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三等奖(1)| 中国钢结构协会高等学校钢结构创新竞赛 2024“津西杯”新民居设计决赛获奖作品
来源: 作者: 发布时间:2025-07-16
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  获奖作品名称:畔湖折居 

  参赛学校:哈尔滨工业大学 

  参赛学生:刘仁杰、王雅瑾、赵丙亮、王凯、王君豪

  指导教师:支旭东、杨华、郭旗 

  本作品坐落于牡丹江市镜泊湖畔,以近期的龙江文旅热为依托,在全面推进乡村振兴、促进经济高质量发展的背景下,结合地域特点因地制宜,引入基于气候性应变的冬夏结构转换设计,力求打造功能形态都随季节变化的夏旅冬居新模式。 

  本建筑的部分房间采用折叠式结构,对于气候与使用需求变化具有很强的自适应性:在夏季展开成为一个旅游客栈,通过大面积的落地窗将自然景观渗透到室内,在文旅热的加持下吸引更多游客前往;在冬季进行收缩,使建筑形体更加集约紧凑以营造一个温馨的住宅,在满足主人一家日常起居的同时进一步减少能源消耗。两种模式分别对应两套平面,在夏季展开状态下,需要连接管线的厨房、卫生间放置在核心筒内,作为固定不变的部分。二层沿核心筒折出四个单人间与一个共享餐厅,创造更多收入。三层屋顶酒吧是展开状态下主要的社交场所,提升居住品质。在冬季折叠状态下,一层卧室保留,供上下楼不便的老年人使用。二层保留家庭套房供主人过冬使用,保留一系列起居空间,三层为全生命周期户型,随时间做功能的演变。 

  建筑的主体结构为多层钢框架,梁采用H形截面热轧型钢,柱采用热轧方钢管,单位面积用钢量为53.7kg/m2(按折叠状态下面积计),较为适中。有限元分析结果表明,结构在各种不同荷载组合下的应力、变形、稳定承载力和层间侧移均满足要求;且经过计算和分析发现,结构具有优秀的抗腐蚀耐久性。针对本建筑设计了装配式螺栓连接梁柱节点和折叠房间外挂节点,经有限元分析检验,节点的强度和刚度均满足要求。 

  围护结构由多层轻质板材组成,具有良好的保温隔声效果,通过螺杆紧固件进行安装固定,施工方便快捷。外墙板主要包括PRC板、型钢保温龙骨和环保复材保温板,楼、屋面板在此基础上增加了压型钢板和隔声垫。依靠夏展冬藏的运营方式,搭配复合保温围护结构,该建筑一定程度上缓解了严寒环境与节能降耗之间的矛盾,迎合了国家节能减排的发展战略;经计算,建筑在全生命周期的碳排放量相较于同类环境中的传统轻钢结构建筑可降低约15%

1 建筑视觉效果图(夏季)

2 建筑视觉效果图(冬季)

3 最不利荷载作用下结构应力云图

4 最不利荷载作用下结构变形云图

5 围护结构示意图

 

 

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