1、CSI 住宅基本理论和构造组成研究 吴秀銮 成帅 盐城幼儿师范高等专科学校建筑工程学院 河北建筑工程学院建筑与艺术学院 摘 要： CSI 住宅是我国在吸收支撑体理论、开放建筑理论和借鉴日本 KSI 住宅发展经验, 采用结构支撑体系和围护填充体系完全分离施工, 具有中国自身特征的住宅建筑体系。在理论基础和对住宅户型的长期实践基础之上, 通过对 CSI 住宅构造可变性的研究, 使人们能够全方面的了解并接受 CSI 住宅体系。关键词： CSI 住宅; 支撑体; 填充体; 工业化住宅; 作者简介：吴秀銮 (1967) , 女, 江苏建湖人, 副教授, 现任职于盐城幼儿师范高等专科学校建筑工程学院, 主
2、要从事建筑节能研究工作。收稿日期：2017-07-22Received： 2017-07-220 引言随着中国城市化进程加速和二胎时代的到来, 我国城市居民对住宅的需求量大幅度上升, 我国住宅工业化发展取得了长足的进步。传统的作业方式正在向装配式工业化转变, 承发包方式向设计施工一体化的工程总承包转变, 住宅全装修将逐步替代目前的住宅交付方式。目前中国进入老龄化社会, 房产价格居高不下, 如何保证住宅不变的情况下, 改善住宅可变性和耐久性, 满足人们对生活品质日益增长的需求, 全社会都在寻求一种方案。1 从传统集合住宅到 CSI 住宅我国现阶段建造的住宅类型大多数是传统型的集合住宅, 在划分好
3、的区域内, 将一系列低层、多层、高层住宅集合建造在一起, 使用年限 70 a, 室内空间分隔灵活性低, 在加上二次装修浪费巨大的能耗, 传统型的集合住宅已经不能满足居住者对居住环境的需要。在这样的背景下, 结构支撑体系和围护填充体系分离的支撑体住宅诞生了。支撑体住宅空间分隔灵活、开敞度高。住户可根据实际需要, 在不同时期对空间作合适的分布, 改善以前单一、没有依据住户实际需要的住宅生产模式。CSI 住宅 (China Skeleton Infill, CSI) 是我国在吸收支撑体理论 (SAR) 、开放建筑 (Open Building) 理论和借鉴日本 KSI 住宅发展经验发展来的中国支撑体
4、住宅。CSI 住宅是由不可变体系和可变体系组成, 不可变体系主要是结构支撑体系, 可变体系是围护填充体系。结构支撑体系是建筑受力结构构件, 耐久年限 100 a, 在建筑全生命周期里不能随意变更的, 它影响到整体建筑的安全, 它作为建筑第一部分先施工, 它可以采用现场湿作业施工, 也可以采用大型结构构件装配式施工。CSI 住宅在第一部分结构支撑体系建设完成之后, 住宅室内形成大空间, 进行第二部分填充体系的设计布局。可以由房产开发单位和住户商量抉择, 以住户为核心, 充分代表了住户自身意愿和需求, 维护填充体系全部采用建筑装配的模式, 若后期住户需改变室内空间布置可以快速便捷装饰住宅。CSI
5、住宅是采用结构支撑体系和围护填充体系完全分离施工的住宅, 具有中国自身特征的住宅建筑体系。2 CSI 住宅的不可变体系CSI 住宅的不可变体系由支撑结构体系和公共设备管线两部分组成。支撑结构体系是指住宅中不能根据住户要求随意更变的结构体部分, 是由梁、柱、板和一些围护承重剪力墙墙体组成。公共设备是指各个住宅之间的外部公共设备管线, 包括供电管道、给排水管道和暖通管道等。2.1 CSI 住宅支撑结构体系CSI 住宅要在室内产生整体大空间, 需要稳定可靠的支撑结构体系。预应力钢筋混凝土结构体系具备优良的结构性能, 通过对钢筋进行预应力力学方式处理, 使钢筋的抗拉性能显著提升, 从而提升板跨距离,
6、在竖向空间外围设置框架柱和剪力墙, 支撑结构体系结构构件可以在工厂进行大规模预制制作, 在现场装配。日本的 KSI 住宅, 就是运用预应力板柱结构作为 KSI 住宅的主要支撑结构。预应力结构体系具有得天独厚的结构形式, 可以去除室内柱子, 不需设置结构梁, 给室内留有充分改造的余地。2.2 CSI 住宅公共设备管线CSI 住宅体系的公共设备管线采用了统一竖向设置的户外管道井。户外管道井是一个独立的支撑体, 户内外分离的模式, 不因住户的装修使用而发生变化, 后期住户管线整体性检修在室外进行, 方便且不对住户的生活产生影响。建造过程中即可以充分使用预制设备管道井, 代替现场湿作业施工, 建造速度
7、快、造价低。3 CSI 住宅的可变体系CSI 住宅的可变体系包括空间体量可变和填充结构可变两个方面内容。空间体量可变体系中, 室内空间可根据使用者的要求进行自由灵活的划分;填充结构可变体系, 根据不同时期家庭结构构成、生活方式等不同, 室内空间可进行相应的变动。隔墙、吊顶、地板都具有一定的灵活性和可变性, 易于后期进行拆解重组。3.1 CSI 住宅空间体量的可变性3.1.1 空间划分自由传统的居住小区, 可能会根据主要小区定位、主要人群的收入情况, 相应的设计几个不同的户型。传统住宅单单从社会的共性需求出发, 满足部分人的需求, 无法满足各类人群的需求设计建造不同的房屋。CSI 住宅利用室内大
8、空间的优势, 住户可根据自身兴趣、爱好、价值追求等要求, 通过空间合并、空间分隔、空间迁移、空间调换等手段, 自主划分户内空间。3.1.2 体量伸展灵活CSI 住宅体系是一种预制装配式住宅, 户型可变, 不单单只是在户内有限大空间内, 还可以根据住户对住宅整个面积扩大要求, 在不改变住宅原支撑体系的前提下, 增加结构构件, 在不重建的基础上, 在水平和纵向两个方向上进行灵活变化。可以在水平方向上多加一列预制房间盒子, 不但扩大了使用面积, 还能使房屋更加稳定有特色。如果水平方向缺少用地, 可以在纵向上进行叠加, 把原有的屋顶盒子移下, 叠放新的一层房屋盒子, 再把屋顶叠放上去, 这样就多了一层
9、使用房间。3.2 CSI 住宅填充结构的可变性3.2.1 轻质可调节隔墙CSI 住宅户内墙体采用的是一种轻质墙体材料, 如木墙体、轻钢龙骨墙体、预制加气混凝土墙体, 材料本身具有一定的保温、隔热、隔声等性能。CSI 住宅内部墙体可以依照自身意愿随意移动、可调节墙体的尺寸、可任意拆卸和拼装, 墙板后期可变性大大提升, 极大满足了二次重复利用。3.2.2 整体可变型厨卫间在 20 世纪中叶, 日本就已经出现了整体卫生间。整体卫生间可将各种卫生设备安装在有限空间内, 形成一个独立房屋系统。在 CSI 住宅室内大空间, 可以随主人喜好, 随意将整体厨卫间放置, 不受管线走向等约束。整体厨卫间, 可以大
10、大提升一体化建造速度, 建筑装修部件放置在工厂进行, 减少户内装修带来的一系列污染, 既节省材料, 又高效快捷。3.2.3 架空活动型地板传统室内地板是将木地板铺设在找平层上, 简单快捷, 但是后期维护成本高, 不易改装维修。架空活动型地板是在传统混凝土楼板层上架设 200300 mm 的支撑体, 支撑体龙骨之间形成网格, 采暖管、排水管等可以自由穿行, 在支撑龙骨上方在铺设板材面层。由于面层和楼板层不是直接连接, 可以有效解决面层碰撞声响对下层住户的影响, 隔音性能优秀。面层可以自由取下, 方便后期对管道、板面层维修更换。3.2.4 自由灵活管线走向由于 CSI 住宅户内管线和户外管径分开设
11、置, 因此室内管线水平布置自由灵活。管线布置在混凝土楼板层上, 地板层下, 需要在地板铺设前布置。管线布局应根据厨卫盒子的位置进行排布, 总管线应尽量直线, 且具有一定坡度。管线布置过程中需遵循一定原则, 管线细枝安排有序, 不易互相交叉, 当管线有交叉时, 宜先保证排水管线正常, 再保证其它管线。4 我国 CSI 住宅现状当前, 我国 CSI 住宅还处于起步阶段, 有以下四方面原因:一是很多房产开发企业对 CSI 住宅还不够了解重视, 没有对此进行大规模的开发和运用;二是由于市场需求量小, 装配构件制造企业的产品无法做到保质价廉;三是国家没有完全对配件标准进行系统化制定, 前期设计人员无法在
12、配件尺寸基础上准确合理布置空间;四是 CSI 住宅本身层高可能会比普通住宅高 200 mm, 使房屋的初期建造成本增加, 虽然 CSI 住宅比传统建筑在管线、卫生间、厨房、地板上以及未来二次装修可以节约很大的成本, 轻质的内隔墙可以提供更大的实际活动空间, 且全寿命周期 100 a 比传统型的集合住宅长 30 a, 但初期建造成本增加是房产开发企业不愿接受的。5 结语2017 年是我国装配式建筑的大发展之年, CSI 住宅迎来了发展机遇, 健全标准规范体系, 发展部品部件制造业, 优化部品部件生产, 提升装配施工水平, 推行工程管理、设计、施工、生产、采购能力的工程总承包模式, 未来我国工业化
13、住宅一定会给用户一个舒适满意的生活环境。参考文献1李飞.CSI 住宅与普通住宅对比评价研究D.济南:山东建筑大学, 2012. 2许丕财.CSI 住宅的可变性研究D.济南:山东建筑大学, 2012. 3赵倩.CSI 住宅建筑体系设计初探D.济南:山东建筑大学, 2011. 4秦国栋.浅谈 CSI 住宅中整体卫生间应用的技术要点J.住宅产业, 2011 (07) :66-67. 5江海涛, 吕俊杰, 赵倩.CSI 住宅部品体系的设计与施工以“明日之家二号”为例J.山东建筑大学学报, 2011 (03) :299-302, 307. 6王全良, 战晓静, 李建海, 等.CSI 住宅产业化发展的必然选择J.住宅产业, 2008 (11) :30-31.
