裴状壮 韦 亮
(华北理工大学建筑工程学院，河北 唐山 063210)
SI住宅生态建筑的模型建构★
裴状壮 韦 亮
(华北理工大学建筑工程学院，河北 唐山 063210)
介绍了SI住宅的理念，从承重结构与居住空间分离、可变形空间、管线设计三方面，阐述了SI住宅的特色，指出通过少费多用的技术集成措施，SI住宅使人们在满足居住需求的基础上最大限度地减轻了环境负荷，实现了居住区可持续发展。
SI住宅，生态建筑，管线，户型
住建部2016年公布的数据显示，由于城市规划和功能设计的短视行为，我国建筑物平均使用寿命仅为30年，与国家规定标准寿命50年相差较远，不科学的重复建设造成了资源浪费和垃圾污染。如何让本应“长寿”的住宅不至于“英年早逝”，研究中国住宅建设的现状，许多住宅的拆毁并不是因为其结构不安全或是经济上的要求，主要是因为建筑不能满足新的功能，与其改造不如重建。相比之下，美国建筑平均寿命达74年，英国建筑平均寿命达132年，原因之一就是在发达国家占绝大多数的保障性住房以“房子是用来住的，不是用来炒的”为基点，理清住宅全寿命周期内可能的变化，普及根据承重结构与内部装饰不同的使用年限区别设计的SI住宅模式[1]。
1 理念阐释
1.1 适应性住宅
此类住宅具有不影响室内配置的建筑骨骼设计和不影响结构躯体的内装设计，实现的是全寿命周期内多次室内改造的坚固性，对抗地震等天灾的稳定性，水、暖、电等设备更换的便利性，不同功能空间高效变更的变更性，针对家庭结构变化进行户内布局变化的自由性。
1.2 支撑结构S
S(SKELETON)是建筑落成后就不需要改变的部分，包括坚固耐久的支撑结构，如承重的梁、楼板、柱子、公共部分的设备管井，以及走廊和电梯等公共设施，建筑这部分按照设计使用最高年限——100年的标准来设计。较高的耐久年限既提高了住宅在
全寿命周期的价值，又增加了主体结构的安全系数，进而增强了建筑的抗震能力。
1.3 填充体I
I(INFILL)指建筑中的非承重墙、装修、门窗、户内设备管线等，具有可以适应性改变的部分，其中一部分属于住宅套内，具有灵活改变的可能，给使用者提供了一个充分表现自我创造力的平台，让他获得一种“住在了自己设计的空间里”的满足感，这种对人性化的尊重，又保证了住户的个人利益；另一部分属于由物业管理的公摊部分，很大程度上决定了建筑的外观形象，可以类似新陈代谢般发生置换[2]。
2 SI住宅特色
2.1 S与I的分离
S与I的分离是指住宅的承重结构骨架具有高耐久性，是固定不变的，而住宅所用的分隔构件，则可以根据住户的不同要求而灵活多变。住宅的承重结构体和居住空间实现分离，通过双层楼板、天棚、墙体，将建筑骨架与内装、设备分离。即在一定的空间范围内，可以依使用者的需要或爱好，分隔成多种多样的内部空间。当内部管线与设备老化的时候，可以在结构体不伤筋动骨的情况下进行维修、保养，并可以方便的更改内部格局，从而延长住宅寿命。
2.2 可变形的空间
SI住宅的开间进深通常采用8 m～10 m的大跨度，分隔空间用装配式的预制墙，可以形成户内宽敞的大空间，可以自由的进行户内平面布局——合并形成大的开放空间或分隔成独立的小空间，这样有利于空间的高效利用，也便于日后的再次装修。
由于SI住宅内外分离，室内布局受承重结构的羁绊少，布局灵活度高，可依据业主的意愿进行户型设计，可为住户提供参数化的菜单式选择。尽管只能提供几种不同户型的选择，但仍可以按照居住者的家庭结构、生活方式和身体条件给出多种不同的风格、不同布局、不同功能空间量身定制的设计，满足各种家庭的需要。SI住宅的这一特性，既保证了住宅建筑的安全可靠性、整体形象风格上的一致性等公共利益，又可以灵活适应业主对户内空间因人而异的需求。
2.3 管线设计
传统住宅的设备管线和建筑结构设计眉毛胡子一把抓，有的不设置设备管井，各种立管分散在户内，有的排水立管就近在户内穿越楼板，这多少降低了住宅使用的灵活性。SI住宅主体结构和内装及管线部分相分离，设置与墙体分离的公共立管，户内只有各种横管，经过各种表箱汇总后全部通到公共管井。使得户内布局、内装、管道布线具有高度自由和可变性，检修、维护、更换也很方便。
为了确保管线合理集中，SI住宅采用双层楼板和顶棚，楼板比普通住宅高出130 mm～300 mm，顶棚要增加150 mm～400 mm，总体上层高比普通住宅要高500 mm左右。层高提升后一举多得，既方便地板采暖，又比传统150 mm厚楼板的上下层隔音性能提升。架空楼层为管道提供了充分空间的同时，储物空间也加大了，提高了空间的利用率。
架空地板为减少架空高度，目前给水部分采用最新的塑胶软管，使地板高架的部分控制在200 mm以内。排水实现同层排水，立管在公共管井内，在户内只设置排水横管，关键位置会留检修口，在不影响邻居的情况下方便维修。
3 “少费多用”的建筑耐久化设计
“少费多用”契合SI住宅节约并追求高效利用能源的绿色理念，以及对人类生存大环境改善的生态追求[3]。“少费多用”指借助先进的技术，用较少的物质和资源消耗，追求更加出色表现的空间，让建筑每个单元的投入获得最高的性价比。SI住宅以“少费多用”理念为基础，通过科学的统筹与优化，减少浪费，使实施建设整个周期的投入小，能源消耗少，能量使用效率高，实现建筑全寿命周期总体低能耗、低投入、高舒适的生态居住目的。建筑的耐久适应各种需求的创作还体现在方案构思时的长远打算中，在设计阶段的方案合理的多功能考虑，可以让建筑“少费多用”，延长其寿命周期。提高建筑的耐久性还可以通过在设计中增加结构强度和维修性设计来实现。据结构专家估计，若能将结构强度增加20%，理想状态下约可提升建筑寿命1倍以上。
建筑的耐久化设计以延长建筑物的使用寿命为目的，减少新建筑物的需求，从而节约有限资源并减少产生建造废弃物。维修
性设计既包括对现有的建筑进行维护、加固改造、处理各类病害也包括预先更换各类设备管线的考虑。SI住宅耐久性和适应改变的设计对于我国改善人居环境，节省土地等可以做出很大贡献，还可以比简单拆除旧房节省投资约30%。可以用建筑人本论把SI住宅比喻成一个人，他是一个身体健康、头脑灵活的人，他骨骼健壮、适应能力强，长寿多福，甚至去世后还可以把身上有用的器官捐献出来[4]。
4 户型的适应性变化
SI住宅如何来满足各种生活方式的业主的需求，按照设计预期，当SI住宅的承重结构完工后，买到或者租到住宅的业主可以根据自己的生活方式进行适应性的改变。以甲乙丙丁四个家庭委托住宅建造方进行内部使用空间的设计和施工为例——甲户以一个创业的大学生为主，租到了一个居住单元，作为既可居住又能办公的SOHO，宜商宜居；乙户是刚结婚的年轻夫妇，他们买到了一个居住单元，暂时为生计而奋斗，不必进行过多的装修，过着简约现代的生活；丙户是有小孩的三口之家，买到的是打通楼板的跃层户型，孩子有自己的卧室，室内有楼梯上下交通，夫妇与孩子分享成长的时光；丁户是一对老年夫妇，买到一个平层大户型的居住单元，因为其中一人行动不便，户内按照无障碍适老性要求进行二次装修设计，实现老年人不需要特殊陪护自主使用轮椅就可以安享晚年。
以上甲乙丙丁四个家庭生活在一栋住宅内，以一个标准化的住宅单元为基础，空间适应性变形，满足不同的个性化需求。每个家庭入住不受左邻右舍的限制，入住后随着家庭的变化，生老病死，不断根据生活的需要进行空间和装修的变化，即便住宅几易其主，建筑作为城市空间的有机组成，可以保持长期持续的存在而不至于推倒重建。
5 结语
近日，在河北省雄安，作为“千年大计”下计划出的新区，政府决心试点推广全新的住宅模式。而已经在欧美日等发达国家成功实践的SI住宅模式提供了一种潜在的选项，其生态的建构方式既可以保障居民的基本住房需求，同时维持房价总体保持稳定，还能提高建筑全寿命周期的综合价值，势必将成为一种极富活力的新型住宅建筑体系。
[1] 王笑梦，马 涛.打造百年住宅[M].北京:中国建筑工业出版社,2016:6-7.
[2] 刘东卫.SI住宅与住房建设模式：体系·技术·图解[M].北京:中国建筑工业出版社,2016:12-13.
[3] 宋晔皓.城市类型注重生态的建筑设计[J].世界建筑,2001(4):23-26.
[4] 韦 亮.生态理念、技术与建筑创作[D].天津：天津大学,2008:79-80.
On model establishment of SI ecological buildings★
Pei Zhuangzhuang Wei Liang
(NorthChinaUniversityofScienceandTechnology,CollegeofCivilandArchitecturalEngineering,Tangshan063210,China)
The paper introduces the ideas of SI residence, illustrates the features of SI residence from the separation of loading structure and living space, deformable space, and pipeline, and points out SI residence can maximally lower the environment load and realize the sustainable development by the technical integral measures.
SI residence, ecological building, pipeline, house type
1009-6825(2017)13-0005-02
2017-02-23★：2014年国家级大学生创新创业训练计划项目(项目编号：201410081011)
裴状壮(1994- )，男，在读本科生； 韦 亮(1979- )，男，讲师
TU201.5
A
