轻型木结构工业化住宅内装模块化研究及应用*

  刘长春1，孙媛媛2

 （1．南通大学建筑工程学院，江苏南通226019；2．南通大学艺术学院，江苏南通226007）

[摘要]介绍轻型木结构住宅内装模块化发展的概况以及其一般做法，并通过苏州皇家住宅内装做法和工程应用的介绍，进一步阐述轻型木结构工业化住宅的内装模块化。

[关键词]装配式；轻型木结构；工业化住宅；内装模块化

[中图分类号]TU366；TU741 [文章编号]1002-8498(2016)04_0035_04

 轻型木结构住宅是指采用小尺寸规格材、木基结构板材或石膏板材制作的木骨架墙体、楼盖和屋盖系统构成的木结构体系住宅。轻型木结构体系适宜建造3层及以下的独立式或联排居住建筑。

 工业化住宅内装模块化是指为了取得住宅室内装饰（含陈设）及家居用品在设计、生产、施工、使用、管理等全生命周期中取得最佳效益，从系统观点出发，研究住宅内装的构成形式，用分解和组合的方法建立住宅内装模块系统，并和建筑结构支撑体系统、围护结构模块系统（外装模块系统）等物质构成要素共同构成住宅产品的模块化体系，以实现住宅产品全生命周期的低碳性。模块化隔墙系统也属于内装模块化的范畴。

1  轻型木结构住宅内装模块化发展概况

1.1  轻型木结构住宅概述

 当代木结构体系住宅可以分为轻型木结构和重型木结构两大类，其中后者又可分为梁柱结构和原木结构体系。轻型木结构体系住宅最适用于工业化生产，木材使用上也较为节约，是当前木结构体系住宅的主要形式；梁柱结构体系木结构住宅的造价偏高，适用于体量较大的住宅和木结构体系公共建筑；原木结构体系住宅虽然形象特征鲜明，但是在风格和工艺上具有一定的局限性。

 轻型木结构住宅按照结构形式分为连续墙骨木框架结构体系和平台框架式结构体系两种，其中后者的楼盖和墙体相对独立，可分开建造，更适合后场预制和现场装配的模式，因此成为当前轻型木结构住宅的主流结构形式。

1.2  国外轻型木结构住宅内装模块化发展概况

 轻型木结构诞生于19世纪中叶，发展至今天，在北美和北欧的多个国家，轻型木结构住宅是主要的住宅形式，据统计，美国的住宅近90 %采用轻型木结构体系。日本的轻型木结构住宅也非常多，据资料记载，该国每年新开工的木结构住宅占总开工住宅项目的45%左右。北美和北欧的轻型木结构住宅的墙体梁柱系统实现了模块化，其梁和柱的断面尺寸采用2"×4"（约为50mm×100mm）的模数，普遍采用预制装配的模式，且墙体柱也按照模数尺寸进行排列装配。日本的木结构住宅也广泛采用2"×4"构造工艺。

 在上述国家，与墙体梁柱系统模块化相配套，轻型木结构住宅的内装、外装体系也实现了模块化，尤其是内装的板材部件都是按模数系列加工的模块化尺寸。在内装隔墙和天花板的处理上，形成了涂装石膏覆面和干法覆面两种较为成熟的技法。在内装墙体和地板、天花板装配之前，保温隔声材料、电气、水电等部件预先安装到位。

1.3我国轻型木结构住宅内装模块化发展概况

 我国现有轻型木结构住宅的主要形式是独立式或联排别墅，从结构体系到内装体系，核心技术主要是从国外木结构企业引进。有些住宅项目甚至把加工好的木结构部件从国外整体进口，在国内组装。例如，北京某别墅区，168幢木结构别墅的建筑材料（含内装材料）全部用集装箱从美国运到北京，再按照美国的技术标准进行拼装。可喜的是，以苏州某公司为代表的木结构研发和生产企业经过十几年的努力，在轻型木结构建筑模块化方面取得系列成果，形成了工法，并拥有相关专利。中国建筑标准设计研究院组织编写的《木结构住宅》图

集经原建设部批准，于2007年出版公布。该图集中，内装墙体和部分内装设施的做法都遵循模数的规则，为轻型木结构住宅内装的模块化打下了基础。

 随着技术水平的提升，轻型木结构住宅的高度限制也在逐步突破。江苏省住房和城乡建设厅于2011年12月7日发布第146号公告，批准《轻型木结构建筑技术规程》DJG32/TJ129-2011为江苏省工程建设标准，是国内第2个发布有关轻型木结构建筑技术规程的省份，同时也是首个允许建设6层混合轻型木结构民用建筑的省份。

2我国轻型木结构住宅内装模块化的一般做法

2.1  内装规格材的一般做法

 轻型木结构住宅的内装所用规格材和木骨架墙体、楼盖、屋盖所用规格材采用相同的模数化尺寸系列，适合大规模的工业化生产。其常用规格材的尺寸为：40mm×40mm，40mm×65mm,40mm×90mm,40mm×140mm, 40mm×185mm, 40mm×235mm．40mm×280mm等。规格材的间距也应是模数化的，轻型木结构住宅规格材最常见的间距为600mm，例如内墙龙骨的柱距、楼盖格栅的间距等。

 在轻型木结构住宅内装工程中，墙体的梁、柱龙骨和水平内装部件的格栅等骨架部件都采用工厂生产的规格材，通过连接件或施胶进行装配连接（见图1）。

2.2  内装墙体干法覆面的一般做法

 参考国外成熟的轻型木结构住宅的内墙做法，我国轻型木结构住宅的内装墙体可分为干法覆面、涂装覆面和面砖覆面3种。

 内装墙体干法覆面一般做法的构造从内向外依次为：木龙骨（内填隔声棉）、0.15mm厚塑料薄膜（选做）、12mm厚纸面石膏板或其他基层板材、15mm×40mm钉板条钉于木龙骨上（选做）、内墙覆面板。该做法龙骨之间的距离以600mm为佳，也可小于600mm。内墙覆面板为模块化的预制木板、石膏板等板材，在质感、肌理和色彩上应满足内装的要求。当覆面板为纸面石膏板时，可不设基层板材，横向固定于木龙骨上；当覆面板为木板条或其他不需现场二次加工的条状覆面材料时，需要设基层板材，覆面的条状覆面材料固定于钉板条上。

 干法覆面的基层板和不设基层板的覆面板均推荐横向布置，竖缝设在龙骨处，双层以上布板时，板缝错开布置，通过自攻螺钉与内墙龙骨连接固定（见图2）。基层板接缝的处理方法有3个要点：①用砂纸打磨接缝，使之与板面齐平；②用嵌缝膏填充板缝；③用接缝纸带覆盖板缝。覆面板和条装覆面材料一般不作接缝处理。

 干法覆面是较为经济、便捷的内装墙体做法，其操作方便、施工速度快，且在形式上特色鲜明，较受欢迎。

2.3  内装墙体涂装覆面的一般做法

 内装墙体涂装覆面比干法覆面的工艺要复杂，其一般做法的构造从内向外依次为：木龙骨（内填隔声棉）、0.15 mm厚塑料薄膜（选做）、12mm厚纸面石膏板、满粘纤维网格布、3mm厚防裂腻子找平、2mm厚耐水腻子找平、内墙乳胶漆数遍或贴壁纸。

 涂装覆面的龙骨设置原则和干法覆面一致，基层的纸面石膏板做法要求和干法覆面基层板一致，此处不再赘述。

2.4  内装墙体面砖覆面的一般做法

 内装墙体面砖覆面一般做法的构造从内向外依次为：木龙骨（内填隔声棉）、刨花板或胶合板、0.15mm厚塑料薄膜、15mm×40mm钉板条钉于木龙骨上、6mm厚水泥压力板、镀锌钢丝网、12mm厚水泥石膏砂浆挂平后扫毛或划出纹道、面砖抹黏结剂粘贴。面砖覆面的龙骨设置原则和干法覆面一致。

 内装墙体面砖覆面适用于卫生间、厨房等需要防水的室内空间。随着整体卫生间和整体集成厨房的推广，住宅内装墙体面砖覆面将逐步被取代。

2.5  内装干法铺地的一般做法

 轻型木结构住宅内装既可以干法铺地，也可以现场湿作业铺地。干法铺地是指楼地面的铺地面层为木材或地毯；当楼地面的铺地面层为石材或面砖时，则需要进行现场湿作业。

 干法铺地分为实铺和空铺两种，两者的区别在于：实铺只需在楼地面结构层和铺地面层之间加上满铺的垫层即可；而空铺需在楼地面的结构层和铺地面层之间设置木龙骨，以架空铺地面层（面层为地毯时，龙骨上还应满铺底板）。空铺所需木龙骨的断面规格一般为50mm×50mm，间距为400mm。

2.6  内装现场湿作业铺地的一般做法

 内装现场湿作业铺地分为两种情况：①普通的砖石铺地；②防水的砖石铺地。防水砖石铺地适用于厨房和卫生间。

 普通楼面砖石铺地一般做法自下而上的构造层次为：定向刨花板固定于楼面梁上、钢丝网双向布置、20mm厚膨胀珍珠岩水泥砂浆叠合层、20mm厚水泥砂浆结合层、地砖或石材覆面。

 防水砖石铺地一般做法自下而上的构造层次为：定向刨花板固定于楼面梁上、水泥压力板、最薄处20mm厚水泥砂浆或细石混凝土找坡、聚氨酯防水涂料2道、20mm厚水泥砂浆结合层、地砖或石材覆面。

 另外，轻型木结构住宅吊顶也可分为干法覆面和涂装覆面2种，其做法参考内墙的干法覆面和涂装覆面。轻型木结构住宅吊顶也可以不做覆面，直接明露楼面或屋面的结构构件。

3  轻型木结构住宅内装模块化的应用

3.1  木结构住宅内装模块化做法及应用

 苏州某公司木结构住宅主要采用轻型木结构体系，梁柱结构体系作为补充。在内装模块化方面，木结构住宅具有如下特点。

 1)业务范围涉及木结构住宅及其内装的设计、研发、制造、配送、施工、维修各个环节，在理念上体现了住宅内装模块化的全过程。实现了设计、工厂预制、现场搭建施工一体化，按照内装设计图纸进行模块的拆分，通过快装式木结构连接系统（现代卯榫）进行搭建。

 2)住宅部件在车间流水线上生产，加工设备现代化，能生产各种内装部件和金属连接件，满足内装模块化的生产需求。

 3)所有的住宅（含内装）部件在工厂生产，施工现场只需要搭建就可以，速度快，住宅质量高。在构造技术上，学习苏州本地木结构建筑的传统工艺，创新连接技术，发明所谓“现代榫卯”结构，即快装式木结构连接系统，大大提高了内装建造速度（见图3，4）。

 4)追求低碳目标，提出“生态家”木屋的概念，通过墙体木结构自身的保温隔热性能，再结合太阳能、风能、地源热能等清洁能源的利用，同时配以智能化控制系统，让房屋使用所需能源达到“自给自足”。例如苏州某公司自主研发的单向透气保温墙体，从室内一侧向室外一侧依次为：防火石膏板、不透气PE膜、木墙骨柱、保温棉、剪力板、单向透气防水膜、泛水和外装饰面。泛水和单向透气膜连通，并和外装饰面之间留有空腔。

 苏州某公司轻型木结构体系住宅的内墙龙骨都采用防火石膏板覆面，以满足防火要求，并根据设计需要进行涂装。该公司目前仍采用英制尺寸体系，英制、公制换算后，其内墙龙骨间距约为406mm，覆面板的尺寸为1220mm×2440mm，在用涂料涂装好后，取得与砖石、混凝土等住宅相同的内部空间视觉效果。

3.2  整体卫浴模块在轻型木结构住宅内装中的 应用

 整体卫浴是工业化住宅内装模块化的重要内容之一，其具有普通湿作业施工的卫生间无法替代的优势，施工速度快，产品质量有保证，在中、小尺度的工业化住宅中非常适用。整体卫浴一般采用一次成型的整体防水底盘，其余界面采用模块拼装的形式。在轻型木结构住宅的户型设计时，卫浴空间的形态和尺寸类型尽量规格化、定型化，以利于整体卫浴模块的

设计，以及模块化生产和模块化施工。

 对某一规格的卫浴空间，一般需要设计多套设备布置方案，以满足不同用户的需求。例如，针对平面尺寸为1000mm×1400mm的卫生间，设计师作出4种设备布置方案，并给予科学的代码或编号，命名为BU1014-SC系列（见图5）。类似的系列还有BU1020-SD,BU1020-SM,BU1116-SC,BU1217-SC等，以这些系列作为标准款，根据户型要求进行整体卫浴的生产和安装。整体卫浴模块的使用提高了轻型木结构住宅内装模块化的水平。

4结语

 轻型木结构工业化住宅符合我国住宅产业化的发展方向，轻型木结构住宅工业化程度的高低在一定程度上取决于内装模块化水平的高低。鉴于技术的发展、政府的支持、客户对木结构住宅认可度的提高，可以预见，木结构住宅及其模块化内装的发展空间会越来越大。随着我国研究的深入和应用的增多，轻型木结构住宅的内装模块化水平必定会有较大的提高，其做法会对混合轻型木结构体系、轻型钢结构住宅体系以及PC结构等其他多种形式的住宅体系有启发和促进作用。