获奖作品名称:万间广厦活化干阑——武陵土家族传统干阑建筑的轻钢结构转译
参赛学校:华中科技大学
参赛学生:王佳弈、唐远鹏、崔润鹏、尹若冰、王熙斯、徐琰钧、任世洋、刘凯、魏子禄、李诗韵、梁琪
指导教师:张世顺、聂肃非、胡兴、胡佳星、白晓霞、陈俊波、王振、苏原
武陵山区土家族传统民居以吊脚楼为主,其独特的建筑形式适应了山地环境,但也存在着抗震性能差、建造工艺落后等问题。为了改善民居居住品质,推动乡村振兴,本项目探索了轻钢结构在土家族民居建设中的应用,提出了一种模块化、装配式的建造方案。
模块化设计是本方案的核心,采用 1.5m×2.8m ×4.5m 的标准化模块,可灵活组合成“一字型”、“L型”、“凹型”等多种平面布局,适应不同家庭需求和地形条件。模块化设计不仅提高了建造效率,也方便未来改造和扩建。此外,该方案还延续了土家族传统居住模式,以堂屋为中心,设置卧室、厨房、卫生间等空间,并考虑现代生活需求,增加储物空间和休闲娱乐空间。建筑风格上,则延续土家族吊脚楼风格,结合轻钢结构特点,采用坡屋顶、木色外墙等元素,形成简洁现代的建筑形象,并与周围环境和谐统一。
结构方案方面,本项目提出了两种方案:轻钢框架装配式结构和模块化轻钢框架箱式结构。轻钢框架装配式结构采用轻钢梁柱框架,工厂预制,现场拼装,施工速度快,运输适应性强,适用于交通不便的山区。模块化轻钢框架箱结构则将轻钢框架、楼板、屋面等构件在工厂组装成模块单元,现场拼装,装配化程度更高,施工周期更短,适用于交通条件好的地区。两大结构体系抗震性能良好,可抵抗地震和山体滑坡等自然灾害。
围护体系方面,该项目采用蒸压加气混凝土板作为内外墙材料,具有轻质、保温隔热、防火、隔音等优点,且安装施工方便,造价合理。屋面则采用双层压型钢板夹保温棉的组合屋面,具有良好的防水、保温隔热性能,可有效防止屋顶渗漏和冬季结霜。
本项目在多个方面进行了创新。首先,模块化设计的灵活性和适应性,使得民居能够适应不同的地形和功能需求,并方便未来改造和扩建。其次,ALC板材和双层压型钢板组合屋面的应用,可有效改善民居冬季寒冷和夏季炎热的问题,提高了居住舒适度。另外,节点连接方式的方便性和合理性,提高了施工效率,并确保了结构安全。最后,精细化模拟的应用,确保了结构计算分析的准确性和可靠性。
总之,本项目提出的轻钢结构模块化民居方案,通过模块化设计、轻钢结构、ALC 板材等创新技术的应用,实现了民居建设的标准化、装配化和绿色化,可有效改善土家族民居居住品质,推动乡村振兴,具有良好的社会效益和经济效益。