉價(jià)的材料。

應(yīng)用這種策略時(shí)不能忘記：修改調(diào)整模具需要時(shí)間;且工人操作模具的熟練程度不一，拆裝組合模具的過程可能對(duì)主模具造成損傷。因而模具的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮拆裝重組的方便。

03 造型、細(xì)部便于脫模

除了考慮模具的最大復(fù)用次數(shù)，構(gòu)件的設(shè)計(jì)還需要考慮脫模的難易度。如果從方案時(shí)就考慮到這一點(diǎn)，后期就不會(huì)因制作難度而變更設(shè)計(jì)、影響設(shè)計(jì)效果的實(shí)現(xiàn)。

將預(yù)制墻板的洞口和墻板的邊緣等部位設(shè)計(jì)便于脫模的倒角(垂直于底模/模臺(tái)的側(cè)面做成便于構(gòu)件從模具內(nèi)拉出的斜面)，可以減少構(gòu)件脫模時(shí)拆模的工作量，提高脫模的效率。

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