祁斌/

1 裝配式建筑發(fā)展的技術(shù)路徑

1.1 模數(shù)化裝配式體系（Modular Assembled Building System）

1950-1970 年代，中國建筑行業(yè)曾經(jīng)走過一段建筑工業(yè)化的道路。當(dāng)時以蘇聯(lián)的建筑標(biāo)準(zhǔn)化為模板，通過將辦公、廠房、住宅等建筑類型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上的模數(shù)化建構(gòu)，建立了一套以建筑構(gòu)件預(yù)制化為基礎(chǔ)的工業(yè)化建筑體系。這套體系在建立基于產(chǎn)業(yè)支撐的建設(shè)行業(yè)建造基礎(chǔ)、應(yīng)對大規(guī)模建設(shè)、保障基本建設(shè)效率的起步階段還是起到了十分積極的作用，使我們國家在短時間內(nèi)建立起了一套建筑產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，形成了基于標(biāo)準(zhǔn)化高效率生產(chǎn)的工業(yè)化建筑體系雛形。

這種體系的局限性也是顯而易見的，由于以標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，很難滿足建筑多樣化的需求，對標(biāo)準(zhǔn)化的過分依賴，大大壓縮了建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作的空間，建筑的個性化需求和多樣性表現(xiàn)被大大限制。而隨著抗震、隔聲、保溫等標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，原有標(biāo)準(zhǔn)化裝配式建筑體系受限于其自身技術(shù)局限無法適應(yīng)多樣化高品質(zhì)建筑需求，以至在改革開放之后，建筑行業(yè)引來大規(guī)模多樣化建設(shè)時代之際，這種標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)的裝配式建筑體系被逐漸淘汰。

1.2 構(gòu)件裝配式建筑體系（Prefabricated Building System）

構(gòu)件裝配化建筑采用工業(yè)化方式將建筑的結(jié)構(gòu)、維護(hù)、裝飾構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化處理，通過工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場裝配的方式實(shí)現(xiàn)工程實(shí)施，能夠有效提高工效，降低現(xiàn)場工程污染及能耗。

這種方式是目前大多數(shù)裝配式建筑采用的核心技術(shù)策略，通過將整個建筑拆分成不同功能的裝配式構(gòu)件，以構(gòu)件為核心，圍繞構(gòu)件展開設(shè)計(jì)、加工、安裝，各種配套技術(shù)體系也都圍繞構(gòu)件展開，如標(biāo)準(zhǔn)件、非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)加工、連接、配套保溫防水等構(gòu)造、材料、工藝技術(shù)體系等。

構(gòu)件裝配式建筑體系解決了建筑模數(shù)裝配化對空間、形式、功能方面的限制，讓很多建筑整體和局部具備了應(yīng)用裝配式方式進(jìn)行建造的條件。這種裝配方式也受限于目前的裝配構(gòu)造方法、材料和節(jié)點(diǎn)方式，對建筑多樣性的需求應(yīng)對還存在局限。這種方式的基本技術(shù)策略是在傳統(tǒng)建筑體系中采用構(gòu)件工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化方式實(shí)現(xiàn)裝配化實(shí)施要求，對于建筑整體建造及使用邏輯并沒有實(shí)現(xiàn)本質(zhì)的提升。

1.3 系統(tǒng)集成化裝配式建筑體系（System Integrated Prefabricated Building System,SIPBS）

建筑裝配化的再度興起，除了順應(yīng)節(jié)能減排的行業(yè)發(fā)展目標(biāo)模式轉(zhuǎn)變而帶來的產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)，建筑技術(shù)從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)維的整體迭代更新也為建筑實(shí)現(xiàn)更高技術(shù)水準(zhǔn)的裝配化、產(chǎn)業(yè)化奠定了升級創(chuàng)新的基礎(chǔ)。隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)的信息化升級，構(gòu)件化、標(biāo)準(zhǔn)化并不是產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的唯一出路，打通設(shè)計(jì)、加工、運(yùn)維的BIM 技術(shù)給建筑裝配化帶來技術(shù)的飛躍。

系統(tǒng)集成化裝配式建筑體系（SIPBS）基于BIM 為基礎(chǔ)的新型數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字加工技術(shù)的聯(lián)動運(yùn)用，將裝配式建筑從標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化的技術(shù)制約中解放出來，給了工業(yè)化生產(chǎn)基礎(chǔ)上的個性化創(chuàng)作的可能性。同時，先進(jìn)制造方式的引入，讓裝配式建筑構(gòu)件成為整合建筑復(fù)合功能的集成化模塊，改變傳統(tǒng)的建筑專業(yè)壁壘和專業(yè)分工，讓建筑產(chǎn)業(yè)真正具備當(dāng)代先進(jìn)制造行業(yè)的技術(shù)特征，也改變傳統(tǒng)的建筑建造、使用和運(yùn)維管理方式，提升建筑綜合品質(zhì)和使用性能。

2 高品質(zhì)系統(tǒng)集成化裝配式建筑體系特征

在建筑行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)下，提升建筑效率、降低環(huán)境負(fù)荷、追求建筑高品質(zhì)，讓建筑走向產(chǎn)業(yè)化、工廠化、成品化成為一種合理的選擇。系統(tǒng)集成化的裝配化建筑體系勾畫出一條建筑行業(yè)融合前沿領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展成果，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，保持建筑全壽命周期高效率建造、高品質(zhì)使用，低能材消耗、低碳污排放的技術(shù)路徑。

圖1 BIM技術(shù)成為建筑設(shè)計(jì)與創(chuàng)新數(shù)字技術(shù)融合的核心技術(shù)接口（繪制：祁斌）

圖2 建筑整體外觀（攝影：戰(zhàn)長恒）

圖3 入口外景（攝影：張廣源）

系統(tǒng)集成化裝配式建筑體系（SIPBS）強(qiáng)調(diào)從建筑的設(shè)計(jì)體系開始，通過梳理建筑的功能需求，借助數(shù)字化的設(shè)計(jì)方式，將構(gòu)成建筑的各個部件進(jìn)行系統(tǒng)化集成，形成一個個復(fù)合功能的集成化的功能模塊。通過專業(yè)化工廠加工組合，將建筑功能集成復(fù)合模塊進(jìn)行工廠化、單元化加工，在現(xiàn)場裝配將單元模塊進(jìn)行組合施工，高效率建造，實(shí)現(xiàn)建筑高品質(zhì)完成以及復(fù)合功能高效率復(fù)雜集成建造。數(shù)字化的裝配建造體系高效對接后期運(yùn)維，實(shí)現(xiàn)建筑的智慧化運(yùn)營平臺。

有別于傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)的裝配式建筑，新型裝配式建筑包含以下4 個特征。

2.1 系統(tǒng)集成化建筑設(shè)計(jì)（System Integration Architectural Design, SIAD）

系統(tǒng)集成化建筑設(shè)計(jì)（SIAD）是新型裝配式建筑的基礎(chǔ)。SIAD 有別于傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的最大不同是以建造、運(yùn)維的建筑單元模塊為基礎(chǔ)，在建筑設(shè)計(jì)過程中，將傳統(tǒng)的建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備等專業(yè)協(xié)作設(shè)計(jì)集成為滿足一個個裝配化整體單元所需要的各專業(yè)協(xié)同的系統(tǒng)集成包。在每個裝配式模塊單元內(nèi)包含了工廠化加工所需的建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備等專業(yè)內(nèi)容，也包含滿足建筑綠色節(jié)能、智能運(yùn)維的各個專項(xiàng)控制原則和運(yùn)行機(jī)制，使建筑設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的縱向?qū)I(yè)分工轉(zhuǎn)化為面對一個個實(shí)現(xiàn)建筑主體結(jié)構(gòu)、圍護(hù)體系、室內(nèi)裝飾、專業(yè)系統(tǒng)功能等集成化單元模塊的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。

在系統(tǒng)集成化設(shè)計(jì)過程中BIM（Building Information Modeling）是必不可少的技術(shù)手段。BIM 應(yīng)用不僅限于三維協(xié)同化的設(shè)計(jì)，它的意義在于實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要素的信息化、數(shù)據(jù)化，從而使得設(shè)計(jì)體系具備從不同維度、切面入手進(jìn)行集成化設(shè)計(jì)，也就是針對不同的系統(tǒng)進(jìn)行集成設(shè)計(jì)的可能性。這樣的設(shè)計(jì)體系將傳統(tǒng)的線性專業(yè)分工實(shí)現(xiàn)以系統(tǒng)為目標(biāo)的矩陣化協(xié)同應(yīng)用，建筑設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的縱向?qū)I(yè)分工協(xié)作可以集成為基于單元模塊的系統(tǒng)化集成設(shè)計(jì)包，為裝配化的體系升級建構(gòu)了基礎(chǔ)性技術(shù)平臺。

2.2 產(chǎn)業(yè)數(shù)字化加工

建筑產(chǎn)品、部件的產(chǎn)業(yè)化加工基于建筑產(chǎn)業(yè)化方式，運(yùn)用現(xiàn)代生產(chǎn)模式，通過對標(biāo)數(shù)字化的建筑設(shè)計(jì)信息，數(shù)字化分解、加工技術(shù)，將復(fù)雜的建筑工藝分解成簡單的加工構(gòu)件，通過數(shù)字指令直接對接產(chǎn)品加工，實(shí)現(xiàn)建筑構(gòu)部件的設(shè)計(jì)與加工的對接。數(shù)字化加工技術(shù)擺脫了依靠簡單標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)路線，通過數(shù)字化控制實(shí)現(xiàn)個性化加工的批量化效率，是建筑產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式從粗放型向技術(shù)集成、集約定制型生產(chǎn)的根本性轉(zhuǎn)變。這一變化一方面保證了建筑設(shè)計(jì)充足的創(chuàng)作空間，不會因?yàn)檠b配化而制約設(shè)計(jì)空間，另一方面還會因?yàn)橄到y(tǒng)集成化的工業(yè)化加工，保證了建筑品質(zhì)和更高的建筑功能集成和高品質(zhì)完成度。數(shù)字化加工是建筑產(chǎn)業(yè)化加工發(fā)展的必然途徑和方向。

2.3 現(xiàn)場裝配化施工

裝配化施工借鑒了先進(jìn)制造行業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)，猶如施工過程產(chǎn)品線的總成組裝，通過工廠化加工將傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行，在工廠加工制作好建筑系統(tǒng)組件和配件，組件運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場，通過可靠的連接方式在現(xiàn)場裝配安裝而成。裝配化施工包括了預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑等方面，因?yàn)椴捎脭?shù)字化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、集成化成品，對接建筑投入使用后的信息化管理、智能化應(yīng)用，最大限度減少了現(xiàn)場人工作業(yè)帶來的品質(zhì)不確定性，是建筑工業(yè)化高品質(zhì)的有力保障。

2.4 智慧信息化運(yùn)維

智慧建筑融合了新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其整體解決方案根據(jù)系統(tǒng)工程的原理，為適應(yīng)不同用戶的管理使用需求，融合了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、多媒體圖像顯示技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)以，是新興新技術(shù)手段，如區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)與建筑技術(shù)有機(jī)融合的產(chǎn)物。

智慧建筑應(yīng)用的基礎(chǔ)是通過對建筑內(nèi)設(shè)備、環(huán)境和使用者信息的采集、監(jiān)測、管理和控制，實(shí)現(xiàn)建筑環(huán)境的組合優(yōu)化，從而為使用者提供滿足建筑物設(shè)計(jì)功能需求和現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用需求。“數(shù)字孿生”這一概念用于智慧建筑，通過主動將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、生物識別技術(shù)、多媒體技術(shù)和建筑有機(jī)結(jié)合，借助數(shù)字平臺形成的控制原理和運(yùn)行機(jī)制，通過各種遠(yuǎn)程自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對建筑的程序化、適應(yīng)化的主動控制。建筑“數(shù)字孿生”的平臺基礎(chǔ)是建筑全生命周的BIM 應(yīng)用數(shù)據(jù)，系統(tǒng)集成化的裝配式建筑體系的應(yīng)用基礎(chǔ)與此高度同源。由于系統(tǒng)集成化的應(yīng)用，將BIM 系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)更加結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化，為建筑主動實(shí)現(xiàn)智能應(yīng)用、智能運(yùn)維奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

3 系統(tǒng)集成化裝配式建筑的實(shí)踐探索

亞洲金融大廈暨亞洲基礎(chǔ)設(shè)施投資銀行總部項(xiàng)目設(shè)計(jì)以營造高品質(zhì)的使用環(huán)境和建筑空間為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，營建“人、建筑、環(huán)境”和諧共融的建筑空間環(huán)境，實(shí)現(xiàn)精工智造，智慧運(yùn)維。設(shè)計(jì)從城市空間、建筑形態(tài)中表達(dá)與環(huán)境的融合，營造以人的多層次交流為核心的建筑空間，賦予建筑全新的公共空間體驗(yàn)，融合綠色、交往、實(shí)現(xiàn)共享的內(nèi)外空間環(huán)境。建筑在室內(nèi)環(huán)境、空氣品質(zhì)、生態(tài)智能及綠色節(jié)能等方面創(chuàng)新集成運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維技術(shù)，在高品質(zhì)建筑、先進(jìn)建造、智慧化運(yùn)維等多層面進(jìn)行了創(chuàng)新探索性實(shí)踐。

圖4 整體空間構(gòu)成示意

圖5 建筑整體空間關(guān)系示意

圖6 鋼結(jié)構(gòu)空間布置示意（4 -6 圖片來源：清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）

圖7 大廈門廳內(nèi)景（攝影：夏至）

圖8 鋼結(jié)構(gòu)體系示意（片來源：清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）

項(xiàng)目位于北京城市中軸線北端，總建筑面積389,972m2，地上16 層，地下3 層。從項(xiàng)目設(shè)計(jì)開始到竣工入住僅有3 年的嚴(yán)苛工期，同時對標(biāo)世界領(lǐng)先水準(zhǔn)的建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，要求項(xiàng)目從設(shè)計(jì)開始就需要進(jìn)行突破性的系統(tǒng)、方法創(chuàng)新。設(shè)計(jì)采用一系列創(chuàng)新的技術(shù)體系，基于系統(tǒng)集成化裝配式建筑體系就是其中一項(xiàng)非常重要的技術(shù)應(yīng)用。

3.1 系統(tǒng)集成化裝配式體系的系統(tǒng)建構(gòu)

項(xiàng)目融合了復(fù)雜的技術(shù)集成和先進(jìn)的技術(shù)，集合了諸如鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化加工技術(shù)、生態(tài)綠色節(jié)能技術(shù)、BIM 設(shè)計(jì)及平臺技術(shù)、高品質(zhì)室內(nèi)環(huán)境控制技術(shù)等一系列工程技術(shù)，將BIM 技術(shù)作為建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維的基礎(chǔ)性工具，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化手段對設(shè)計(jì)、建造全過程的高效管控。通過對 BIM 技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，打通了數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字建造和智能運(yùn)維等環(huán)節(jié)，形成基于 BIM 的智慧建筑系統(tǒng)化建造體系，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場智能建造與后期智能運(yùn)維形成聯(lián)動的體系化建造。建筑采用全鋼結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)用了基于數(shù)字化設(shè)計(jì)的鋼結(jié)構(gòu)“設(shè)計(jì)—加工”一體化技術(shù)，高裝配化設(shè)計(jì)建造。同時應(yīng)對建筑不同外表皮采用了不同的系統(tǒng)集成化裝配式表皮模塊，室內(nèi)采用全裝配式隔墻體系、系統(tǒng)集成的吊頂體系、模塊化裝配地面，以及管線分離的設(shè)備機(jī)電管網(wǎng)系統(tǒng)，項(xiàng)目整體裝配率達(dá)到91%。

3.2 基于大跨度裝配式全鋼結(jié)構(gòu)體系的立體空間建構(gòu)

項(xiàng)目整體空間設(shè)計(jì)以營造層次豐富的室內(nèi)交往空間為出發(fā)點(diǎn)，通過巨構(gòu)方式，結(jié)構(gòu)層彼此穿插、縱橫交錯，形成高大穿透的中庭空間，以大體量空間形態(tài)和滿足靈活辦公大空間、交往空間的建筑功能需求。

全樓的豎向支撐核心為16 個核心筒，每兩個核心筒之間僅設(shè)有4 個柱子，最大柱跨達(dá)到27m，每3 層辦公空間作為一個立體單元，在核心筒之間穿插圍合。全樓采用了主體結(jié)構(gòu)鋼板剪力墻核心筒+鋼管混凝土柱/鋼組合梁框架的鋼結(jié)構(gòu)體系。核心筒采用30mm 厚的鋼板剪力墻取代鋼筋混凝土墻體，極大地提升了建筑空間的使用效率。

全鋼結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全程采用建筑信息模型BIM 技術(shù)，精準(zhǔn)對接鋼結(jié)構(gòu)對接工廠數(shù)字化加工和現(xiàn)場裝配化施工，鋼結(jié)構(gòu)BIM 模型嚴(yán)格對接加工廠家的BIM 及生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)軟件，設(shè)計(jì)圖紙直接對應(yīng)工廠化加工，分解過程高效，非標(biāo)設(shè)計(jì)也實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的工廠加工，實(shí)施過程幾乎零誤差。精準(zhǔn)預(yù)留設(shè)備管線洞口，為機(jī)電管線爭取了豎向空間。

3.3 集成復(fù)合功能的高性能內(nèi)外圍護(hù)系統(tǒng)

項(xiàng)目整體外圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用了復(fù)合集成的幕墻系統(tǒng)，集成智能化檢測與控制體系，實(shí)現(xiàn)保溫、隔熱、裝飾、控制一體化，應(yīng)對風(fēng)雨雪污染等復(fù)雜氣象及環(huán)境條件下的智能化監(jiān)測及主動調(diào)控機(jī)制。設(shè)置集成智能電動遮陽系統(tǒng)和被動式通風(fēng)換氣系統(tǒng)，大幅降低空調(diào)負(fù)荷。利用BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)集成復(fù)雜的功能形成功能模塊單元，通過工廠化生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)集成加工，通過現(xiàn)場裝配化實(shí)現(xiàn)高效的現(xiàn)場施工。

標(biāo)準(zhǔn)辦公空間面向室外部分的幕墻采用雙層呼吸式單元幕墻系統(tǒng)，高效集成了眾多節(jié)能應(yīng)用技術(shù)，如雙層呼吸式幕墻維護(hù)與可開啟結(jié)構(gòu)體系、雙層內(nèi)部電動硬質(zhì)遮陽系統(tǒng)，自動感應(yīng)光感溫度的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)、幕墻內(nèi)通風(fēng)循環(huán)換氣系統(tǒng)、夜景照明系統(tǒng)等眾多功能單元化模塊。單元模塊通過系統(tǒng)集成化設(shè)計(jì)，將建筑、結(jié)構(gòu)、幕墻、機(jī)電、暖通、機(jī)械、照明、智能控制等專業(yè)的內(nèi)容集成在單元幕墻系統(tǒng)中。通過幕墻單元的系統(tǒng)集成、工廠化加工制造，現(xiàn)場裝配化施工，不但保證了項(xiàng)目的快速建造，讓復(fù)雜的系統(tǒng)有了充足的技術(shù)保障。

圖9 單元化復(fù)合雙層呼吸式幕墻外景

圖10 空中花園復(fù)合采光天窗和側(cè)窗

圖11 復(fù)合遮陽的中庭幕墻（9 -11 攝影：張廣源）

圖12 空中花園裝配式幕墻吊頂及景觀配件（攝影：夏至）

圖13 面向室內(nèi)交往空間的復(fù)合單元幕墻（攝影：張廣源）

圖14 復(fù)合呼吸幕墻的系統(tǒng)集成

圖15 系統(tǒng)集成的復(fù)合呼吸幕墻構(gòu)造及效果（14 .15 圖片來源：清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）

圖16 復(fù)合單元幕墻裝配式施工（攝影：清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）

圖17 復(fù)合集成的幕墻及核心筒構(gòu)造示意

圖18 系統(tǒng)集成的裝配式屋面構(gòu)造示意（17 .18 圖片來源：清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）

圖19 室內(nèi)集成化吊頂施工

圖20 室內(nèi)架空復(fù)合地面及管線

圖21 不同類型的室內(nèi)裝配式隔墻體系

圖22 裝配式室內(nèi)隔墻安裝效果

圖23 全裝配式室內(nèi)辦公單元環(huán)境

圖24 全裝配式室內(nèi)辦公環(huán)境（19 -24 攝影：清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）

該系統(tǒng)在外側(cè)玻璃與內(nèi)側(cè)可開啟的玻璃門之間留有一定寬度的空氣間層，層間設(shè)置有窗花造型的電動折疊百葉，能夠根據(jù)光照自動調(diào)節(jié)。通過夾層空腔與室內(nèi)的通風(fēng)換氣以及電動折疊百葉的開合，增加了室內(nèi)空間熱舒適度以及調(diào)節(jié)性。維護(hù)結(jié)構(gòu)體系綜合K 值為1.4，有效實(shí)現(xiàn)了建筑被動節(jié)能以及主動呼吸換氣能力。

建筑內(nèi)部巨大的中庭采光天窗部位的幕墻系統(tǒng)共集成7 個子系統(tǒng)，解決巨大天窗的結(jié)構(gòu)、排水、采光、電動開啟、排煙、遮陽、光伏發(fā)電板固定等多個系統(tǒng)功能。結(jié)構(gòu)采用大跨度的下張弦鋼結(jié)構(gòu)體系。這些功能都系統(tǒng)化集成在屋頂天窗幕墻的系統(tǒng)中，集成化設(shè)計(jì)、工廠化加工集成、裝配化施工，并實(shí)現(xiàn)智能化維護(hù)使用。

3.4 一體集成化室內(nèi)裝修工程體系

本項(xiàng)目地上部分地面采用模塊拼接架空地面，墻面采用裝飾一體化幕墻及裝配化成品隔斷體系，頂部采用設(shè)備集成吊頂。

朝向中庭的內(nèi)幕墻采用全明框單元式幕墻系統(tǒng)，同樣采用集成智能化檢測與控制體系、保溫、隔熱、防火、裝飾一體化設(shè)計(jì)。單元板塊內(nèi)側(cè)設(shè)置鋼框架幕墻，可視區(qū)域設(shè)置鋼制玻璃檢修門，兩層玻璃面板間設(shè)有電動遮陽卷簾。

內(nèi)隔墻大量采用預(yù)制蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土墻板，主要用于衛(wèi)生間及地上設(shè)備機(jī)房、樓梯、電梯間及前室、管道井、衛(wèi)生間等。辦公區(qū)域使用隔墻考慮到使用方對其內(nèi)部空間靈活多變性、可持續(xù)性和擴(kuò)展性需求，在進(jìn)行空間分隔時，采用成品隔斷墻方式進(jìn)行分隔，全部采用工廠預(yù)制加工，現(xiàn)場裝配。

3.5 系統(tǒng)集成的設(shè)備模塊及分離的管道體系

本項(xiàng)目設(shè)備及管線系統(tǒng)采用裝配式做法，從項(xiàng)目設(shè)計(jì)初期開始，依托于BIM 技術(shù)，利用三維模型，提前進(jìn)行管線綜合精細(xì)化設(shè)計(jì)，確定排布設(shè)備管道的走向、位置和標(biāo)高，精準(zhǔn)對接建筑構(gòu)件工廠在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件處提前預(yù)留設(shè)備管線洞。同時通風(fēng)風(fēng)管、水管、電纜橋架、槽盒、支吊架等主要部品部件均做到工廠的批量工業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)了高度的裝配式施工作業(yè)，不僅保證建筑質(zhì)量且大大提升了建造速度。設(shè)備機(jī)房通過BIM 系統(tǒng)的立體管線優(yōu)化布局，大大提升了空間利用效率。

圖25 標(biāo)準(zhǔn)辦公空間BIM系統(tǒng)的空間集成

圖26 BIM集成優(yōu)化的機(jī)房布置及建成實(shí)景（25 .26 圖片來源：清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）

3.6 基于集成化BIM 系統(tǒng)的運(yùn)維管理體系

本項(xiàng)目運(yùn)維階段智慧管理平臺沿用了設(shè)計(jì)與施工階段的關(guān)鍵BIM 設(shè)計(jì)模型和數(shù)據(jù)，進(jìn)行輕量化處理后導(dǎo)入完成，是建筑設(shè)計(jì)全生命周期各階段共同的成果。同時，基于設(shè)計(jì)和施工的“數(shù)字孿生”信息，搭建了智慧運(yùn)維管理平臺。在運(yùn)維過程中，系統(tǒng)集成化的裝配式單元體系成為一個個發(fā)揮獨(dú)立功能、又與整個系統(tǒng)緊密相連的單元模塊，對于運(yùn)維平臺的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)輕量化、運(yùn)營實(shí)施的高效率打下了良好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

本項(xiàng)目建筑面積近390,000m2，建設(shè)周期從設(shè)計(jì)開始到投入使用僅有3 年時間，按期高質(zhì)量交付，得益于項(xiàng)目在初期就制定的系統(tǒng)集成化建筑設(shè)計(jì)SIAD 技術(shù)，同步對接工廠加工、裝配式施工等，保證了項(xiàng)目品質(zhì)和效率，是系統(tǒng)集成化裝配式建筑一次全方位的探索應(yīng)用實(shí)踐。該項(xiàng)目2019 年成為住建部全國裝配式示范AAA 級項(xiàng)目，2020 年成為北京市裝配式建筑唯一的公共建筑示范和推廣項(xiàng)目。□