装配式|装配式建筑立面设计的 "模具思维"

►装配式建筑立面设计的 "模具思维"

装配式建筑是建筑原材料在工厂中预制为建筑构件或进一步预组装成建筑模块，再运至现场装配而成的建筑。预制混凝土外墙、外墙挂板、预制阳台等是装配式建筑经常用到的立面构件。对于外围护结构采用预制混凝土构件的装配式建筑而言，设计者应该适当了解模具相关的知识，要具有“模具思维”，才能做出好的立面设计。

建筑师在做装配式建筑的设计前，宜熟悉预制构件的生产工艺。要更好地挖掘预制混凝土的潜力，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浇筑和处理工艺，构件生产与现场施工措施，墙板与主体结构的连接方法等知识。

01 模具复用

预制混凝土构件的模具较昂贵，应将模具费用摊销到尽可能多的构件上。理论上，预制构件钢模的周转次数比现浇模板高很多，能达到100-200次(视构件类型、脱模难度、工人操作等因素)。单一模具的复用次数越高，项目的成本就越省。因而尽管每个项目的情况各不相同，最经济合理的策略始终是使设计元素的重复率最大化。这意味着要取得尽可能高的重复率的同时不牺牲设计的自由度、避免立面形象呆板、单调，需要建筑师仔细规划。

蒙特利尔大学ETS学生公寓楼，公寓主要立面的外墙采用了外形尺寸相同的预制混凝土外墙挂板，但有三种开窗形式，黑白两种颜色(色彩不会影响模具)。平面高度标准化但立面并不单调乏味。

一个项目使用的模具数量与很多因素有关，对“标准化”的要求并不总是与多样化相矛盾。比如，当一个项目同时生产供应的某种构件数量很多，或者计划的生产排期紧张时，即便这些构件完全相同，仍然要制作多套模具才能够保障项目按预期完工。利用这一点，建筑师在设计时就可以对立面构件的种类和个数做合理的规划，不一味去“统一”不一样的构件，而是在标准化和多样化之间取得平衡。

02 “主模具”与“组合模”

可利用“主模具”的概念回应造型的订制化、多样性与经济性之间的矛盾。可以为局部造型与细部尺寸略有不同而总体相似的构件制作一套“主模具”，通过调整配套的模具工装、垫块、隔板、磁吸等配件，形成不同的“组合模”用于浇筑不同的构件，以实现“主模具”在项目中的最大复用次数，降低模具摊销成本。对于重复率不高的局部造型的模具，可以使用相对廉价的材料。

应用这种策略时不能忘记：修改调整模具需要时间;且工人操作模具的熟练程度不一，拆装组合模具的过程可能对主模具造成损伤。因而模具的设计应该考虑拆装重组的方便。

03 造型、细部便于脱模

除了考虑模具的最大复用次数，构件的设计还需要考虑脱模的难易度。如果从方案时就考虑到这一点，后期就不会因制作难度而变更设计、影响设计效果的实现。

将预制墙板的洞口和墙板的边缘等部位设计便于脱模的倒角(垂直于底模/模台的侧面做成便于构件从模具内拉出的斜面)，可以减少构件脱模时拆模的工作量，提高脱模的效率。

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