【关键词】钢结构；装配式； 住宅；优化
装配式住宅诞生于20世纪初期，这种建筑设计标准定型，构件在自动化生产线上加工，现场采用螺栓、自攻螺钉等连接件和密封材料干式组装，无湿作业，施工安装便捷。近30年来在欧美等国家（地区）逐步发展起来。装配式住宅不仅改变了传统住宅的结构模式，而且完全替代了砖、混凝土、石材、木材，真正实现了标准化设计、工厂化生产、机械化施工，从而大大降低了施工现场的劳动强度，缩短了施工工期，这种方式已在国外得到了推广。为推广钢结构装配式住宅在我国的利用，本文对钢结构装配式住宅在我过的发展现状进行总结，并从我国钢结构装配式住宅的设计思路及其优化方案等方面进行了探讨。
1 我国钢结构装配式住宅的现状
1.1设计方法落后
传统是住宅设计和预装装配式钢结构住宅的设计无论从结构体系的设计、基本模数的确定、平面的定位方式、设计的指导思想等方面都存在着很大的区别。在方案阶段，通用结构体系和专用结构体系没有区分，数模化、标准化的设计思想没有得到足够重视；在施工图阶段，缺少对于构件及装配节点的深化探讨，没有解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计，这些问题或多或少阻碍了预制装配式钢结构住宅的发展。
1.2设计规范缺失
钢结构装配式住宅由于在我国发展的时间较短，在相关设计、施工标准等方面的规范文件缺失较多，与之相关的施工工艺、工法和安全规程还未建立，相对于国外发达国家的装配式住宅发展，我国在某些方面远远落后与国外的发展，甚至在某些方面和国内现行的建筑技术标准、规范在很多地方还不兼容，使得装配式住宅在设计、审批、验收等方面无标准可依。这对于工业化住宅的大规模推广是一个障碍。
1.3部件发展滞后
钢结构体系住宅成套技术，由于缺乏技术引导及自主创新，市场需求并没有达到产业化的程度。因此，我国的相关产品功能性单一，工厂化程度不高，产品质量还不能满足住宅产业化标准的要求。目前，该技术零散而不系统，技术水平及标准参差不齐，不配套，需进一步研究创新并进行整合。我国钢结构住宅在建材和部品方面，目前建造钢结构住宅方面的所学材料大部分需要从国外运来，甚至有些外商在中国大陆委托加工的部件，往往也只能到国外去采购，在国内市场上一时还找不到，这严重制约了钢结构住宅的发展及推广。
1.4环保节能意识落后
一项调查数据显示，我国每年新建建筑中 95%属于高能耗建筑，产生的建筑垃圾每年高达数亿吨，其中产生的污染物是引起雾霾的主要因素。钢结构装配式住宅相对于传统的砖瓦建设材质具有节能环保方面的优势，但是在另外一方面，环保节能的钢材在整个钢结构住宅中的使用率很低，根据2012年的统计数据，在10%左右，绝大部分的钢结构装配式住宅中使用的钢材仅仅是一般材质的钢材，在节能、环保、安全性能方面满足不了当前的需要。安全性能低、使用寿命较短，而且钢材制造过程中对环境的污染较严重。
2 我国钢结构装配式住宅的设计思路
2.1以建筑结构为主导，结构专业为辅助
钢结构住宅设计首先要遵循住宅建筑设计中的一般原则，这是建筑设计的最重要原则，在满足这个要求的前提下，才能更多地关注其现场板材裁截量、使用功能、节能环保以及建筑效果等，然后是发挥钢结构的优势。单纯突出钢结构而不考虑生活的舒适性，不能满足人文要求的钢结构住宅项目是没有市场的，必将影响钢结构住宅在我国的大量推广应用。
2.2户型设计标准化、定型化
目前在钢结构装配式住宅方面缺乏户型设计的标准化、定型化标准，大多住户住宅户型设计随意，规格多种多样，这样会导致钢结构装配式住宅现场施工的不确定性，严重拖延整个工程的现场施工周期，对整个工程造成严重的不利影响。因此，针对标准化生产的板材尺寸统一的特点，房间的深入设计要遵循一定的原则要求，房间开间的尺寸满足模数制的要求，尽可能减少异形板的使用量和现场版材裁截量，以提高生产效率，提高生产周期。
2.3 厨卫设计标准化、定型化
住房的心脏是厨房和洗手间，由于内部管道多，功能复杂，在设计施工的时候往往是最耗时耗力的部分。在钢结构装配式住宅设计过程中，一定要遵循复杂问题简单化的原则，对于厨房、卫生间的设计执行标准化，定型化。尽可能减少异形板的使用量和现场板材裁剪，住宅民户设计一套标准化、定型化的程序，减少施工过程中不确定因素影响，以提高整个工程的施工周期。
2.4 平面布置系列化、模块化和灵活化
在钢结构装配式住宅设计过程中，以住宅间、套型或单元为单位模块，以木块的多种拼接形式来适应总平面的布置变化。实现住宅平面功能的开放设计，充分发挥构件标准化设计、工厂化生产、通用化应用、多样化组合的特点。
3我国钢结构装配式住宅的优化方案
3.1 建立功能需求明确、结构合理的住宅户型
一套功能需求明确的户型必须遵守，合理布局、动静分区、充分利用的原则，合理布局就是根据集体条件将特性相近的行为单元组合在一起，动静分区则是在行为单元组合中尽量避免相互干扰，充分利用则是充分利用房间空间面积。钢结构装配式住宅，在房屋的柱梁方面数量要尽量少，结业钢材用量，设计并成功装配一套宜居舒适、布局合理、动静分区、洁污分区的优秀户型，
3.2 环保节能
“钢结构在建筑全寿命周期内贯穿减量化、再利用、资源化，减量化优先的循环经济发展原则，是当前城镇化建设对自然环境影响最小的一种建筑结构体系。高科技是指建筑设计和建造环节突出节水、节电、节材、节能的设计理念。钢结构是典型的环保绿色建筑，仅垃圾排放量就比传统混凝土建筑减少约六成。因此在钢结构装配式住宅中广泛应用环保节能的钢材，可以满足环保、节能的要求。在具体户型中控制建筑体形系数、床墙比、减少外形的凹凸、大坡顶、入口设门斗等技术，可以很好达到环保节能的目的。
3.3 追求户型造型的美观
户型的美观是现代人对生活的追求，钢结构装配式住宅作为一种先进的建筑方式，必须重视户型的美观。在具体过程中要遵循以下四个技巧，动静分开、公私分开、主次分开、干湿分开，重点对屋顶、檐口、入口雨棚顶、窗线条、腰线处理等方面的设计，有利于家具摆放提高使用面积，也符合中国人的消费心理。
参考文献：
[1] 叶之皓.我国装配式钢结构住宅现状及对策研究[D]. 南昌大学硕士论文. 2012， 11-17
[2]卢俊凡， 王佳， 李玮蒙. 等. 装配式钢结构住宅建筑体系的发展和应用[J]. 城市住宅. 2014（6）：23-26
[3] 陈以一， 王伟， 童乐为. 等. 装配式钢结构住宅建筑的技术研发和市场培育[J].住宅产业， 2012（12）：15-18
【Abstract】In our country's life， housing as an important demand， its design and assembly of the structure play a vital role. With the progress of world science and technology， the design and optimization of steel structure assembly house provides a new way for modern housing design. Based on this， the paper studies and analyzes the design form， design and optimization of the steel structure assembly house in our country， so as to provide reference opinions and suggestions for our residential type steel structure design.
【关键词】钢结构装配住宅；设计方案；优化方案
【Keywords】steel structure assembly house； design scheme； optimization scheme
【中图分类号】TU391 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）06-0034-02
1 引言
钢结构装配式的住宅设计兴起于20世纪70年代，并在欧美国家广泛流行。装配式住宅设计不但改变了传统的住宅结构模式，也使住宅设计实现了标准化。而钢结构装配式的住宅设计不仅提高了住宅施工的效率和质量，也缩短了施工工期，进而使得钢结构的装配式住宅设计在国外受到广泛欢迎。但是由于我国的钢结构装配式住宅设计存在设计绿色环保意识不足、设计水平较低以及设计规范缺失及部件发展落后等问题，使得我国钢结构装配式住宅设计的发展一直止步不前，所以，通过研究钢结构装配式住宅设计，借助对厨卫、户型和平面布置等方面进行设计研究，优化钢结构装配式住宅设计，进而不断推动我国建筑行业的发展。
2 我国钢结构装配式住宅的形势
2.1绿色环保意识不足
绿色环保意识不足是现今钢结构装配式住宅设计面临的形势。随着我国城市化的加快，越来越多的建筑项目不断开工，而建筑行业作为一个高消耗的行业，其环保意识不足是其中的薄弱环节。而钢结构具备环保功能，但是在建筑的施工中，对钢结构的使用却少之又少，进而影响钢结构装配式的住宅设计。
2.2 设计水平不高
设计水平不高，对于钢结构的设计要点没有把握，进而影响钢结构装配式住宅设计水平。在进行钢结构装配式住宅设计中，其设计理念、结构体系以及平面的定位方式等都与传统的住宅设计不尽相同，但是在施工阶段，缺少对钢结构装配式住宅设计的详细分析，进而影响其设计水平。因此，要对钢结构的设计要点进行严格的把控。
2.3 设计规范缺失以及部件发展落后
设计规范缺失以及部件发展落后使得钢结构装配式住宅设计无规范可依，进而影响钢结构装配式住宅设计。在进行钢结构装配式住宅设计中，没有对钢结构住宅设计形成统一的标准和规范，使得在进行设计施工时无规范可依，进而阻碍钢结构装配式住宅设计。此外，部件发展落后，无法推动现今技术水平和设计体系理念的进步，进而使得钢结构装配式住宅设计无法满足人们的需求。
3 钢结构装配式住宅的设计
3.1 厨卫设计标准化
在进行厨卫的设计时，要根据厨卫的功能以及性能进行设计。在厨卫的设计中，由于厨卫的管道繁杂且多，因此，在进行厨卫的设计时要谨慎，要制定一套标准的厨卫设计规范，在简单化的基础上，进而不断提高厨卫设计的标准化和定型化。有一套标准化的厨卫设计规范，使得在进行住宅施工时，能减少不必要的问题，进而提高施工的效率和水平[1]。
3.2 户型设计标准化定型化
户型设计标准化和定型化也是钢结构装配住宅设计中的重点。在我国的钢结构装配式住宅设计中，由于其发展较晚，在户型设计中没有统一的标准，进而影响住宅的施工，产生施工问题。因此，针对这样的状况，需要对房间的尺寸、板材的尺寸等进行统一，减少对异形板的使用，进而缩短生产周期[2]。
3.3 平面布置系列化灵活化
平面布置系列化灵活化使得钢结构的住宅设计更加完善。因此，在钢结构装配式住宅设计中，可以利用木块的多种拼接适应总面积的布置变化，实现住宅平面功能的开放设计，充分发挥构件标准化设计等特点。
3.4 以建筑结构为主，结构专业为辅
通过以建筑结构为主，结构专业为辅进行钢结构装配式住宅设计，在尊重其原则的基础上，可以对绿色环保以及建筑效果等方面进行设计。在进行设计时，要满足人们的生活需求，以舒适为主，为人们提供适宜的住宅设计风格和水平。
4 钢结构装配式住宅设计的优化方案
关键词：节能减排；装配式住宅；营造体系；标准化；模块化
中图分类号：TU208
文献标识码：B
文章编号：1008-0422（2014）06-0141-06
1 引言
装配整体式混凝土结构是由预制混凝土构件或部件通过钢筋、连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑混凝土而形成整体的结构，又简称为预制装配式结构（precast concrete，PC结构），按照此工艺建造的建筑，称为装配式建筑，亦可称为PC建筑。由此体系建造的住宅为装配式混凝土住宅。装配式混凝土住宅是住宅生产方式的变革，住宅产业化是住宅建设的发展趋势，是实现节能减排、发展低碳经济的必然需求。当今世界，能源紧张、节能减排已是全球共同的话题，住宅建筑的工业化和产业化势在必行。
装配式住宅工业化生产，这与国家产业结构改革、节能减排、原材料的循环利用、提升建筑质量等是密切相关的，政府在管理层面上也出台了一系列政策大力支持。装配式混凝土住宅已逐步在全国各地进行推广，各地也初步形成了符合当地特色的装配式混凝土住宅体系，也有相关的地方规范出台。但从目前装配式混凝土住宅的实际情况来看，存在的一个重要的问题是，标准化、模数化没有充分体现；建筑形式与装配式、工业化的关系不紧密。产生此问题的根本原因是缺少一个标准的营造体系。
2 营造体系的标准化需求
国内的PC技术有很多种，各地不尽相同。万科在全国各地推广的PC也有多种体系，北京万科的是预制整体式剪力墙技术（竖向套筒连接），深圳万科是内浇外挂体系，上海万科是PCF体系，上海城建（集团）采用的是框架体系。体系众多，装配式住宅产品的设计标准化、模数化的概念不强，和现浇的住宅产品比没有实质性的变化。标准化、模数化的缺失，导致装配式住宅的建造成本大幅度提升。同时也存在为了预制而预制，或者象征性的采用部分的PC技术。达到此目的很容易，造价也不会太高。然而建立一套成熟的技术体系则需要长时间的实践和坚持，只有不断改进和优化才能进一步降低成本，将技术的推广应用推向成熟。
2.1 装配式建筑的技术策略
基于对装配式建筑多年研究和实践，建议可采用如下技术策略。
2.1.1 向制造业学习
我国建筑行业一直走的是粗放型的发展道路，标准化缺失，模数化没有真正推广开，建筑部品在推广和应用模数协调方面贯彻不力，导致住宅产业化长期形不成，开发成本、效率和效益低下。住宅开发及部品生产标准化概念淡薄，模数协调理论早丢到脑后。部品设备无序化生产，技术引进名目混乱。我们一直号召向制造业学习，像造汽车那样造房子，向机械行业、计算机行业学习，学习什么？首要的就是要学习标准化、模块化思想，用标准化的理论知识武装头脑，结合建筑行业的实际，解决PC技术应用带来的成本居高不下、难以标准化的问题。同时需要建立标准化的一系列标准文件，占据行业发展的高端地位，引领社会化大协作生产模式的技术发展方向。
2.1.2 熟悉各种不同的技术体系，吸取各种技术体系的长处，寻找技术实施和研发的现实条件
技术体系的成熟不是一天两天的事情，各种结构技术体系均存在一定的优缺点，没有完美的技术体系。但可以结合规范的允许范围，促进成熟可靠技术的实施推广；并联合社会各界技术研发力量，搭建尚未成熟的技术的研发平台，熟悉掌握各种可能出现的技术，在有条件时开展试验。
2.1.3 以成本为导向研发、设计产品，同时注意技术体系的延展性
宜家的产品设计有一个特色，那就是“先制订价格，再进行具体设计和生产”，所以出现很多价格低廉、非常具有设计感的家居产品。宜家凭这样的设计理念让宜家的产品走进了干家万户，在激烈的市场竞争中占得一席之地。
做装配式住宅也可以根据售价未开始设计，根据不同的受众群体来设计适合他们的装配式住宅。但同时还要考虑到装配式技术的延展性，纵向是自身技术的发展的脉络要清晰，在质量稳定和成本可控的同时逐步提升预制率，提供更加高质量的产品，横向是将装配式住宅技术向其他领域扩展到办公、商业乃至于各种业态的综合集群建筑。
2.2 关于标准化、模块化的研究
2.2.1 标准化
标准定义为“在一定范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则，导则或特征的文件。该文件经协商一致并经一个公认的机构批准。”标准应该以科学技术和经验的综合成果为技术，以促进最佳社会效益为目的。制定标准的对象是重复性事物或概念；制定标准的对象，包含生产、技术、经济工作和社会活动各个领域，但并不是所有的事物或概念，而是比较稳定的重复性的事物或概念；标准产生的客观基础是“科学、技术和实践经验的综合成果”；标准在产生过程中要“经有关方面协商一致”；标准的本质特征是统一；标准“由标准主管机构批准以特定的形式，作为共同遵守的准则和依据”的统一规定。“标准”是一个广义的概念，有文件标准、实物标准等。
2.2.1.1 标准化的定义
标准化为在一定范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的重复使用的规则活动。上述活动主要是包括制定、及实施标准的过程。标准化的重要意义是改进产品、过程或服务的适用性，防止贸易壁垒，并促进技术合作。标准化的总目的是为了在一定的范围内获得最佳秩序并促进最佳的社会效益。除此之外，标准化还有一个或多个特定目的，以适应某种需要或选择。标准化的方法原理：标准化的基本原理通常是通行的八字原理：“统一、简化、选优、协调”。
2.2.1.2 标准化设计
标准化设计是指标准件的选用和常用件的设计。标准件设计中提高效率的最简便的方法是建立标准件库和常用件库。经过生产实践的检验具有优良的性能才能确立为标准件，其结构和参数都已经标准化，所以无须对其结构合理性进行检验。在标准件库设计中体现了信息传递的单向性，即设计者只能选用不能修改。标准件库的优点如下：采用统一的描述格式，不同系统开发的标准库可以进行信息交换，最大限度地减少重复开发标准件库造成的资源浪费，并提高了系统的可靠性；为设计人员提供尽可能完整的标准件信息，该信息不仅包含尺寸、图形信息，还包括材料、功能信息等。基于事物特性表的标准件库体系是开放的，易于扩充。
2.2.2 模块化
模块的本意就是“组件、预制件或预制住房单元”等，人们采用标准的尺寸的砖、石和黏结剂，通过不同的组合，可建成形状、风格各异的建筑物。砖、石的形状虽然简单，但是他们的组合是多变的。Module的形容词modular则表示有节奏的进行测量，含有积木化或组装式等含义，模块化（modularization）一词就兼有积木化的意义。由若干块“积木”，可以组合成不同形状和风格的建筑物，虽然他们的元素不多，但它具有快速组合和形式多变的特点，这正是人们所需要的优点。模块化是在通用化、系列化、组合化等标准化基础上引入系统工程原理而发展起来的一种标准化的高级形式，表现特征为尺寸模数化、结构典型化、部件通用化、参数系列化，组装积木化。作为组合化发展的高级阶段，模块化的理论基础是系统的分解与组合原理。
2.2.2.1 模块化的涵义
所谓模块化设计，就是在标准化理论的基础上运用系统工程的原理，将一复杂的工程产品分解成层次合理的简化、系列化、标准化单元模块，并用这些标准化模块组合成各种不同产品的过程。它是以功能分析为基础，通过功能、用途不同的各模块的互联组合实现基型产品和变型产品，主要包括模块划分与模块组合两个过程，模块划分是功能模块的结构设计过程，模块组合则是根据具体的功能要求，选择合适的模块组成产品。根据模块化设计思想，产品的构成层次发生了重大的变化。模块成了设计制造单元，要设计并建立标准模块库、专用模块库与相似的零部件库。生产时，查找标准模块库、专用模块库，对无法直接利用的模块可在其基础上进行变性设计形成新的模块，重新拼合模块使之成品化，缩短了设计周期。
2.2.2.2 模块化设计
模块化设计的关键是模块化标准化和通用化。它是指结构标准化，尤其是模块接口标准化和通用化。模块化设计所依赖的模块化的组合，即连接或接口。显然，为了保证不同功能模块的组合和相同功能模块的互换，模块化应具有可组合性和互换性两个特征，而这两个特征出现在接口上，必须提高其标准化、通用化、规格化的程度。例如，具有相同的功能，不同性质的单元一定要具有相同的安装基面和相同的安装尺寸，才能保证模块化的有效组合。计算机行业中，由于采用了标准通用的总线结构，来自不同国家和地区厂家的模块均能组成计算机系统并协调工作，使这些厂家可以集中精力、大量生辰某些特定的模块，并不断进行精心改良和研究，促使计算机技术达到空前的发展。
2.2.2.3 模块化与模数协调
关于模块化与模数协调，模块化是复杂产品标准化的高级形式，无论是组合式的单元模块还是结构模块都贯穿一个基本原则，这就是用型式和型式尺寸数目很少且有经济合理的统一化单元一模块，组合成大量具有各种不同性能的各种复杂的非标准综合体，这一原则成为模块化原则。为了实现模块化原则，保证模块是由模块组成的产品在尺寸上的协调，必须建立一套模数系统对产品的主尺度、性能参数以及模块化的外形尺寸进行约束，这就是建筑中的模数协调。
模数协调工作是各行各业生产活动中最基本的技术工作，遵循模数协调原则，全面实现尺寸配合，可保证在住宅建设过程中，在功能、质量和经济效益方面获得优化，促使住宅建设从粗放型生产转化为集约型的社会化协作生产。
2.2.2.4 模数协调技术在装配式混凝土住宅设计的目的
模数协调技术在装配式混凝土住宅设计的目的主要表现在以下几方面：实现住宅建筑的设计者、制造业者、经销商、建筑业者和业主等人员之间的生产活动互相协调；能从建筑各部位尺寸进行分割，并确定各部件（模块）的尺寸和边界条件，是部件（模块）规格化，又不限制设计自由；优选某种类型的标准化方式，达到使用数量不多的标准化部件（模块），建造不同类型的住宅建筑；能使建筑部件（模块）尺寸的数量达到优先化；促进部件（模块）的互换性，使部件（模块）的互换与其材料、外形或生产方式无关；采用合理化的方法定位，吊装和组装部件（模块），以简化施工现场作业。
2.2.3 PC技术体系选定要诀
PC技术体系选定的过程中一定要做到“六化”，即简化、统一化、通用化、组合化、系列化、模块化。具体可表现为以下九点：
1）结构布置尽可能的简单，构件的规格尽可能的简化；
2）相同通用构件体系的住宅产品可以实现多种户型和楼型，但是具有相同的“基因”，实现一种统一外部表现，个性化的表现通过外表面颜色、附加构件如阳台板、空调板等的设置实现个性化；
3）构件、户型应该形成事实上的通用化体系，并具有互换的特性，促进产品和部件的标准化；通用构件应具有很灵活的组合性特点；
4）按照建筑模数，形成构件、部品的系列化分布，以适应更加多样的需求；
5）PC建筑首先拆分为标准模块，然后是标准构件，形成一定的系统层次关系；某些非标部位形成非标模块，以适应部分特殊需求；
6）标准化需要形成一定的标准化构件和部品库，且这是一个开放的系统，易于扩充；
7）拆分构件时应注意构件在整个系统中的作用及其更换性的可能性以及必要性，并保持构件在功能及结构方面有一定的独立性和完整性，构件问的结合要素便于连接与分离；
8）构件的标准化背后其实就是模板的标准化，目的就是提升钢模的利用效率，标准的构件可以由可变模板技术实现系列化的构件系统；
9）模块化数理方面的支撑就是模数协调技术，模数协调技术首先利用基本模数网格控制建筑物的平立剖面，以利于拆分成单元模块或构件，并利用构件定位技术、公差与配合等技术实现部件安装接口的模数协调。
3 装配式混凝土住宅相关体系
根据近年未装配式混凝土住宅按结构体系体可分为预制框架体系、预制剪力墙体系、预制叠合剪力墙结构体系、内浇外挂体系（各体系综合比较见表1）。
3.1 预制框架体系
预制框架结构体系（如图1）的主要特征是将框架结构的构件拆分成梁、柱、楼板等基本预制结构体，单个构件重量较小，有利于预制和运输。连接处可以选择在梁柱节点，也可选择在梁柱节点以外，垂直构件连接一般采用套筒灌浆连接，可以实现高可靠性的连接。节点区或分段连接区现浇，楼板叠合层一般现浇，形成整体的刚度，达到等同现浇、抗震的目的。目前上海地区现行规范规定，装配整体式混凝土框架结构总高度不应大于50m。
外墙作为结构体的荷载，不作为主要受力构件，根据建筑物的性质，可以选择预制混凝土墙板或者玻璃幕墙。预制墙板与结构体的连接采用干法或湿法连接，必定有一个方向与结构体铰接。结构体遇到外部荷载发生形变时，墙板之间可以发生变形，但墙体本身不发生破坏。
预制框架可以结合现浇剪力墙或者预制剪力墙同时使用形成框架剪力墙结构体系。预制框架结构体系在上海、南京、沈阳有部分项目应用。
3.2 预制剪力墙体系
预制剪力墙结构体系将剪力墙结构体系的建筑拆分成剪力墙、楼板等构件，构件类型较少，但单个构件重量较大，剪力墙板竖向采用套筒或者浆锚连接，套筒可靠度高但是造价比较高，浆锚连接理论可行、造价较低，但施工质量保证难度较大；墙板水平向采用预留现浇段连接。预制剪力墙的平面布置与现浇结构区别不大，用于住宅比较容易适合传统的高层住宅的消费习惯。现行上海地区没有规范出台支持本系统。目前在国内预制剪力墙技术北京、沈阳、哈尔滨有部分项目应用（如图2、图3）。
3.3 预制叠合剪力墙结构体系
预制叠合剪力墙是为了实现住宅产业化而生产的一种介于全现浇钢筋混凝土剪力墙和全预制剪力墙之间的一种剪力墙结构构件。预制墙板工法又称为PCF工法，日本是较早推广、应用这种剪力墙的国家，技术也相对成熟。目前，预制叠合剪力墙在日本作为框架填充墙或框架结构中的抗震墙使用，真正作为受力构件用于纯剪力墙结构的工程实例不多见，同时日本工程界对于结构高度超过60m的建筑中采用预制叠合剪力墙态度谨慎。现行上海地区规范规定预制叠合剪力墙结构只适用于结构总高度不大于60m，层高不大于5.5m，抗震等级为三级以及以下的小高层、高层剪力墙结构住宅外墙。目前在国内预制叠合剪力墙技术上海有部分项目应用。
3.4 其他体系
在国内展开应用的其他体系还有NPC体系、预制叠合墙板体系等，这些体系与前述介绍的三种体系之一无本质区别。内浇外挂体系本质上是将部分外墙板当成荷载，受力结构采用现浇结构的形式，两者利用现浇连接在一起，本质上不属于结构受力构件采用PC技术的范畴，不具备技术延展性，属于为了预制而预制。预制异形柱结构体系也是一种适合于预制构件标准化的结构体系，由于本体系现浇结构的适用范围（上海地区异性柱框架结构适用的高度为21m，异形柱框架剪力墙结构技术体系适用的高度为40m）不算大，且尚未开展相应预制工法的研究，预计未来可以作为一种比较有特点的预制技术体系加以应用。
4 基于标准营造的技术体系研究
基于装配式混凝土住宅标准营造可以从标准构配件、标准户型和标准立面三方面人手形成一套完善的技术标准体系。
4.1 标准构配件
标准构配件有立柱、叠合梁、墙板、叠合板，楼梯，阳台六种构件（如图4），每种构件的规格控制在2种以内，可以提高模板的重复利用率，降低模板的摊销费用，从而降低生产成本。
4.1.1 标准立柱
规格600x600，可采用预制柱或现浇柱。
方柱VS扁柱（见图5）：方柱形状和受力性能I-IN个方向完全相同，更有利于构件梁、墙体的标准化，提高模板的利用率；扁柱在角部设置带来了多种非标准构件，处理难度较大。
4.1.2 标准墙板
150厚预制混凝土外墙板或200厚预制夹心保温墙板，造价要求高时采用单板，造价允许时可采用夹心墙板（见图6）。
4.1.3 标准楼板
采用叠合楼板，板厚140（60预制+80现浇）（见图7）。
4.1.4 标准楼梯
采用预制楼梯（见图8）。
4.1.5 标准阳台板
采用悬挑叠合阳台板（见图9）。
4.2 标准户型设计
4.2.1 户型设计原则
装配式混凝土住宅设计应该充分体现标准化、模数化的设计理念。笔者结合实际情况，对户型的设计总结出若干原则：
1）装配式框架一剪力墙体系的预制率的高低可调节性大，且此体系还可以用于办公、商业、学校等一系列的公共建筑中，市场前景广阔。因此，新的户型设计依旧选用装配式框架一剪力墙体系；
2）针对中小户型设计，提出将梁柱外凸到室外，以减弱凸梁凸柱对室内的影响；
3）建筑尺寸尽量统一，从而可以较少预制构件的种类和规格。通过构件之间不同的组合来达到各种户型的使用要求；
4）厨房、卫生间、阳台等小构件尺寸尽可能一致。
4.2.2 标准户型设计
在上述原则的指导下，提出了如图10所示的标准户型设计。
此户型构件的种类少，大部分的构建是以6.6m和3.3m为基本尺寸。平面规则，基本没有凹凸，体形系数小，对节能有利。柱网规则，纵横两个方向均能对齐，对结构受力有利。没有凹口，对房间采光有利。梁柱外凸，减少了结构构件对平面的影响。此户型设计成一房、二房、三房，三种不同户型的组合形式，可满足中小户型的住房基本功能需求。户型单元之间可分可合（如图11）。
此户型的建筑构（部）件可拆分为：交通核剪力墙部分、楼梯、框架柱、框架梁、护墙体、阳台、楼板、空调板等（如图12）。剪力墙为现浇构件、楼板和阳台为叠合构件、其它的均可做成预制构件（如图13）。可根据工程实际情况，自主选择预制构件。
4.2.3 户型的可延展性设计
仅一种户型是不可能满足市场的需求。在上述对装配式建筑的认识、实践和设计原则的指导下，提出了一系列的户型设计方案。同样的建筑构件，通过不同的组合，再配以不同的现浇的交通核，未满足不同住宅需求，实现简化、统一化、通用化、组合化、系列化、模块化设计，衍生出三种系列的户型平面。
4.2.3 1A系列
由三户组成一个单元，开间模数3300，进深模数4500。通过现浇交通核的不同，来满足11-24层的户型要求（如图14、15）。
4.2.3.2 B系列
由四户组成一个单元，开口按摩模数3300，进深模数3300和3600。通过现浇交通核的不同，未满足11-24层的户型要求（如图16、17）。
4.2.3 3C系列
由四户组成一个单元，开间模数3300，进深模数由三种。通过内天井来实现中间户型厨卫等房间的通风和采光。此设计建筑进深大，有利于节约用地（如图18、19）。
4.2.3.4 通廊式户型（如图20）
上述系列的房型都体现了标准化、模数化、系列化的概念。户型平面规整，有利于建筑节能。但建筑的进深不大，对节约土地不利。如果能逐步采用暗卫生间，对装配式建筑的户型设计是非常有利的。既可以减少凹凸和内天井，又能加大建筑进深。小面宽、大进深的建筑可以节约土地。
4.3 标准立面设计
装配式建筑的立面设计同样应体现标准化、模数化的理念。在二进制的计算机领域里“0”和“1”创造了数字世界，简单却拥有无限可能。在做立面设计时可以借鉴这个概念。“0”可以看做装配整体式混凝土结构，“1”可以看做标准化、模数化的通用部件。两者相结合，并以不同的排列和组合未达到立面设计的变化与同一性。
上述建筑户型的立面上已经存在有四种元素――柱、梁、板、阳台（栏杆）。此四种元素是建筑的基本构件。现代住宅建筑中通常会在空调板外加百叶，来隐蔽空调室外机。因此，立面上总共有柱、梁、板、阳台（栏杆）、百叶共五种元素。通过五种元素的不同组合方式、柱和墙面的颜色和材质的变化，来到达立面设计的标准化、模数化、多样化（如图21）。
5 标准营造体系控制造价的基本心思路
装配式混凝土住宅控制造价的总体思路是：大力推广标准化工作，促进预制构件的社会化大生产和加强施工操作人员的培训，降低预制构件的造价和安装价格；部分简易构件，比如叠合楼板推行工地现场就地预制，减少运输费用。而在采用较低PC率的时候，比如立柱不采用预制，内隔墙全部采用传统砌块等灵活措施。
下面参照已有项目，根据标准营造体系进行不同PC率的造价分析（见表2―5，表内数据基于笔者部分工程实践，按照上海市相关技术规程和定额计算标准）。
关键词：装配式住宅；绿色建筑；四节一保
绿色建筑具有能耗低、污染少、保护环境等特点，可为建筑用户提供自然、高效、安全、舒适的建筑空间。装配式住宅是绿色住宅建筑产业化发展的核心技术，可降低绿色建筑建设成本，与绿色建筑的“四节一保”（节能、节材、节水、节地和环境保护）发展要求相符，建筑企业应在绿色建筑中推广应用装配式住宅。
1装配式住宅在绿色建筑中的应用优势
在绿色建筑工程建设中，装配式住宅的优势体现在以下五个方面：①节能。装配式住宅在施工过程中，可减少人力、物力，在使用过程中，构件性能优于传统建筑结构，可减少建筑运行能耗，节能效果显著；②节材。装配式住宅建筑使用的施工材料可循环使用，材料浪费现象得到有效遏制，材料使用率显著提升；③节水。装配式住宅统一生产构件，运输至施工现场进行装配，施工现场配置的施工人员、施工材料都较少，生活用水与生产用水大大减少，节约水资源；④节地。装配式住宅在工厂生产建筑结构构件，无须单独设置场地进行混凝土生产，可节约土地资源；⑤环保。在装配式住宅建筑中，施工现场以装配施工为主，无须运输水泥、砂石等材料，施工现场粉尘污染大大减少，且无需进行夜间施工，不会产生光污染、噪声污染，不会影响施工现场周边居民正常生活。
2装配式住宅在绿色建筑中的应用策略
基于装配式住宅在绿色建筑中的应用优势，建筑企业应根据住宅建筑特点，选择合适施工技术，开展装配式住宅建设工作，做到“四节一保”，实现绿色建筑建设目标。以某建筑企业的小区工程项目为例，总结装配式住宅在绿色建筑中的应用策略。该小区工程项目用地面积约8万m2，住宅可建设用地面积69858.88m2，均为装配式住宅，要求预制率超过30%，其中装配式住宅中“三板”占比超过60%。设计人员根据该小区工程项目施工现场地理条件与工程建设要求，进行装配式住宅建筑、结构等专业方案设计，通过设计施工一体化工作，为装配式住宅施工提供详细指导，切实发挥装配式住宅优势。
2.1预制结构设计
在装配式住宅施工中，预制结构部件是基础环节，建筑企业应结合建筑工程的结构特点，将建筑划分为预制柱、预制桩、预制剪力墙、内外墙板、楼板、屋面板、楼梯、阳台等结构构件，在工厂完成各个结构构件的制作，将其与施工现场浇筑的部分柱与梁进行拼接，或到现场拼接各种预制构件，实现节约能源、保护环境的建设目标。为此，为保障装配式住宅建设质量，设计人员应按照规范流程与要求实施预制结构设计工作。
2.1.1方案设计
在装配式住宅的方案设计阶段，设计人员应对装配式住宅的平面布局、立面、结构、建筑空间等模块进行设计。结合装配式住宅的平面布局与立面结构，选择合适的预制构件类型，在满足建筑工程对建筑空间要求的基础上，选择合适的预制构件连接技术，再结合预制构件类型与连接技术，完成预制结构方案设计。在该小区工程项目中，设计人员引进BIM技术，基于BIM软件的模拟功能，将装配式住宅进行结构拆分，计算装配式住宅的预制率，明确预制的建筑构件及相关参数要求。结合参数要求，在BIM软件中构建各个预制构件族库，遵循“少规格、多组合”的原则，将重复利用率偏低的结构从预制构件族库内删除，改为现场浇筑施工，以此明确工程项目中预制结构的范围。在确保建筑工程预制率符合要求的基础上，协调预制构件与现场浇筑施工，避免二者占比不合理，加大工程建设能耗，实现绿色建筑设计目标。
2.1.2初步设计
首先，结合方案设计成果，设计人员依托于BIM协同设计平台，整合各项工程项目数据信息，计算方案设计后的预制装配率等指标，准确拆分装配式住宅的预制构件，实施标准化设计，确保预制构件符合工程项目建设要求，为后续预制构件生产提供详细指导；其次，结合预制构件的设计成果，计算装配式住宅建设成本，优化改进装配式住宅的预制构件规格，提高装配式住宅建设效益；最后，明确设备管线的预留预埋要求，完成装配式住宅结构方案设计。在该小区工程项目中，设计人员的设计方案为：25个单体预制叠合板、13个预制剪力墙与3个预制空调板；通过初步设计的成本分析，调整预制构件的规格，转变为19个单体预制叠合板、9个预制剪力墙与1个预制空调板，减少了种类数量，节约预制构件施工所用的模板、人工等，提高了制作运输安装效率，每平方米节约成本近30元，并显著提高了装配式住宅建设的环保效益与经济效益。
2.1.3施工图设计
在完成初步设计后，设计人员开展施工图设计，绘制装配式住宅的结构施工图，明确装配式住宅的装配构件拼接要点，为装配式住宅的施工提供依据。为保障施工图的准确性与指导性，设计人员利用BIM技术的碰撞检查功能，对预制构件拼接的空间实施管线碰撞检测，分析机电管线是否存在交叉、重叠等问题，重新调整管线布局，通过翻弯、改道等措施，优化改进装配式住宅的空间布局，确保预制构件的装配更为科学合理，避免施工设计不合理导致返工，避免进一步影响绿色建筑建设目标的达成。
2.1.4深化设计
在装配式住宅深化设计中，设计工作分为土建与机电两个部分：第一，在土建深化设计中，主要对预制构件和装配式建筑的现浇部分进行结合设计，保障装配式建筑的整体性。设计工作涵盖结构设计、参数检测、参数统计三部分。在结构设计中，设计人员要结合预制构件拆分结果，计算预制构件与现浇结合点，完成构造节点设计，并明确预留、预埋要求；在参数检测中，从装配式住宅建筑整体（即预制构件与现浇结构）入手，分析预制构件之间是否存在碰撞问题、预制构件与现浇结构是否存在碰撞问题；在参数统计中，设计人员须要计算预制构件生产所需的混凝土体积与重量，明确预制构件的生产工程量，并统计预埋钢筋的规格要求与所需长度，为工厂原材料采购提供参考，避免出现材料浪费现象。结合上述深化设计成果，设计人员利用BIM软件自动输出预制构件拆分图、预制构件装配图及深化设计图等图纸。第二，在机电深化设计中，设计人员根据装配式住宅的土建设计成果、图纸等，选择合适的机电设备类型，综合部署机电设备管线，实施净空控制、支架吊架设计及荷载验算等工作，明确土建工程中应预留的机电管线孔洞，并通过BIM软件自动输出机电深化设计图。
2.2施工方案设计
在完成装配式住宅的预制结构设计后，根据预制构件生产要求、建筑工程设计要求，实施预制构件施工方案与建筑施工方案设计，指导装配式住宅施工，实现设计施工一体化建设，提高装配式住宅工程建设质量和效率。
2.2.1预制构件施工设计
在该小区工程项目中，建筑企业根椐设计好的装配式施工图纸设计预制构件生产方案，确保工厂生产的预制构件在质量、规格等方面符合建设要求。预制构件均采用装配整体式预制钢筋混凝土结构，通过工厂定制的钢模板，完成各个钢筋混凝土结构的施工，钢筋混凝土结构浇筑完成后，通过浇水与蒸汽进行养护，确保预制结构构件的质量与精度符合工程建设要求。同时，设计人员考虑装配式住宅的可持续性，将外墙结构与面砖的施工工艺设计为一次浇筑成型工艺，避免外墙面砖脱落，以提高外墙结构的密实性，预防出现开裂渗水等质量问题。在该小区工程项目中，设计人员应严格遵循工程精度要求，设计规范的施工流程，将预制结构构件的精度控制在5mm内。以外墙板为例，设计的预制施工流程为：①制作钢模，根据小区住宅的外墙板大小，选择钢材制作模板，可循环利用约200次，且钢模板报废后可回炉重制，节约材料；②绑扎钢筋，根据设计方案要求进行钢筋绑扎；③铺贴面砖，选择节能环保性能优异的面砖材料，按照反打工艺的规范要求及流程铺贴；④安装窗框与预埋件，选择隔热性能优异的窗框材料，按照设计方案规定的位置安装窗框与预埋件；⑤浇筑混凝土，一次性浇筑成型；⑥养护脱模，选择蒸汽养护方案，循环利用养护用水，节约水资源，待混凝土结构强度符合要求后，再进行脱模；⑦全面清洗钢模板，以便后续重复利用；⑧将制作完成的外墙板运输至施工现场。
2.2.2装配式住宅施工设计
就目前的建筑施工技术而言，装配式住宅常用的施工技术包括单元吊装组拼技术、BIM技术与产品保护技术等。在预制剪力墙施工流程设计中，设计人员考虑到剪力墙为装配式住宅的核心承重结构，在剪力墙内部设置钢筋大网片，以此提高结构强度；将预制剪力墙板运输到施工现场后，要求施工人员以剪力墙内部的定位件作为吊装设备的附着点，指导施工人员规范操作预制构件的拼装施工，保障装配式住宅施工质量。在上述施工流程设计中，装配式住宅施工配置的人员较少，且无需进行水泥砂石运输或搅拌等操作，可节约资源，降低施工现场噪声，减少环境污染。在该小区工程项目中，设计方案中的施工流程为：预制剪力墙吊装→预制柱吊装→预制梁、预制楼梯吊装→预制楼板吊装→预制外墙、预制阳台板吊装→楼板上部钢筋绑扎→楼板上部混凝土浇筑。
2.3内部装修设计
在装配式住宅的结构施工方案设计完成后，建筑企业可遵循绿色建筑的建设特点，将装配式住宅的建设理念应用于内部装修中，优化改进内部装修设计，进一步提升绿色建筑的“四节一保”效果，提高装配式住宅的环保效益。在装配式住宅建筑工程中，内部装修通常采用工业化装修技术，并遵循装配式住宅的建设理念。在工厂进行装配式住宅装修材料及所需物品的生产，再运输至施工现场，通过集成化装配完成内部装修。具体来说，工业化装修分为菜单式设计、工厂化生产和集成化供应三个环节，这符合装配式住宅的设计施工一体化建设理念。在装配式住宅的内部装修中，工业化装修落实的重点在于建筑内部分隔、厨卫系统、给排水系统等模块的技术材料创新。因此，在装配式住宅的内部装修设计中，设计人员应注重绿色建材的应用，以落实绿色建筑建设目标。例如在分隔墙系统中，设计人员可通过绿色建材的选择与合理应用，发挥装配式住宅的优势。在该小区工程项目中，设计人员设计的内部装修方案为：在吊顶体系设计中，选用薄型轻钢龙骨材料，减轻吊顶结构重量，延长使用寿命；在卧室装修设计中，选用双面双层轻钢龙骨石膏板隔墙，并在墙体内配置隔音材料，以提高卧室的隔音效果，为用户创造安静舒适的环境；在浴室装修设计中，选用蒸压轻质加气混凝土隔墙板（ALC）预制板作为墙体材料，可减轻墙体重量，且该材料具有较强的保温性能、防火性能与抗渗性能，具有减少建筑物能耗、提高建筑安全性的作用；在架空地板设计中，将地板设计为干式隔音双层架空地板系统，提高地板稳定性，减少噪声；在厨卫系统设计中，设计人员实施整体厨房与卫生间设计。在整体厨房设计中，设计人员整合建筑空间模数、厨房空间模数与厨房内各个构件的模数，如橱柜尺寸系数、配套设施（如电冰箱、烤箱等）尺寸系数，利用BIM软件构建建筑空间与厨房空间的模型，设计厨房开间与进深，再根据确定的厨房空间模型，部署橱柜与配套设施。在整体厨房施工时，按照设计方案逐一安装橱柜与配套设施，这能够最大限度利用建筑空间来建设绿色建筑。在整体卫生间设计中，设计人员将卫生间划分为防水盘、壁板、顶板及支撑龙骨等部分，在工厂进行构件生产，与卫生间配置的洁具共同拼装，完成卫生间模块的设计与施工，现场无须进行湿作业，且构件标准化生产，提高材料利用率，节能环保。
2.4工程建设成效
在该小区工程项目中，设计人员结合绿色建筑建设特点与要求，优化设计装配式住宅的预制结构、施工方案以及内部装修，发挥装配式住宅的优势，显著提升建筑工程的性能，提高绿色建筑施工的效率。具体来说，该小区工程项目的装配式住宅应用效果如下：①在材料方面，从环保性、经济性与耐久性三个角度评估该小区工程项目应用的材料。其评估结果显示，施工材料的环保性评级与经济性评级均为b级，说明该装配式住宅所用材料属于绿色建材，碳排量相对较少，部分材料可降解，且材料生产成本相对较低；耐久性评级为c级，该装配式住宅所用材料可用年限为20年。②在生产方面，该小区工程项目使用装配式住宅施工，人工成本投入较少，施工人员培训工作简单，施工工艺简洁高效，生产性能优异，被评为b级。③在施工管理运维方面，装配式住宅可通过预制、吊装、组拼、连接等方式施工，施工效率与质量有保障，施工性能评级为a级；施工工艺流程简单，集成施工与精益施工管理有序，管理性能评级为a级；在装配式住宅投入使用后，结构构件质量有保障，内部装修材料技术先进，运维工作成本相对较少，运维性能评级为b级。④在综合性能方面，装配式住宅的适用性、安全性及耐久性相对较高，被评为b级。综合上述评级结果，根据《工业化住宅建筑性能综合等级评定表》，该小区工程项目的评级为Ⅱ级，整体水平较高，值得其他建筑企业借鉴学习。
3结语
综上所述，装配式住宅可节约能源，保护环境，有助于绿色建筑行业发展。通过以上分析，设计人员应做好装配式住宅的预制结构设计、施工方案设计与内部装修设计，实现设计施工一体化建设，提高绿色建筑建造效率与质量，提升建筑环保效益。
参考文献：
[1]赵青.装配式住宅在绿色建筑中的应用[J].居业,2020(4).
上个世纪50年代，欧洲国家采用工业化的方式建造住宅，建造了很多标准化的住宅体系，近年来，随着科学技术的不断发展提高，许多西方国家的住宅工业化有达到了一个新的高潮。其中瑞典作为装配式住宅应用较为广泛的国家，其绝大多数的住宅采用通用部件，而在美国现在有34家生产单元式建筑的公司，并不断使住宅产品的性能指标得到提高。日本上世纪60年代末开始发展装配式住宅，并且在1969年，制订了一个名为《推动住宅产业标准化五年计划》的策划书，到了70年代，日本制订了一系列的工业化住宅认定制度和性能保证，使装配式住宅的性能和质量都明显提高，目前日本各类住宅构配件工业化和社会化生产的产品标准齐全。在英国，用户对装配式住宅的认识程度不高，使得后来英国装配式住宅的发展有一些消极影响。但是在北美地区，住宅构配件的商品化和集成化程度很高，各构配件在工厂内加工成型后，运至工地组装成整个房屋，工期短，劳动生产率得到大大的提高。
我国装配式住宅建设相对较晚。我国从20世纪70年代开始出现装配化的概念，但由于当时的建设技术水平所限，住宅的质量不高，到了90年代，国家先后出台了几项关于装配式住宅的政策和文件，从此我国的住宅产业化事业拉开了序幕，于此同时，国家出台了一系列政策并在《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见中》提出了建立住宅部品体系的重要性，尤其当前建筑行业用工荒的出现，住宅工业产业化的趋势日渐明显。装配式住宅的应用重新成为当前研究热点，全国各地不断涌现出装配式住宅的新技术，目前国内的装配式住宅技术，主要包括以万科集团为代表的全预制装配式混凝土结构技术，该技术主要用于全预制混凝土构件，如阳台、楼梯、空调板、部分内隔墙板等，减少了现场施工工序。另外就是半预制装配式混凝土结构技术，该技术主要用于预制混凝土剪力墙外墙模以及叠合楼板的预制板等结构，其他部分：如内部剪力墙、部分内隔墙、电梯井等仍然采用支模现浇。
总的来说，目前我国住宅的装配化程度低，而且即使是装配式住宅也没有完全实现施工的装配化。我们国家也没有建立起完整的系列化的装配式住宅体系，生产、组装与销售的产业链并未形成，相关专业人才力量也存在不足的问题。
2产业化技术在装配式住宅中的应用
2.1动态交融性空间设计
居住空间的设计需要满足两个要求，分别为人们对于日常生活环境的基本要求和人类生活方式变化调整的要求。随着人们生活水平的提高，对于居住环境也提出了更加多元化的要求，即：住宅、办公、商业功能区划分的模糊化处理，合租、分租的转换，二代家庭的持续使用，家庭办公的功能实现。上述要求的存在提高了建筑设计难度，在满足基本居住环境的前提下要进行功能空间的创造与融合。动态居住空间设计需要建立在模块化设计的基础上，需要事先对空间功能布局以及通融性进行考量，使得住宅的居住、办公以及商业三者之间能够自由转换，且不会相互影响，并且能够满足分租、合租以及二代家庭的使用，只需要对小空间进行适当调整就可以满足用户的需求，并且降低了资源的损耗和投入资金的浪费，最终实现建筑全寿命周期内部空间的动态使用。与此同时，在设计过程中，设计人员需要注重对高新可以的应用以及新型节能材料的使用，如隔墙采用可拆卸回收材料，在房屋不同的使用周期，根据业主要求实现建筑空间的灵活运用。
2.2工业化施工技术体系
工业化施工过程中，应实施清洁生产，即在不牺牲建筑产品工程质量、成本、功能的前提下，不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、改善管理等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，实施“废弃物的处理和回收”，以减轻或消除对人类健康和环境的危害。
2.3工业化装修
当前我国的装修模式主要有三种：①传统现场装修模式，很多建筑工程采用的都是该模式，也就是住宅市场提供毛坯房，业主进行自主设计装修再入住；②全装修模式，就是将房屋交付给业主时，其功能空间的固定面已经全部铺装粉刷完成之后，厨房以及卫生间的基本设施也已经安装到位，这就是全装修住宅；③工业化装修模式，就是在工厂中生产出所需的全部住宅装修材料，然后进行系统装配，该模式由菜单式设计、工业化生产以及集成化供应三个部分共同构成。业主需要根据提供的“菜单”根据个人喜好选择颜色款式，此种模式充分发挥出了产业化的优势，大幅度降低了能耗和成本，从而有效缩短了装修周期。装修安装设计一体化，当前建筑行业中装修设计和住家安装设计是不同意的，在交房之后，消费者会对装修提出意见，这时可能会拆墙补墙、开槽改造等，这样就需要对原有的水电线路铺设进行调整，而墙体水电的改造会对建筑结构整体造成影响，也会增加成本，甚至埋下了安全隐患。因此，需要在设计初始，对后期的装修设计要求进行考量，这样就意味着必须将装修设计和安装设计结合在一起，也就是在施工之前就进行统一化的装修设计工作，做好协调沟通工作，尽量减少后期的变更以及成本的增加。
结语
装配式住宅作为当今全世界范围内新兴的建筑概念，恰恰为我国十三五对于基础性保障房和经济适用房的大力开发的基本国策。装配式住宅如果想要赶上这波浪潮，将自身的优势彻底全面的发挥出来，那么就必须大干快上，使建筑向工業化和产业化进发，最大限度地提高住宅的性能与品质，又能实现绿色节能、低碳减排，使住宅产业化和绿色建筑迈入新的发展阶段。
参考文献：
[1]李王坤.预制装配式混凝土建筑在住宅产业化中的发展前景[J].四川水泥，2016，（12）：106.
[2]王肖文.装配式住宅供应链整合管理研究[D].北京交通大学，2016.
关键词:工业化住宅、装配式、预制构件、住宅产业化
1、工业化住宅设计的研究背景
国外住宅建筑工业化主要是二战后发展起来的，近年来预制结构得到了广泛的应用。其原因：一方面由于住宅需求巨大，劳动力短缺；另一方面由于各国的经济发展与技术进步的推动，所有这些为住宅产业化和预制构件的应用奠定了良好的基础。
在我国上世纪80年代受当时标准化、工厂化生产的要求，预制混凝土产品应用较为广泛，主要有预制梁柱、预制楼板、预制叠合楼板及预制混凝土墙板等。在80年代中达到鼎盛时期。进入90年代由于预制构件技术自身原因及现浇混凝±技术的突飞猛进，预制梁、柱、墙板逐步被取代。究其原因预制混凝土构件之所以衰退主要还是技术上的问题。首先是设计原因，构件跨度太小，形式陈旧，不能发挥预制混凝土的优势，缺乏对预制拼装房屋结构的认知；例如大板多层和高层公寓建筑，就由于开间太小，承重墙过多，加之预制构件间连结困难，用钢量大等原因，缺乏市场竞争力。其次是加工制作和装配技术的原因，当时预制构件加工精度和生产工艺的落后影响建筑质量。
鉴于传统建筑方式以上的弊端所在，各企业和政府主管部门都感受到今后建筑生产方式改变的压力。因此，为解决上述传统建筑方式带来的弊端，适应将来建筑市场的变化，国内一些发达地区如北京、上海、深圳等地大力推行工业化住宅。预制装配式建筑生产和工业化住宅设计是我国建筑业实现结构调整和产业升级的关键技术，是建筑领域贯彻实施节能减排和环境保护政策的重要科技支撑技术，对企业和政府应对建筑业形势的变化、推进技术进步、提高核心竞争力具有重要的现实意义。
2、传统住宅与工业化住宅的对比
2、1传统住宅存在的弱点
如：（1）住宅质量及安全性能差；（2）大部分地区的住宅都是毛坯房直接进入市场；（3）保温隔热性能差；（4）施工以户外施工为主.
2、2工业化住宅的优势
如：（1）建筑设计标准化；（2）构配件生产工厂化；（3）现场施工装配化；（4）装饰装修一体化；（5）专业配送物流化减；（6）其次工业化方式建造房屋能够减少资源和能源投入量；减少环境污染、削减环境负荷；有效提高材料利用率；减少对施工场地条件的需求；减少建筑垃圾和施工对环境的影响；减少现场劳动力需求；提高建筑结构性能和质量；实现“四节一环保”的绿色发展要求。
3、工业化住宅设计的社会效益
预制装配式住宅是以预制构件为主要构件，经装配、连接、部分现浇而成的混凝土结构。与传统的全部在施工现场完成的工艺相比具有如下特点：(1)施工进度快，可在短期内交付使用。(2)施工现场劳动力减少，交叉作业方便有序。(3)每道工序都可以像设备安装那样检查精度，保证质量。
4、工业化住宅设计的关键技术及需要解决的问题
4、1工业化住宅设计的关键技术
通过我们公司住宅产业化发展中心对从事工业化住宅设计单位的调研和研究。同时通过对80-90年代的预制构件的成功经验和失败教训的分析，我们认为预制装配式住宅工程的设计成功与否关键在于以下几方面的处理：（1）预制墙板功能设计，包括墙扳的围护和防雨功能、隔声功能及保温隔热功能等是否能达到相关要求。（2）结构连接采用的体系形式。（3）节点防水，包括材料密封防水、构造防水等。（4）预制墙扳在各种工况的受力分析及配筋设计。（5）叠台楼板和阳台板以及悬挑构件的设计。（6）合理构件拆分设计。
4、2需要解决的问题
主要是：（1）结构体系选择与模数化、标准化设计：我国的住宅建筑工业化结构体系还没有完全确立，通用结构体系和专用结构体系的协调配合还没有解决，标准化概念和设计技术还没有得到足够重视。导致目前工业化住宅设计方案实施成本高、周期长，最大的原因是缺乏有经验的设计咨询人员。（2）构件及装配节点的深化设计：工业化住宅的关键是要解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计。（3）工业化专用三维设计软件开发：由于装配式混凝土结构设计构造的自身特点，要求设计方案必须在施工前检查复核，确保各专业的交叉重复在设计阶段解决，提高工业化设计的准确性。
目前，中国二十二冶集团考虑到装配式住宅的设计特点，制定了工业化图纸设计流程、装配式住宅详图制图要求和预制构件加工详图作图规则等一系列图纸管理规定。具体内容详见下表1：
5、结束语
目前，根据我公司对于工业化住宅的研究，一方面预制装配式住宅的设计节点控制、抗震性能已有很大改善，并且我单位也参与编制了《预制装配式混凝土技术规程》和预制构件相关的标准规范，从技术体系上具备了推广的基础。
随着国家鼓励政策日益明朗，工业化住宅建筑的法规和规程逐步健全和完善，政府也积极的推广工业化住宅的房屋，大面积搞试点工程，工业化住宅设计作为产业化的重要环节，仍然需要在实践中不断的积累经验，总结提高，为推动工业化住宅更快，更好的发展持续助力。
参考文献
[1]纪颖波.建筑工业化发展研究.中国建筑工业出版社社.2011.
[2]吴东航、小见康夫.日本住宅建设与产业化.中国建筑工业出版社社.2011.
关键词：工业化住宅；发达国家；发展
工业化住宅主要是通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业生产方式，来代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式，又被称作现代建筑产业化、装配式建筑或PC结构。工业化住宅显著的优点是：施工进度快，可在短期内交付使用，劳动力减少，交叉作业方便有序，每道工序都可以像设备安装那样检查精度，保证质量，施工现场噪音小，散装物料减少，废物及废水排放很少，有利于环境保护，施工成本降低，这些优势正是解决区域环境污染、改善人居环境所需要的。
工业化住宅的发展是伴随着世界性的现代化建筑运动而同步发展的，不同国家地区有各具特色的发展模式和发展经验。近年来，随着科学技术的不断提高，社会对住宅的需求经历了一个“注重数量数量与质量并重质量第一个性化、多样化、高环境质量”的发展阶段[1]，许多发达国家的住宅工业化生产达到了高潮。
1 美国
美国的工业化住宅起步于二十世纪三十年代，开始是作为车房的一个分支业务而存在的，为选择迁移/移动生活方式的人们提供一个住所。二十世纪五十年代，随着二战的结束，由于住宅紧张，部分人便将其转变为一种永久性的住宅形式，并努力提高这种住宅的质量，但从全国范围来讲，这种住宅的质量水平参差不平。到了二十世纪七十年代中期，美国开始立法规定工业化住宅的建筑安全相关法规，颁布了《美国住房与城市发展部标准》（HUD CODE），该标准是唯一的国家建设标准，对设计、施工、强度和持久性、耐火、通风、抗风、节能和质量进行了规范，同时还对所有工业化住宅的采暖、制冷、空调、热能、电能、管道系统也进行了规范，从此，工业化住宅有了法律可以遵循，同时向标准化方向迈进。二十世纪九十年代，装配式建筑产业结构进行了调整，兼并和垂直整合加剧，大型工业化住宅公司收购了很多零售公司和金融服务公司，同时，各地的金融巨头也进入装配式建筑市场。随着美国政府对HUD标准的修订，对工业化住宅的性能提出了更高的要求，明确了工业化住宅的安装标准和安装企业的责任，使得装配式建筑业在美国稳步健康地发展。
美国工业化住宅的优势体现在如下方面：（1）成本有效性：工业化住宅每平方英尺的建造价格具有区域差异性，平均来讲要比传统式现场建房的成本低10%～35%[2]。（2）建筑质量：工业化住宅的建设是全过程全方位监控的；天气不会影响建设进度；所有技术员、工人以及装配工以团队的形式合作并受专业指导和监督；库存管理好，物料不会被偷窃，也不会因天气引起损失；所有建筑材料、内部装修以及电器等都是批量购买的，可节省成本；临时建设的情况也会大大削减或者消除；此外，一般都会有专业的第三方监理来持续监察房屋建造的各个方面。（3）便民设施：工业化住宅内部装修设计方案和外墙材质多样化，许多传统的设计风格也可以体现，并且通过技术改造，阳蓬、露台、车库等都可以根据客户的要求量身定制。（4）安全性：根据出售的地理位置，专门设计住宅的抗风安全性和能源效率；所有的工业化住宅在烟雾探测、逃生、墙体可燃性、热水器、厨房构造等方面必须严格符合HUD标准；此外，在飓风多发区，所安装的工业化住宅的抗风性也有具体要求。
2 英国
目前，在英国和爱尔兰的新建住宅中30%以上为预制住宅，在苏格兰接近70%为预制住宅，而早在二十世纪九十年代初预制住宅的市场份额还不到1%。英国的建筑业正以各种各样的形式应用预制式建筑。它的范围从简单的预制工地活动房到运输至现场置入建筑结构中的容积单元。模块化或模块设计是预制业的钥匙。框架建设是将预制元素纳入建设过程的一个途径，尤其木制框架还继续用于英国的建筑业。预制像是一个趋势概念，它使建筑业重塑为制造业变得可能，它还代表着一种积极的方式，证明完善建筑业所必需确定的重大变动。在英国，预制业经常被大型建筑企业垄断，这些大型建筑企业对于采用预制和标准化技术提高生产力及走向精准建筑有着极大的兴趣。一般来讲，预制建筑主要集中在较大的城市环境中，因为在那里现场时间的经济性是要考虑的主要因素。
英国建筑业创新运动工作组，旨在寻求能测定建筑项目可持续发展需要的绩效指标，后来确定的指标包括：可用的能源用途、所含的能源、运输能源、废物、水和每公顷物种指标。这些绩效指标可用来评估项目后期进行的预制案例研究。估测预制业带来的环境效益类型取决于所选择的具体体系。预制业存在的潜力具有较好的环境绩效，例如，在欧盟资金资助的一个具体项目有着如下的预期潜在效益：建造典型住宅所消耗的水减少50%、建筑期间使用的机制砖料减少50%、能耗至少减少到50%等等[2]。技术相关的其他重点因素还有建筑过程中的废物减量化，因为装配式建筑的组件是在工厂内完成的，这类建筑应该更可控，能够降低当地环境污染的风险。一些预制组件的建造商，通过编制物料采购、循环利用、污染控制、废物最小化等方面的标准，积极主动地考虑其产品对环境的影响。
3 澳大利亚
与欧美相比，澳大利亚采用装配式建筑比较慢，主要分为两种类型，即预制部件和预制模块化建筑。澳大利亚对于装配式建筑的需求主要源于其经济性，与传统住宅建设相比，可以节省至少百分之五的成本，同时建设速度也更快；简约化，尤其是采用预制混凝土，使得住宅的建设更迅速更廉价，同时能够提供更好的质量。在时间、成本和质量方面，装配式建筑证明是具有一定优势的。在澳大利亚，非常重视前期规划，因为如果前期规划做的好，那么在真正进入建筑场地后，严格按前期规划执行，那么一切都会变得相当不错，在实际建设场址所用的时间会更少，成本更节约，即使成本没有节省，但至少保证了质量会好很多。
目前，澳大利亚的装配式建筑主要应用在住宅领域，在昆士兰州以及公寓的设计中，装配式住宅的采用越来越广泛。而随着预制技术的成熟以及预制的普及，在工业领域，装配式建筑同样有着潜在的发展空间。在省会城市，虽然人们不大接受用预制方式建造独立住宅，但是，在公寓和公共住宅、医院、以及其他工业建筑方面，随着技术的不断完善和创新，装配式建筑在澳大利亚的应用仍旧具有巨大的潜力。
4 日本
日本住宅产业化的发展过程也经历了准备阶段、发展阶段和成熟三个阶段。二战后到二十世纪五十年代，是日本住宅产业化发展的准备阶段。二十世纪七十年代到八十年代，是日本住宅产业化的高速增长阶段。日本政府出台了系列法律和产业政策，例如《住宅建设规划法》、《公营住宅法》等等，对促进工业化住宅建设起到了至关重要的作用。日本政府从财政上提供政府补贴鼓励企业进行技术研发和革新，同时向采用先进技术、标准化生产作业的企业提供优惠贷款政策并减免相关税金，这些政策与经济手段有力地推动了住宅产业化的发展。二十世纪八十年代中期之后，日本预制住宅组件的生产都采用了新材料和新技术，工业标准化组件在住宅产业中得到了最广泛的应用。据统计，九十年代，日本预制住宅的建设比例已经超过了住宅建设总数的四分之一以上。日本的住宅产业在满足日本民众居住需求的同时，也完成了自身规模化和结构调整，进入了成熟阶段。
日本预制房屋的一个显著特点是“规模定制住宅”，在规模生产组装单元时，客户可以通过自我选择实现其喜欢的特殊房屋功能组合。供应商会给客户提供清单，在清单上具体列出了多种不同类型的房屋、技术和组件选择。这些组件选择分成三类：结构型、内部和外部。因为所有组件都是标准化的，因此对于每个购房者来讲他们对组件的组合都是特别的。制造商还提供了计算机辅助设计系统实现定制设计。一旦满足了客户的需求，设计就最终定稿，然后制造商和客户签约。
日本预制住宅产业的驱动不是完全取决于建造业、绝对效率及质量追加成本的降低。在过去的几年，日本建筑师利用预制原理创造出优美的功能性建筑和优秀作品。另外，由于日本在汽车制造业的历史，日本能够将数控技术和材料技术应用于建筑业。复合材料和技术也从其它行业转移到建筑业中。建筑业开始将工厂机械化、结构化、建筑系统一体化，而这种一体化趋势一直在继续。[3]
从日本在预制住宅产业的发展可以看出，完善的工艺过程实现了日本在建筑业的进步。值得注意的是法律的灵活性、对工艺的持续重视和对作品的自豪感，使得日本将其独特的文化延续到预制业中，不仅提高了建筑工艺，还建造出了有质量的建筑。
5 结语
从各国装配式住宅的发展历程中可以看出，它们的发展是基于住宅供应不足的背景，初始为解决人居问题，后来随着社会的发展，转向集约化、标准化、一体化，根本目的是发挥预制产业的优势，减少浪费，降低成本，提高效益，以人为本，保护环境，实现建筑业的可持续发展。
现代建筑师正在尝试将装配式作为提供设计合理的、批量生产现代房屋的一种手段。因为设计的简约化，在建筑行业，现代建筑能够给人这样的感觉，就是现代建筑的简约化与成本节约环境保护相结合的设计理念更适合装配式建筑。看起来，住宅建筑市场正在接近这样一个时刻，即文化、经济和技术条件使得住宅产业发生了变革。住宅消费者想住更绿色住宅的需求在日益增加，这与日益增强的全球变暖、能源成本上升、以及消费者担心各种规范性的建设实践所带来的负面健康影响的意识相耦合，同时这也是消费者需求本质变化的一个驱动力。可见，绿色住宅是未来装配式建筑发展的一种趋势。
目前我国装配式建筑应用还不太广泛，我们应该抓住这个契机，大力发展现代建筑产业，完善相关法律法规和政策标准体系，鼓励和支持一定预制装配率和相关技术标准要求的现代建筑产业项目开发建设，并在确定项目规划条件时给予积极支持，在项目土地出让公告中予以明确。对政府投资的建设项目优先采用装配式建筑模式进行建设；对保障性住房建设，要采用标准化装配式建筑模式进行建设。以地铁、市政工程等标准化建设为目标，大力推进标准化预制装配式技术和产品在城市基础设施建设中推广应用，建设一批标准化装配式地下管廊、过街天桥，在道路建设中推广应用标准化装配式检查井等装配式建筑技术，真正意义上实现绿色建筑和绿色生活。
参考文献：
[1] 梁厚双. 装配式建筑的发展及优势[J].砖瓦世界，2011，（9）：21-23.
[2] Manufactured Housing Institute，Quickfacts：Trends and information about the manufactured housing industry，2011，P1-5.
[3] Paul Waskett，Current practice and potential uses of prefabrication，11/2001，P8-19.
[4] Ryan E. Smith，History of prefabrication：a cultural survey，05/2009，P6-9.
关键词：集成化产品；节能环保；保障性住房
中图分类号： TU113.5+41 文献标识码： A 文章编号：
一、保障性住房建设的意义
保障性住房政策的提出和实施在我国具有特殊而重大的意义。由于特殊的国情，经过多年的经济发展，我国仍然处于发展中国家的行列，城镇居民的居住条件虽有了大幅度的提高，但还有一部分经济贫困的居民生活艰难，发展保障性住房不仅使经济困难的居民改善了生活条件，同时也带来了消费往来的增多，带动了经济的发展，首先，改善了生活条件艰苦的居民的生活条件，为他们彻底的解决了住房问题，这是国家政策中重要的民生问题，同时，保障性住房的快速建设，也为社会带来了安定、和谐的局面，是社会能够快速发展的重要基础和保证。其次，保障性住房的建设，给其他相关产业带来比较客观的效益。第三，此项住房的建设，为扩大消费，拉动内需奠定了坚实的基础。我国计划在“十二五”期间建设保障性安居工程3600万套，覆盖面达到20%左右，可以基本解决城镇低收入家庭的住房困难问题，改善中等偏下收入家庭的住房条件，保障性住房建设已经成为各级政府工作的头等大事。“十二五”期间公共租赁房建设将成为保障性住房底建设主体，因此公共租赁房建设不仅规模较大，而且作为一项重要的民生工程，任务非常之重。我国公共住房建设中面临的众多问题都难以用传统住宅建造方式解决，需要大力推行集成化产品用于公共租赁房建设，转变住宅产业的发展方式，提高公租房的建设品质。
二、在保障性住房中应用集成化产品的可行性
1、介绍集成化产品-预制装配式住宅
预制装配式住宅是在预制构件厂将组成结构的所有结构构件进行分解，完成之后进行浇注成型，最后运送至施工现场直接进行定位安装而形成的整体式的住宅。这种住宅与传统住宅的优势有：首先，装配式住宅采用的构件是标准和通用化的，降低了模板使用的次数，同时也提高了结构的质量。其次，施工中对模板和混凝土的施工作业次数少，减少了施工中的潮湿环境作业，对施工周围环境影响小，降低了对周围居民生活的干扰，更有利对能源的消耗。第三，使用预制装配式住宅可以明显的缩短工期，使项目产品能够提前投入到生产生活当中。第四、此种构件具有表面平整度好、外观质量好的优点，且能将保温、隔热、水电管线布置等多方面功能要求结合起来, 有良好的技术经济效益。
2、预制装配式住宅在我国的发展历史
我国香港于1953年开始引入了的预制装配式概念并启动了第一个公屋计划，经过几十年的发展，我国大陆于1999年正式推出了住宅产业化的概念并下发72号文件“关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见”, 该文要求运用现代科技对传统住宅产业进行系统、全面的改造。 可在当时，大家只是一味的观望，很少有人具体的去实施。伴随着我国经济的发展和建筑行业的兴起，深圳在2009年9月颁布了“预制装配整体式钢筋混凝土结构技术规范(SJG 18一2009 )” , 对当地预制装配式住宅的设计、施工和验收要求进行确定。而北京作为全国经济和文化发展的中心也在2010年2月首次颁布了“关于推进本市住宅产业化的指导意见”， 意见中提出了三个基本原则。第一，是住宅化产业要以政府的引导和市场的主导作为发展方向。其次，住宅化产业要提升住宅的舒适度，要以人的需要作为住宅产业化的根本。第三，是科技进步, 产业升级。
3、建筑设计方面的可行性
保障性住房绝大多数的建筑设计和户型设计变化少，比较单一。预制装配式住宅也存在这方面的特点，所以，将预制装配式住宅引入到保障性住房中，会使这个特点更好的结合。
4、建筑质量方面的可行性
无论是怎样的住宅，都不可能避免开裂、渗漏等质量通病，那么，怎样在保障性住房中降低这些质量通病发生的概率就成为非常重要的一项任务，经过大量的实验得出结论，在工程中使用集成化的预制装配式的住宅产品可以有效的降低质量通病中开裂和渗漏，是保障性住房改善民生的重要措施。
三、保障性住房建设推行集成化产品的意义
1、建筑业应强调技术创新
建筑行业的发展初期，建筑成本的降低是通过降低原材料和劳动力的成本而获得，而在当今，以这种方式来提高建筑产品竞争力的发展空间越来越小，那么，只有通过先进的技术创新，才能提高产品的竞争力，才会提高产品的综合水平，只有形成独具特色的建筑产品，才能在建筑市场获得一席之地。因此，目前建筑行业的粗放型生产方式急需转变为集约型的生产方式，在保障性住房中大力推广装配式住宅，对产业进行重点调整，以稳固我国的建筑业。
2、有利缩短建设周期
在有限的时间内大量建设保障性住房，最大限度的短建设周期，需要大量部件生产加工工业化、施工现场装配化，采取机械化的生产方式将大幅提高公租房的建设速度，实现生产高度的机械化、自动化及规模化提高生存率，缩短建设工期。
3、政府落实节能环保措施的需要
建造过程中使用预制装配式住宅，不仅节省了大部分模板，同时由于预制构件在预制厂中已安装完毕，减少了在施工现场的混凝土浇注过程的作业，扬尘少，对施工期间造成的扰民现象有所降低。并且，在住宅的建设过程中，为了符合建筑节能标准，可以选用预制节能复合墙体，这种墙体区别于外墙外保温或者外墙内保温两种的做法的特点是既能够响应国家建筑节能的标准，又能够节能保温材料与建筑物同寿命。
结论：
预制装配式住宅经过几年的发展，无论是在住宅的节点连接控制、构件的质量、施工工艺、抗震性能方面都有了很大幅度的提高和改善，并且根据装配式住宅自身的特点，国家相继编制了相关的技术标准，为装配式住宅的建设提供了技术支撑。另外一方面，社会经济迅猛发展，保障性住房的需求量也逐渐提高，传统方式建造的住宅不能满足这种快速发展的需要，为推进预制装配式住宅提供了机遇。因此，发展装配式住宅所需要的大部分条件已基本具备，我们应该以保障性住房建设作为典范，将装配式住宅进行大力推进，以提高住宅质量,改善居住环境
参考文献：
[1]刘名瑞;我国集成住宅发展和生产模式初探[D];清华大学;2004
关键字：住宅小区配电负荷配电站开关站
中图分类号：S611文献标识码： A 文章编号：
前言
近年来随着我国经济的发展，居民居住环境的改善，出现了大量成片的住宅小区，并配以幼儿园、会所，商铺、广场等完善的配套设施，根据居民住宅区的供配电特点，按小区的各种类型以10kV开关站为中心结合配电站等组团进行灵活多样形式的配电设计，满足用户的用电需求，使小区的供配电规划更具合理性、适用性、适度超前。
本文以升龙广场住宅小区为例，就住宅小区配电设计做一探讨。升龙住宅小区基本情况如下：洛阳升龙广场A区规划用地面积89845.3m2，总建筑面积471974m2（含地下），共建设5栋34层高层住宅楼、32层、33层、30层高层住宅楼各2栋、1栋23层高层住宅楼及其临街商铺、公建设施、幼儿园；户数2788户，它是以商品住宅为主的居住生活小区，配套适量公共设施，小区采用10kV线路供电，分别为不同变电站10kV母线出线，小区采用的是电缆+开关站+配电站方式，双电源或双回路供电，两个供电环网起止于开关站两段母线，开关站为双电源单母线分段系统，平时联络开关断开运行，当一个电源故障时，联络开关闭合，另一电源带全部负荷。
1、住宅项目用电容量配置标准
用电负荷是确定供电等级、供电方式及选择设备的依据。为保证住宅供电容量能满足人民生活水平的不断增长需要，根据《河南省城市新建住宅配电工程建设技术规范》，并结合市政府有关文件规定，从而确定：单套建筑面积在60（含60）平方米以下的为4千瓦；单套建筑面积在60―120（含120）平方米的为6千瓦；单套建筑面积在120―200（含200）平方米的为8千瓦；单套建筑面积在200平方米以上的为16千瓦，每增加15平方米配置容量增加1千瓦。
居住区内公共设施负荷按实际设备容量计算，设备容量不明确时，按负荷密度计算：物业管理类60-100瓦/，商业（会所）类 100-150瓦/。
2、供电系统
2.110kV线路电源点确定
通常居住区终期配变容量在1500千伏安及以下时，可就近接入电网公共连接点；居住区终期配变容量在1500千伏安及以上时，应接入公用开关站；居住区终期配变容量在3000千伏安及以上时，应新建开关站；居住区终期配变容量在30000千伏安及以上，在立项阶段应按城市电网规划同步预留公用变电站建设用地及电缆通道。
在城市居住小区，对供电可靠性要求高的，比如高层消防，电梯、应急照明等需采用双电源进线的，可分别自开关站不同母线出线；对于多个住宅配电站，电源自开关站母线出一回，经两个及以上中压室联络，最终至开关站另一段母线；商业部分根据商铺性质，若商业面积较小的，可建设商业配电站，电源可自10kV住宅中压室出线，大型商业可单独建设中压室及配电站, 电源自10kV开关站母线出线。
3、中压配套设施
3．1中压电缆
中压电缆采用三芯交联聚乙烯绝缘电缆，并根据使用环境采用防水外护套，阻燃型，铜芯，电缆头采用冷缩式。
3．2 10kV开关柜
开关站及中压室内采用中置柜，并配置微机保护装置；当配电站距离中压室内较远时，配变前装设环网柜，采用负荷开关+熔断器组合电器气作为保护。
3．3 配电变压器
配变采用节能、环保、低噪音、低损耗变压器，配变接线组别为D、yn11，地下室配电站采用干变，干变应带有外壳、温控、风机。
在设置变压器时，考虑居住小区建设初期入住率较低的情况，为降低线损，减少变压器的投运数量，两台变压器低压采用互联方式。
4、低压配套设施
4.1小区内低压线路的敷设
小区供电采用分区分片供电方式，采用220V/380V三相四线制供电，负荷分配应尽量使各个时刻的三相负荷接衡，进户线应根据用量的大小，采用单相或三相进户。住宅小区配电站（2进4出）可采用单母线接线方式，中小型配电站（2进6出）和大型配电站（2进8出）应采用单母线分段接线方式，并应设置母联，具备两台及以上配变的变电所应装设母联开关。
4.2低压设备
（1）0.4千伏电缆应采用交联聚乙烯绝缘铜芯电缆或铝合金电缆。低压电缆进出站室集中敷设时，应选用A类阻燃电缆。
（2）低压分接箱外壳采用高强度复合SMC环保型壳体或其它高强度非金属壳体。母排采用全绝缘铜母排。低压分接箱结构应紧凑合理，密封良好，具有较高的防水性能；
（3）低压开关柜宜选用分立元件拼装框架式产品，并绝缘封闭。
5、电能计量箱
（1）居民住宅用电实行一户一表计量方式，应采用远程自动抄表方式。
（2）多层表箱宜集中安装在1―2层的楼道间内。高层住宅一般每4～6层装设一个集中表箱，不超过16位为宜，选择适当楼层装设，楼道间或竖井内装表空间应根据表位确定，按表数预留，留有足够的检修、维护空间。
（3）单户住宅（含别墅）用电，应采用单户表箱。表箱应安装在户外，便于抄表和维护，安装有防雨和防阳光直射计量表计等防护措施，以减少表计的故障发生，延长表计的使用年限。
七、电气主接线
配电站电压为10kV及0.4kV的母线，宜采用单母线或单母线分段接线形式。
根据省公司对新建住宅供电方案审查意见及要求，并结合新建住宅小区实际情况，如设有两台及以上住宅变压器的，变压器低压侧应安装互联装置，具备联络功能；如设由两个及以上住宅中压室的，中压室之间10kV系统也应安装互联装置，具备联络功能；住宅配电站进线电源应分别从开关站两段母线各提供一路电源。
八、居住区低压供电方式
1、低压配电网，一般采用放射式结构，供电半径不宜大于150m。经核算能确保满足居民用电电压质量时，可根据实际情况适当延长至250m。超过250m时需进行电压质量校核。
2、公建设施供电的低压线路及桥架，不得与住宅供电的低压线路及桥架共用。
3、多层住宅低压供电，以住宅楼单元为供电单元，采用经低压电缆分接箱向各单元放射式供电。
4、小高层住宅，根据用电负荷的具体情况，可以采用放射式或树干式向楼层供电。
5、高层住宅，宜采用分区树干式供电；向高层住宅供电的竖井内干线，宜采用低压密集型母线，并根据负荷要求分段供电。小高层建筑，低压垂直干线选用电缆。
