服务区建筑标准化设计研究.docx

建筑标准化设计研究摘要1988年的中国第一条高速公路沪嘉高速公路建成通车，到2010年通车里程数超过65万公里，我国的高速公路建设取得了卓著的成就。根据江西省交通厅“十二五”高速公路规划，西省将在20巧年提前完成江西省2020年高速公路网规划中制定的高速公路建设方案，即江西省高速公路通车里程将达到5000公里。可见，江西省内高速公路的建设量依然巨大。因此，高速公路服务区作为高速公路的配套设施，其需求量也在迅速增加。本文首先分析了目前高速公路服务区综合服务建筑建设中存在的不足，提出通过标准化设计的方式来解决这些问题。其次文章对国内外标准化发展的过程进行了简要的概述。接下来文章主要对高速公路服务区综合服务建筑标准化设计进行研究，主要论述服务区综合服务建筑设计及建造的整个过程，即刘一服务区综合服务建筑的标准化设计一对工厂化批量生产的构配件进行标准化设计一将构配件进行现场装配并结合其他施工工艺进行施工：从服务区综合服务建筑的功能构成进行分析，并划分了综合服务建筑各功能的层次，将其分为基本、拓展、升级功能。文章对基本和拓展层次的各功能从功能特点及分区、内部空间等方面进行分析，同时，围绕司乘人员的行为特点和心理需求进行分析，从而实现人性化设计的目的。通过对各功能的分析，总结了四个不同的标准单元系列，包括通用系列、卫生间系列、住宿系列以及连廊系列标准单.元，用于服务区综合服务建筑的标准化设计。重点分析了工业化建筑的类型，确定了本次标准化设计采用钢框架板材结构体系，对其承重结构和围护结构的设计及所用材料进行了分析，并对各类型标准单元进行了设计，包括单元平面、剖面、墙板布置、地面布置、梁柱布置等。最后，本文通过对峡江服务区扩建项目进行实例分析，主要是选用文中设计的各类型标准单元进行组合设计。关键词：高速公路服务区 综合服务建筑 标准化 工业化 钢框架体系 标准单元 承重结构 围护结构第1章绪论. 1.1问题的提出. 1.2研究背景. 1.3研究内容.，1.4研究现状.1.4.1国家、地方现行建筑设计规范和政策.1.4.2专著.1.4.3教材.1.4.4学术、学位论文.1.4.5依托工程项目进行的研究.1.5课题的研究方法. 61.6本章小结.6第2章国内外建筑标准化发展概况.，72.1相关概念.72.1.1建筑标准化.72.1.2建筑工业化.82.2国内外建筑标准化的发展概况.92.2.1国外建筑标准化发展概况.92.2.2我国建筑标准化发展概况.，.112.3本章小结.12第3章服务区综合服务建筑标准化设计.133.1高速公路服务区综合服务建筑功能分析.133.1.1高速公路服务区综合服务建筑功能构成.133.1.2高速公路服务区综合服务建筑各功能分析. 143.1.2.1服务区综合服务建筑功能层次划分. 143.1.2.2餐饮功能分析.143.1.2.3购物功能分析.213.1.2.4公共厕所功能分析.263.1.2.5住宿功能分析.303.2服务区综合服务建筑标准化设计.323.2.1模数的确定.323.2.2标准单元的组合.323.2.3适合服务区综合服务建筑的结构体系. 333.2.3.1工业化建筑的分类.333.2.3.2适合服务区综合服务建筑的工业化建造的结构体系. 343.2.3.3钢框架板材体系特点.353.2.4标准单元结构设计.373.2.4.1承重结构.373.2.4.2围护结构.43.2.5标准单元设计.543.2.5.1标准单元模数.543.2.5.2标准单元系列确定及设计.553.3本章小结.80第4章峡江服务区扩建项目研究.814.1工程概况.814.1.1项目背景.814.1.2场地分析.814.2峡江服务区扩建综合服务建筑设计.844.2.1功能需求分析及功能分区.844.2.2扩建综合服务建筑设计.854.2.2.1餐饮部分设计.854.2.2.2购物部分设计.864.2.2.3公共厕所设计.874.2.2.4连廊设计.874.2.2.5承重结构设计.894.2.2.6围护结构设计.904.2.2.7效果图及附图.934.3本章小结.98第5章结论与展望.995.1研究结论.995.2前景展望.99致谢.，100参考文献.101图表索引.105第1章 绪论1.1问题的提出1988年的中国第一条高速公路一护嘉高速公路建成通车，到2010年通车里程数超过6.5万公里，我国的高速公路建设取得了卓著的成就。在江西省，随着2011年9月德兴至南昌、永修至武宁高速公路建成通车，全省高速公路通车里程达到3405公里气同时，瑞寻高速公路、龙南至赣粤界高速、隘瑞高速、赣崇高速、吉莲高速、上武高速也正在建设当中。根据江西省交通厅“十二五”高速公路规划，江西省将在20巧年提前完成江西省2020年高速公路网规划中制定的江西省高速公路建设方案，即江西省高速公路通车里程将达到5000公里。可见，江西省内高速公路的建设量依然巨大。因此，高速公路服务区作为高速公路的配套设施，其需求量也在迅速增加。目前，高速公路服务区综合服务建筑的设计和建造常采用现浇钢筋混凝土框架体系，这种设计和建造的方式在建设过程中有以下几个主要问题：(1)建造速度的问题。目前对于高速公路服务区的建设，通常是在主线路基水稳层完成以后，再开始进行服务区的施工；而从水稳层的完成到通车仅剩大约1年的时间。因此，高速公路服务区综合服务建筑就必须在这少于一年的时间段内完成，以满足服务区与高速公路同时运营。而现今的高速公路服务区综合服务建筑的建造多采用现浇钢筋混凝土体系，这种体系在施工时，所有的建筑构件，如楼板、梁柱等的制作都必须在现场完成的；建筑工人施工劳动强度大，同时使得现场湿作业量大，建设周期长。(2)施工组织的问题。对江西省2020年高速公路网规划分析可知，目前江西省内仍有超过1000公里的高速公路需要建设，由于高速公路上每五十公里左右就有一对服务区，这将使得服务区综合服务建筑的建设量非常庞大；高速公路服务区综合服务建筑的建造采用现浇钢筋混凝土体系时，需要大量的建筑原材料在现场进行湿作业。对于目前通常使用的商业混凝土，由于新建高速公路服务区多在欠发达地区，一般远离城镇，使得商业混凝土运送起来不方便，工程质量监督难；同时，施工现场需要堆放大量的建筑原材料的堆场、并目有大量的建设废料需要清理，将对周边环境产生较大影响。因此，为达到服务区综合服务建筑快速建造的目的，就需要采用工业化的方法进行大批量的建造综合服务建筑。但是，若不对服务区综合服务建筑加以定型，并进行标准化设计(包括对其功能单元进行标准化设计，对其建造材料一、构配件进行标准化设计)，就无法成批量生产。因此，对服务区综合服务建筑进行标准化设计，有利于促进服务区综合服务建筑的发展：(1)提高劳动生产效率，加快综合服务建筑的建造速度。在最短时间内制造出最大数量的产品是标准化的优势。为了降低模板、人力等成本，节约时间，可以提前工厂大规模预制梁、板、柱等建筑构配件，从而将构配件的制造施工现场的安装同步进行；同时，工程质量保证体系易落实。(2)合理使用资源，节省原材料。例如，我国在保证钢模板经济的基础上，制定了组合钢模板技术规范，一年能够节省70多万立方米的木材。1.2研究背景英国是工业化的发源地，对英国工业化起至关重要作用的是亚当斯密所著的国富论，但是书中提出的更自由、混乱的自由竞争政策，使得英国的国家和社会问题无法解决。当人们尝试采用手工生产的方式来抵制工业化生产时，在英国进行七年考察的德国建筑师姆特修斯却指出：设计要标准化。其目标即机械化大生产。同时，作为德意志制造联盟的另一位创建人贝伦斯也指出：“设计方式要适应机器生产，这不能通过传统的手工方式和古典风格来实现，而是通过艺术家与工业的紧密结合，注意力应集中在机器生产技术和他的工艺上，以此艺术手段获得的形状能够直接从机器生产中获得。为此目的，应当使用标准件去产生美，并使其结构适合所有的”。19世纪50年代以后，欧洲工业化受到了“美国式”工业化方法的重大影响。关于“美国式”工业化方法，即标准化、系列化和以及流水线生产的方式，其主要目的主要是为了节省劳动力。第二次工业革命也因此而产生。标准化的与工业化的发展是密不可分的，虽然标准化的原则也被手工生产遵循，但是标准化主要还是在工业化思想的根源之中得到体现。可以说，工业化的基础和原则是标准化，而对标准化的表述与应用则主要通过工业化。在今天发达国家的住宅建设中，相当的市场份额已被工业化住宅占据：日本为20%一25%，美国达到31%，瑞典则在60%以上。标准化的设计、建筑构件的工厂化生产使住宅的建筑过程更加快捷、质量更加容易得到保证，资源利用更加合理。相关数据表明，采用工业化的方式进行建设，将减少83%的现场垃圾，减少60%的材料耗损，可回收“%的材料，同时能够保证节能50%以上；失误率减少到0.01%，低于0.01%的外墙渗漏率，此外，可以较少89%的现场施工建造人员，缩短70%的建造周期。对于目前快速发展的高速公路建设来说，高速公路沿线每几十公里就有一对服务区将产生庞大的待建和改建服务区综合服务建筑的数量。因此，对服务区综合服务建筑进行标准化设计，并采用工业化生产方式是其快速建设发展的一条重要途径。1.3研究内容本课题主要研究高速公路服务区综合服务建筑标准化设计。主要论述服务区综合服务建筑设计及建造的整个过程；从对服务区综合服务建筑的标准化设计对工厂化批量生产的构配件进行标准化设计一将构配件进行现场装配并结合其他施工工艺的整个过程。具体内容包括：(1)在查阅国内外相关文献资料的基础上，阐述了国内外标准化和工业化的发展状况。同时结合服务区的现状，对服务区综合服务建筑的工业化建筑体系进行分析。(2)分析服务区的各类行为，并分析适合工业化建造的服务区综合服务建筑的结构体系，包括对该结构体系的承重结构和非承重结构进行分析；(3)总结出标准单元并进行设计。a、对各标准单元的平面布置、墙板布置、梁柱布置、地面布置进行设计；并总结出标准单元面积、梁柱数量、地面材料表等；b、各构造大样的分析及设计，包括梁柱、基础、墙板、屋顶、地面等构造大样，以及构造大样；(4)结合峡江服务区扩建项目的实例进行分析，总结出项目中取得的经验和存在的不足之处。1.4研究现状1.4.1国家、地方现行建筑设计规范和政策高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范(JTGD80一2006)制定了服务设施的各项技术指标，建设规模及其相应设备的配置。指出服务区，停车区的建设规模应根据公路设计交通量、交通组成、自然环境、用地条件等因素确定。江西省高速公路服务区建设设计指南(试行)(赣交科教字【200917弓一)主要针对的是服务区的规划、总体布局、场地设计以及建筑设施的确定，确定了服务区各类功能的设计要点。建筑模数协调统一标准(GBJZ一86)规定了模数协调的适用范围及其目的意义，以及确定建筑物、构配件、组合件等尺度和位置时应采用的一般原理和规定。钢结构住宅(05J91O一12)介绍了轻钢结构住宅的建筑构造及结构连接构造，包括冷弯薄壁型密肋体和轻钢框架结构体系。蒸压轻质加气混凝土(NALC)构造详图(03SG715一1)主要介绍了NALC板作为内外墙时与钢结构、钢筋混凝土结构连接的构造详图。多、高层民用建筑钢结构节点构造详图(01(04)SGS19)主要介绍了各类钢梁钢柱的拼接、焊接、栓接等连接构造。民用建筑钢结构防火构造(06SGSOI)主要介绍了民用建筑钢结构构件的常用防火措施(包括涂层类型保护、包覆类型保护以及屏蔽类型保护)、技术参数和施工方法。建筑工业化发展纲要(建字第188号文发布)总结了我国在几十年建筑工业化的发展中所获得的历史经验以及一些国外的经验教训和相关作法；同时纲要对我国建筑技术发展现状、不同地区的差异以及劳动力资源情况进行了分析。1.4.2专著柯布西耶曾在走向新建筑写道：“当事物和原则合乎规范也就是成为不可争辩的问题时，它才能成为标准，而且需要尽量制定标准，以便解决尽善尽美的问题。”，“住宅是工具，要大批地生产住宅，这种住宅从陪伴我们一生的劳动工具的美学来看，是健康的(也是合乎道德的)和美丽的”。标准化与美观密切联系在此得到了阐述。可以说，美的构图和美学上的愉悦感受能够通过合理的标准化来体现。娄述渝、林夏编译的法国工业化住宅设计与实践介绍了法国的工业化住宅建设，介绍了法国在工业化住宅的设计和标准方面进行的探索和研究，特别是对七八十年代以来法国工业化住宅的发展做了较为全面的介绍。丁程章编著的工厂化制造住宅与住宅产业化介绍住宅的工厂化制造以及住宅的产业化思想，该书刘一住宅工厂化制造的设计、技术和发展进行了诊释。斯文蒂伯尔伊主编的瑞典住宅研究与设计阐述了瑞典居住建筑的发展和住房研究的历史。建设部科技发展促进中心编著的钢结构住宅设计与施工技术回顾了国内外钢结构住宅发展状况，并对各类钢框架结构体系、轻钢龙骨住宅的设计和施工进行了阐述；同时，该书对钢结构住宅的维护结构(NALC板)的设计和施工进行了论述。刘孔杰、崔洪军著高速公路服务区规划设计总结了服务区各功能的特点，并分析了司乘人员在各功能中的行为方式，提出一些设计要点。1.4.3教材中国建筑工业出版社出版的建筑构造中介绍了适合工业化建设的各类工业化建筑，包括砌块建筑、大板建筑、框架板材建筑等。1.4.4学术、学位论文(1)对服务区功能配置、建筑设计层面进行的研究：高速公路服务区建筑设计研究提到了服务区单体建筑建设的必要性；认为应将满足司乘人员的行为和心理需求作为服务区建筑设计的立足点、应重视生态环保节能意识，遵循图底关系以及地方历史文脉和地域性设计。在江西省高速公路服务区建设设计策略研究一文中，作者结合江西省高速公路服务区建设指南中对服务区的定义进行了分析，并对“中心服务区”、“普通服务区”、“停车区”三类服务区进行阐述，这三类服务区从宏观上重新定义了江西省高速公路服务区，建立了服务区类型划分的框架体系。同时，在分析服务区功能需求的必要性及迫切性的基础上，根据各类发展的可能性，制定出不同类型服务区的功能配置表。(2)对服务区空间设计进行研究高速公路服务区规划与建筑设计研究描述了环境心理学和行为建筑学等相关建筑设计理论，分析了高速公路服务区的总体规划原则，各种功能之间的合理流线；同时，文章对服务区综合服务楼的功能布局及空间组合公共厕所、餐厅、超市、客房和休息厅、医疗服务部分)进行了设计。(3)在建筑标准化、工业化方面的研究装配式结构体系的发展与建筑工业化一文通过对建筑施工现状的分析，阐述了装配式结构体系的发展，并认为装配式结构体系可以解决施工中存在的问题，也是实现建筑标准化的关键。建筑工业化是行业现代化的关键提出建筑标准化应该从建筑设汁开始，并建立新型的结构体系(主要指钢结构体系和预制装配式结构体系)，应采用工厂化的方式生产各类成品、半成品的建筑构件。浅谈住宅钢结构的建筑体系介绍了钢结构住宅的特点，主要包括：a、钢结构建筑的工业化程度高，容易形成标准的建筑体系，可以实现构配件工厂化大规模制造；b、基础的处理较简单；c、施工速度快；同时，该文指出，应避免造型呆板、解决防火、防潮、合理安装等问题。钢结构装配式住宅构件标准化探究阐述了我国钢材生产现状。文章认为应优先选择工厂化生产的成品构件，提出建筑设计必须与加工、运输、安装、维护以及管理等环节相互协调，应充分体现标准化、通用化以及多样化的原则。1.4.5依托工程项目进行的研究(1)莱芜钢铁集团有限公司H型钢结构住宅建筑体系研究(2)南京旭建新兴建筑材料有限公司ALC板在钢结构住宅体系中的应用技术研究。1.5课题的研究方法(1)理论分析：本文通过融合、借鉴多学科，包括建筑学、环境心理学、行为建筑学、色彩心理学等的研究成果，理论分析服务区服务建筑的特点，力求更全面的研究服务区的服务建筑模式类型。(2)建筑设计：通过对理论分析的结果进行总结，确定模数并进行标准单元设计，并分析服务区各功能的设计要点。(3)结合实例：进行具体的实例。将总结出的标准单元用于改扩建工程建设过程中，分析遇到的问题，提出解决方法。1.6本章小结本章首先对目前高速公路服务区综合服务建筑设计和建造中出现的问题进行了说明和分析。通过对相关研究资料进行整理，对建筑标准化、工业化的研究现状进行了分析，确定了文章的主要研究方向和研究方法。第2章国内外建筑标准化发展概况2.1相关概念2.1.1建筑标准化1996年，我国修订的推荐性国家标准(GB/T3935.1一19%)标准化和有关领域的通用术语第一部分：基本术语中对标准化的定义是：“为在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同和重复使用的规则的活动。”1因此，对于建筑标准化，则是：在建筑领域内获得最佳秩序，对在建筑设计和建设过程中实际的或潜在的问题制定共同和重复使用的规则的活动。本文中对服务区综合服务建筑的标准化设计主要包括以下环节：(1)服务区综合服务建筑各功能进行分析(2)总结出标准单元并设计。(2)适合工业化生产的标准构配件设计。(3)建筑工程的施工、安装等标准化技术和要求。标准化主要有以下几种形式：(1)简化。简化是对标准化对象的多样性进行分析，消除其重复的、多余的以及低效的部分来确保其合理、精炼。简化是标准化最基本的形式。需要指出的是，简化不是任意的进行缩减，也不是仅通过将对象的类型数目加以缩减就会产生效果。(2)统一化。标准化活动都是从统一化开始的。其目的就是在一定范围、条件、时期内，人为地把一些分散的，具有多样性、相关性以及具有复杂性特征的事物，进行有效的合并，使其具有统一性。消除不必要的多样化造成的混乱是统一化的目的反，为服务区综合服务建筑的正常活动建立遵循的秩序。(3)通用化。通用化是以互换性为前提。互换性则是指不同时间、地点制造出来的零部件或产品，在装配、改造、修理时不需经过调整就能任意替换使用。对于建筑构配件来说，其通用化可大幅度减少构配件在设计和制造过程中的重复劳动。通用化可以应用在服务区综合服务建筑的建造工艺上，主要是建造工艺的典型化。因为同类标准构配件的结构相同，只是尺寸不同，所以可以直接进行工艺过程典型化，从而缩短建造周期。(4)组合化。组合化主要由积木式玩具的启发并发展起来，因此也称之为“积木化”。其主要是通过统一化的标准单元进行组合从而形成物体。从“组合化”的角度来看，建筑用砖是最原始的组合件。对于服务区综合服务建筑来说，无论是在建筑设计、构配件生产的过程中，都可以运用组合化的方式。其主要是对标准单元进行设计和选择。以上几种形式的标准化都具有鲜明的特点，它们之间往往既不是孤立存在也不是单独起作用的，而是有密切的联系，同时在实践应用中相互渗透、依存。2.1.2建筑工业化建筑工业化是建筑标准化的表述和应用。1974年，联合国经济社会事务部在对多国进行考察后，对建筑工业化作出了如下解释：将现代工业的组织和生产方法运用到建筑中，采用机械化的方式进行大规模批量化生产，并进行流水作业从而实现标准化。整个过程应将手工劳动和人工作业量尽可能的降到最低。也就是说，建筑产品的生产和建造，将从传统的手工制造模式，向以工厂制造为主的现代化工业生产模式转变。建筑将成为一种现代化的工业产品。柯布西耶提出的“就像制造汽车一样制造房屋”正在成为现实。建筑工业化主要有两种方式：一种是装配施工方式，主要是对生产各类定型的构配件。将这些构配件进行标准设计并进行工厂化批量生产后运到施工现场，再将这些构配件进行装配以形成所需建筑。其优点是构配件有较高的生产效率以及较好的质量，有较快的现场安装速度，施工不易受到季节的影响。另一种是采用工具模板定型并在现场进行混凝土浇注的施工方式。在现场通过工具式模板，采用高度机械化的施工方法，以替代传统的大量繁复的传统手工劳动。但是采用这种方式会使得增加现场用工量及所用模板的数量，施工受到季节的影响也较大。目前，这两种施工方式呈现出相互结合的趋势。如装配式壁板住宅使用局部现浇，并采用工厂生产的构配件形成装配整体式结构，取得了很好的效果。这里要提出的是，工业化建筑在许多文献中指全预制装配方式进行施工的建筑，而采用现浇或现浇预制相结合的方式建造房屋则为传统或改良型施工方式。在本文中，以工业化方式制造的服务区综合服务建筑主要是指采用现浇以及预制装配施工方式相结合所建造的服务区综合服务建筑。这类服务区综合服务建筑按照建造顺序，可分为以下几个步骤：(1)基础连同底层平台作为一个整体采用钢筋混凝土进行现场浇筑；(2)工厂生产加工各种预制构件；(3)在底层平台上安装工厂生产的预制构件。2.2国内外建筑标准化的发展概况2.2.1国外建筑标准化发展概况(l)国外建筑标准化的发展历程1851年，伦敦“水晶宫”展览馆采用细部标准化设计以装配式建造方式完成了一个庞大的玻璃铁架建筑。其空心铸铁柱的外径均为标准化的统一尺寸，这使得梁和析架的生产和连接也能标准化，并能在工厂进行工业化生产。其所有的围护结构都使用统一尺寸的玻璃，从而减少了预制构件的规格，可以提高拆建速度。此外，1889年巴黎博览会机械大厅、埃菲尔铁塔等也采用了与水晶宫同样的设计和施工方式，即采用标准化的构配件进行装配。这些建筑均采用了标准化设计、工业化建造的方式，使用了新的技术、材料和施工方法，大胆尝试了新的建筑形式。1907年成立的德意志制造联盟，对新的建造方式进行了探索。其认为应该基于机器，但不应该强加于机器，同时，德意志联盟对功能化设计标准进行了探索，认为产品部件需要标准化，品种系列需要规格化，并且，这些部件可以重复再生产。作为德意志制造联盟的创始人之一的贝伦斯，认为迅速发展的工业是一股强大的力量。他指出，设计要适应机器生产。1898年，他设计了可以批量生产的玻璃，并在柏林成立了大型建筑事务所，包括柯布西耶、格罗皮乌斯等现代建筑大师都曾在其中工作，这些工作经验为他们所形成的标准化和工业化思想奠定了基础。一战后，欧洲各国均面临住房紧缺的严重问题。于是，欧洲开始强调标准化设计及工厂预制化的生产手段，大量的混凝土等工业化产品代替了传统的砖瓦等材料；同时，通过提高预制装配的程度，用以减少现场工作量，从而加快建造速度。在一战至二战之间的期间，格罗庇乌斯创建了包豪斯，提倡建筑的合理化、标准化和机械化。他一直注重对标准构件及其预制、装配的研究，认为标准化并不是建筑师自由设计的约束，最大范围内的建筑构造标准化与多样化的形式完美结合可以产生优秀的建筑。柯布西耶号召人们对住宅进行标准化批量生产的建设，从而解决人民的生活问题。他指出：“住宅是居住的机器。”、“为了完善，必须建立标准，帕提农是精选了一个标准的结果。”、“建筑按标准形式，标准是有关逻辑，分析、深入的研究的事”；1922年，他设计的别墅大厦，将100栋标准的两层别墅有规律的集合在一栋五层建筑里，并采用批量生产的柱、板式结构以及空心墙。这种使用标准单元并加以集中的设计手法，在50年代初他设计的马赛公寓中得到更加充分的体现。在经历二战后，五六十年代欧洲对住宅的需求量再次迅速增大。因此，采用工业化装配式的方式建造住宅成为欧洲各国的首选，此后形成了多种目前仍在使用的标准化、系列化的建筑住宅体系。法国是最早一批实行建筑工业化的国家之一，其在发展建筑标准化及工业化的过程中取得了一定的成效。在20世纪50一70年代，法国主要采用全装配大板以及工具式模板现浇工艺为主，称为第一代建筑工业化。1977年，法国成立构件建筑协会(ACC)，进行通用的构配件的推广和发展，从而向第二代建筑工业化进行过渡。1978年，法国住房部开始推广以构配件(均为标准单元)为主的“构造体系”，从而使专用体系向通用体系进行过渡。构造体系的基础是尺寸协调规则，主要是通过设计师或施工方提出建筑的主体结构体系，选用可以相互替换的定型构配件进行组合。到1981年，法国已挑选出25种构造体系。构造体系一般有以下特点：a、结构体系常采用框架、板柱式结构；b、常采用焊接及螺栓连接以加快现场施工速度，创造良好的施工环境。c、为简化节点构造、减少各类预埋孔(件)、以及各类构配件规格，通常将构配件制造过程与装修工程、设备安装过程分开，d、建筑设计灵活性是构造体系最大的优点是。其仅提供一系列的构配件及组合规律，设计时自由度较大。瑞典是当今世界上最大的住宅制造国。其住宅预制构件达95%，其具有很高的标准化水平和完善的模数制。与欧洲国家大规模预制装配化不同的，美国由于受二战影响不大，对住宅的建设主要在多样化方面。一般情况下，房屋构配件在工厂里制作成型后，运到施工现场与各种配套的住宅部品拼装成一栋房屋。施工几乎没有湿作业，现场工作量小、工期短。美国住宅大多采用木结构或轻钢结构。前苏联的建筑工业化以便于标准化、面广量大的住宅建筑以及一般工业建筑为主要目标。苏联在1954年召开全苏建筑工作者会议后，确定了建筑工业化和标准化的重要地位，形成了以装配式大板建筑为主的建造方式，一直持续到20世纪80年代。在1960年代初期的日本，产生了住宅需求量迅速增加却缺少建筑技术人员以及熟练工的矛盾。因此，为了提高建筑构配件的质量和制造效率，提高现场施工速度，日本采用工业化生产的方式以加快住宅建筑的建造。日本住宅产业的成熟主要在20世纪70年代，在技术上出现了盒子、单元住宅等多种形式。从结构上分其种类主要有钢筋混凝土结构、木结构、轻钢结构及组合结构；从施工方式上，则可分为大型预制板以及单元式的方式。在户型设计方面，日本主要采用了标准化的设计方式。本钢产量大，钢材质量可靠、施工快捷，使得钢结构建筑成本与混凝土结构相比更低，占工业化住宅的80%左右。80年代中期，日本建立了针对工业化住宅性能的认证制度，以保证和提高工业化住宅的质量。2.2.2我国建筑标准化发展概况1950年代以后，我国开始吸收和学习苏联经验，全国的建筑行业都在进行对标准化、工业化、对预制构配件和装配式建筑研究和发展；在构配件工厂化生产、装配式工业厂房等方面均取得了较大的进展。1972一1973年，国家建委组织修订并颁布了建筑统一模数制(GBJZ一73)以及厂房建筑统一化基本规则(TJ6一74)：1973一1975年，国家发布了关于建筑结构设计的8个国家标准。这个阶段我国广泛借鉴各国成功与失败的经验，以民用住宅为主要载体，从中国的实际国情出发，开始进行中国特色建筑工业化的发展。这个时期，我国在改进标准化设计的方法、提高制造标准构配件的能力、对各类新型材料诸如大模板、框架轻型板材、复合型装配式墙板等的发展、预拌商品混凝土等方面获得了显著的成效，建筑的质量以及其建造速度有了一定的提高。进入20世纪90年代以后，我国对建筑工业化研究和发展开始出现停滞不前的状况，一直持续到1995年。之后，我国重新提出应在借鉴国外经验教训的基础上，重新发展建筑工业化。2000年11月，三十多家国内知名企业组成住宅产业集团联盟启动，迅速在中国形成了一些具有相当竞争能力和规模的大型住宅产业集团，从而实现标准化设计和开发，工业化大规模生产制造以及社会化配套供应等。随后，以小区为载体的国家康居示范工程，将推进住宅工业化作为目标，开发并推广新产品、新设备、新技术、新工艺等。在推进住宅工业化的过程中，一批适合工业化建造的新型材料与构配件纷纷出现。如北京和上海的厂家开发的轻钢轻板住宅，一些新型材料和设备生产厂家(如北京北新建材)研制出轻质、保温、易于拆装的内隔墙以及相应制品，此外，还有通过工厂化生产的标准构配件和门窗等。其中有几家具有代表性的企业在建筑工业化方面的做法引人注目，成为我国建筑工业化的亮点。(1)上海住宅建设总公司。该公司从新型材料的研制和开发入手，逐步扩大标准化、系列化生产规模及应用范围。重点主要在新型墙体材料的规模化生产上。(2)北新建材。北新建材作为全国新型建材的龙头产业，在住宅的标准化设计、工厂化生产、配套化工业等方面向取得了显著的成效。(3)南京旭建新型建筑材料公司。该公司主要开发轻质、保温的蒸压轻质加气混凝土板，并与中国建筑标准设计研究所共同编制了国家图集蒸压轻质加气混凝土板构造详图(03SG715一1)，并获得建设部通过。2.3本章小结通过以上比较，我们可以得出以下启示：(1)建筑标准化、工业化的发展将会大大促进建筑设计、制造和建造方式的变革。通过这种新的设计、制造和建造方式，长期以来建设效率相对较低的服务区综合服务建筑的可以得到很好的解决。(2)服务区综合服务建筑应体现标准化设计和工业化建造的特点。第3章服务区综合服务建筑标准化设计3.1高速公路服务区综合服务建筑功能分析“在一切改良中，以交通运输的改良最为有效。”18世纪业当斯密的话在当今高速公路的快速发展中得到印证。高速公路主要为司乘人员提供了快捷、便利的通道，高速公路服务区综合服务建筑则是高速公路上为广大司乘人员提供服务的基本设施；以江西省内高速公路为例，本节从分析不同类型司乘人员的需求入手，在理论上对省高速公路服务区综合服务建筑各功能进行分析和讨论。3.1.1高速公路服务区综合服务建筑功能构成2009年，为了指导新建、改建和扩建江西省高速公路服务区的规划和设施建设，江西省高速公路服务区建设设计指南(试行)(以下称指南)开始执行。该指南提出了高速公路服务区的概念，即高速公路服务区是设置在高速公路上，主要为人、车提供服务的场所；同时，对江西省高速公路服务区按使用功能进行了划分。包括：r(1)中心服务区，指起服务主导地位，功能完善、规模较大的为人、车提供服务的场所；(2)普通服务区，指配合中心服务区，占次要地位，功能较全、规模适中的为人、车提供服务的场所；(3)停车区，指配合普通服务区，起加密作用，具有基本功能，规模较小的以停车为主的服务场所。根据指南中的描述，服务区按功能可分为三个部分： (1)为车服务的设施，包括停车场、道路、加油站、修理所、降温池、加水设施、交通信息告示牌等。(2)为人服务的设施，包括公共厕所、餐饮、购物、客房、商务中心(含电话、传真、问一询等)、医疗救护、室内外体息场所以及绿地设施等。(3)附属设施，包括管理用房、职工用房、水泵房、配电间以及污水处理和垃圾处理等设施。对于本文所指的服务区综合服务建筑，则主要包含的是为人服务的服务设施。以下是为人服务的服务设施各功能的概述：公共厕所(含残疾人专用厕所)：为司乘人员提供如厕、盟洗等服务。餐饮：为司乘人员提供饮食、休息等服务的场所，包括快餐厅、咖啡厅以及茶座等。购物：为司乘人员提供日常商品、食品、报刊杂志、土特产等物品的场所。包括24小时便利店、超市、土特产店等。休闲：为司乘人员提供休息场所。包括室内外休息区，公共浴室等。银行：包括服务网点、自动存取款机等。医疗救护：为行车事故提供医疗人员、救援设施以及急救服务。3.1.2高速公路服务区综合服务建筑各功能分析3.1.2.1服务区综合服务建筑功能层次划分对服务区综合服务建筑的功能层次进行划分，有助于使服务区综合服务建筑所能提供的服务与实际需求相一致，在保障供求平衡的前提下节约服务区综合服务建筑建设投入和运用成本。服务区综合服务建筑功能层次划分的主要原则是：(1)符合人生理需求特性的原则服务区综合服务建筑的功能必须充分结合人的生理特性，比如餐饮、如厕、休息等最基本服务需求。(2)与服务区综合服务建筑需求特征相一致原则服务需求构成具有一定比例，需求比例高低决定各种服务功能需求强度和未来运行效率。(3)充分考虑服务区综合服务建筑的建设成本和运营效益服务区综合服务建筑功能的数量与其建设成本和运营成本高低成正比，不同服务功能具有不同建设和运营成本，进行服务区综合服务建筑的功能层次划分的主要目的就是适应需求、节约成本。因此，本文将服务区综合服务建筑功能分为以下三类：(1)基本功能：包括餐饮、如厕、休息等功能；(2)拓展功能：包括购物、住宿等功能；(3)升级功能：包括银行、医疗等功能；本文主要对基本功能和拓展功能进行分析和设计。3.1.2.2餐饮功能分析高速公路服务区综合服务建筑的餐饮功能对满足在高速公路上行驶的司乘人员的生理需求是十分重要的。1、餐厅的经营类型有很多种，而服务区综合服务建筑的餐厅经营类型主要取决于不同司乘人员对就餐的需求：(1)驾驶员。驾驶员在高速公路中的工作劳动强度大、精神高度集中，使得驾驶员容易疲劳和饥饿，这就需要更高质量的饮食来尽快地恢复体力和精力。尤其对于货车驾驶员来说，旅途时间与效益密切相关，节约了行驶时间久意味着节约了营运成本，增加效益“；因此货车驾驶员会尽量缩短在服务区停留时间以节约时间。这就使得货车驾驶员主要会选择快餐等快速食品以尽快恢复体力和精力，从而更快的投入货物运输工作中去。(2)旅客。“除了具有一般性的饮水和用餐要求外，旅客在车上比在陆地上容易产生口渴和饥饿感。因此相当部分旅客会需要多次、少量的使用各种饮料、零食和餐饭。另外，天气炎热时更有对冷饮食品的需求。”因此，餐厅经营应以快餐厅为主，同时附带其他内容，如蒸、炸、煮类小吃和冷热饮等。快餐厅讲求的是速度和效率，“快餐厅是把工业化概念引入餐饮业的结果。因为快餐厅采用机械化、标准化、少品种、大批量的方式来生产食品。”急，大量使用半成品食物或熟食，可以减少现场操作时间，提高劳动效率，为司乘人员提供了便利、快捷的就餐环境。2、功能分区。对快餐厅功能分区来说，主要包括就餐区和厨房区。关于这两个区域的组合，可以分为两种类型。一种为串联式，即就餐区和厨房区串联在一起，这种方式使得就餐区与厨房区相对分开，有利于厨房的加工、排烟等问题，是大部分服务区采用的组合方式；另一种为半围合式，这种方式的优点是避免了传统餐厅规模大，服务品种单一，不适合多层次的需求的问题，采用半围合式组合方式可以将一个大厨房分解为若干个小厨房，使得经营模式非常灵活；缺点是厨房的排烟、通风和采光的问题。3、餐厨面积比。指南)中指出：中心服务区的餐厅应为二级餐馆，普通服务区的餐厅属于以零餐为主的三级餐馆。由于本文主要考虑的是普通服务区和停车区，所以三级餐厅为主。下表(表3.1)l是三级餐厅的面积分配参考表，用于指导餐饮单元模块餐厨面积的分配。需要提出的是，考虑到服务区的特殊性，同时为了满足利益的最大化，在不影响餐饮主要功能，即不影响餐厅、厨房、交通的使用的情况下，应尽量减少其他部分的面积。比如，顾客卫生间和工作人员卫生间可以通过服务建筑的公共厕所来解决，以提高餐厅部分的面积，以服务更多的司乘人员。4、就餐区。“快餐厅空间布置的好坏直接影响到快餐厅的服务效率。”且对于司乘人员来说，单调的空间令人乏味，丰富多彩的空间令人愉悦。因此，需要对快餐厅内部空间进行布置，包括空间设计、各类餐桌椅的摆放，各种尺寸的适用，同时要符合围合空间的各种材料的特性。(1)室内空间设计。对室内空间的设计，主要是对围合室内空间的几个界面进行设计。主要包括墙面、地面和顶棚三个部分。在对餐饮空间进行设计时，采用地域性设计方法，可以体现服务区所在地域的文化，主要包括以下几点：a、材料的选择。快餐厅室内空间在很大程度上要靠材料来表现，各种材料都具有自己的特性，室内的富丽堂皇可以通过昂贵的材料来体现；而地域性的材料，则能给人以亲切感和传统气息，同时能让人更好的与自然交融，作为一种传播文化的载体，也是展示当地人文风貌的良好方式；可以营造自然温馨的就餐环境。b、新技术的运用。随着时代的推移，传统的建筑技术已经不能完全适用今天的建筑活动；当今对于传统元素的表达，主要手段是对这些元素进行抽象化处理，运用现代技术表达传统建筑元素。c、色彩设计。“餐馆是人们进餐的场所，人们在整个进餐过程中，自始自终都受到餐厅空间界面色彩的影响。色彩不仅影响着人们的心理和生理，同时左右整个餐厅的环境气氛。”f关于色彩的设计，应了解色彩的特性。首先，色彩是有冷暖的。“外界物体通过表面的色彩可以给人或温暖或凉爽的感觉”“以往有关色彩冷暖的实验都从色彩对视觉的影响入手，这些实验证明，色彩直接影响人堆色彩的冷暖感觉。”呀良据色彩心理学中的论述，可以将色彩分为暖色系和冷色系2种。暖色能给人兴奋，活跃，温暖的感觉；冷色能给人典雅、寒冷、宁静的感觉。因此，在餐厅室内应使用暖色系色彩为主，以提高司乘人员就餐时的兴奋感。其次，色彩是有重量的。色彩给人的重量感是由质感与色感的复合感觉，浅色能给人一种向外扩散的运动现象，给人轻质量的感觉；而深色则给人以有分量的感觉。因此，在设计时应采用下深上浅的色彩，从而免产生头重脚轻的感觉。在选择色彩时，考虑色彩的统一性也是很有必要的。对于室内色彩来说，应将其分为三类：主色彩：占主导地位，给人空间的整体印象；衬托色彩：室内家具的色彩；点缀色彩：装饰色，用于适当点缀，可以采用一些鲜艳的颜色。因此，在餐厅中，采用暖色调的明快色彩，如浅橙色、淡黄色，家具应尽量使用略深或略浅于主色调的颜色，以避免混乱。(2)室内桌椅陈设设计。对于就餐空间，它可以分为边界空间(主要指靠墙或窗的部分，私密性较好)和中心空间(私密性较弱)。根据德克德琼治提出的“边界效应”理论，他指出，人们喜爱的逗留在边缘区域，除非边缘区域已经被人所占据，否则开敞的旷野和滩涂将无人光顾。此外，杨盖尔解释了为什么边界区域总是具有吸引力：“边界区域之所以受到青睐，显然是因为处于空间的边缘为观察空间提供了最佳条件”。弋亚历山大在模式语言一书中也指出，“如果边界不复存在，那么空间就不会有生气。”因此，应尽量将桌椅靠墙摆放。对于不能靠墙的餐桌，也应尽量设置一些矮墙、隔断、栏杆、绿化等作为依托。应尽量考虑2一4人的餐桌；同时，可以考虑部分条桌，以便零客使用。对于规模较大的快餐厅，可以采用8一10人桌，以满足旅行团的就餐要求。在桌椅设计时，需要本着以“人”为本的原则，充分考虑人体尺度，以达到就餐舒适的要求。包括餐桌椅的一般尺寸，交通通道的宽度、桌面高度等。下图是一些常用的餐厅家具的相关尺寸，用以指导餐厅中的家具陈设设计。5、厨房。厨房的形式主要可分为三类，分别为封闭式、半封闭式和开放式三种。对于以零餐为主的快餐厅来说，应以开放式厨房为主，即通过若干个橱柜围合出厨房空间，将整个制作过程展现在顾客面前。(1)厨房单元设计原则。首先，由于厨房是功能性很强的部分，且功能种类多，若对厨房的各种功能进行单独的设计，增加厨房设计的复杂性，增加工作量，同时会降低设计、生产、安装时的效率。因此，应对厨房作为一个整体进行设计。厨房的集成，主要包括功能集成，配套集成。对于餐饮单元中的厨房来说，应综合这三种集成模式。a、首先是功能的集成。厨房的功能按照其加工顺序，可分为：加工：主要指食物的洗涤、粗加工、精加工的部分；制作：主要是各类食物制作，如蒸、炸、煮、炒等；备餐：食物制作完成后，需有一个摆放菜肴的过渡区域，以方便传菜；储藏：厨房各类相关物品的储藏，包括主食、副食、餐炊具以及废料等。因此，功能集成就是将这些功能集合为一体，同时进行合理的功能分区，使它们形成完整的合理的集合体，从而构成一个完整的厨房。b、其次是配套集成。对于厨房的制作功能来说，应包括多种类型食品的制作，包括各种快餐、各类小吃(如油炸、水煮等)。各种食物的制作方式可以说是千差万别。因此，将这些相关功能的部件通过若干个标准橱柜组合在一起，可以满足厨房通用化的需求。对于厨房来说，其主要设备包括：加工设备：包括洗涤池、洗水龙头及配件、给排水管线及仪表；制作设备：包括抽油烟机、排风扇、灶具等；储存设备：包括洗涤池柜，调理柜，储存柜等；其他设备：包括照明灯具、广告灯箱、各类电线及插座等；(2)厨房的活动分析及分区。虽然餐厅各不相同，但其厨房的功能应该说是类似的。同时，主要的制作程序也大致相同。厨房活动的主要程序流线即为粗加工一精加工一备餐。因此，在进行厨房设计的时候，应按照这个流线进行厨房的功能分区，即加工区、烹饪区、备餐区和储藏区四个部分。加工区主要包括准备、洗涤、切拌等；加工区应设置操作台、水池等器具；制作区即对粗加工、精