绿城中式产品替代材料设计导则研发汇报

绿城中式产品替代材料设计导则研发汇报
前言
近年来，绿城开发的中式别墅项目一次次引领中国别墅营造的新风潮，极致的品质营造得到业内同行和市场的高度认可。

管理集团完成海口桃李春风、珠海翠湖香山、富春玫瑰园、长沙高尔夫、常州江南里等项目实现中式产品落地，成为新一批绿城中式别墅的代表。

传统中式建筑用材存在材料安全性、后期维护、施工工艺及成本等问题，集团拟对中式替代材料进行研究，在保持中式建筑风貌的前提下，达到“使用安全、材料耐用、施工便捷、成本经济”的目标。

集团结合海口桃李春风、富春玫瑰园等中式项目，以屋面系统、墙面系统、装饰系统、景观系统替代材料为研究框架，逐步建立中式替代材料库和中式替代材料设计导则。

同时希望能结合我们产品研发和品质把控的经验，推进集团中式产品的产业化进程。

目录
Contents
一中式建筑替代材料研发背景
二中式替代材料研究方法及设计原则
三替代材料阶段性成果
四替代材料后续研发方向
研发背景
在建项目拓展项目替代情况实现途径2017年在建在设计的中式项目11个；
（海口桃李春风、珠海翠湖香山、富春玫瑰园、长沙高尔夫、常州江南里、亳州玫瑰园、成都青城湖、上海威尼斯、上海江南里、威海风情小镇、湖北十堰）
2018年预计新增项目10个；
替代材料在4个项目实现材料替代或工艺替代；
替代节点及工艺在设计前端实现标准化。

绿城管理集团中式替代材料研发背景
目标方向
中式替代材料标准化研发目标方向
经验固化01替代构造节点进行标准固化;快速设计02快速指导设计、材料选型工作;品质实现
03
达到“使用安全、材料耐用、施工便捷、成本经济”的目标;
研发计划
研发切入点
计划完成时间
计划完成成果技术负责单位代建典型中式产品品类的“桃李春风”系列集中研究；
2017年12月份完成中式替代材料—铝合金部分设计导则研发，2018年3月30日完成中式替代材料全课题设计导则研发；
中式建筑替代材料设计导则；
杭州均正建筑设计有限公司。

中式替代材料标准化研发工作计划
研发团队
主编单位技术负责单位主编单位人员技术单位人员绿城管理集团产品中心
杭州均正建筑设计有限公司
郭牧、孙怡娜、毕强、徐世标等
产品标准化研发工作团队马小勇、何云、蒋钰等
中式替代材料发展历程：
一、结构体系：传统木结构混凝土框架、砖混结构：
1、木材的强度受限于木材种类、大小、树龄等因素，不利于建筑的强度、抗震计算；
2、采用传统的木结构体系无法任意确定房间的大小、高度，不能满足现代人居住空间尺度的要求；
中式替代材料发展历程：
二、门窗体系：实木门窗铝木复合、铝合金门窗：
传统实木门窗易开裂变形,尤其是在春天、梅雨季节,天气水分含量的变化让木门变形的几率大大提升。

铝合金门窗成分稳定，抗老化、不变形，而且新工艺已实现仿木效果。

中式替代材料发展历程：
三、屋面体系：黏土瓦陶土瓦：
传统中式建筑材料在现代建筑营造过程中存在的问题：
1、材料安全性、耐候性问题；
2、材料标准及工艺问题;
3、材料成本问题;
4、材料环保节能问题；
一、材料安全性、耐候性问题：
中式建筑的木构件大多采用松、杉柏等有一定含油木质材料制作，而且木材干燥、其耐火等级低存在一定的防火隐患。

而国内木材市场供不应求，木材普遍存在防腐、干燥工艺不到位导致木材含水量偏高，特别在海边等高湿环境下，木材更容易发生霉变腐烂开裂。

门框触地吸水，造成腐烂
檐口板接缝处开裂木作加工工艺不到位引起开裂木作油漆变色
檐口防水不到位檐口板木作腐烂材料收缩引起裂缝产生
二、材料标准及工艺问题：
中式建筑设计缺少材料选用
标准，造成中式建筑材料选用良
莠不齐。

同时缺乏施工模数化标
准，项目难以形成可复制性、可
持续性的开发模式。

传统中式建筑工艺要求高，
其施工品质主要取决于“匠人”
手艺的好坏，手工个性化的操作
直接导致项目施工工期慢、资源
浪费大、效率低等问题。

宋-李诫修编《营造法式》的模数思想：“材”、“栔”、“分”
三、材料成本问题：
同级别的中式建筑营造成本普遍高于其他风格建筑的三个关键因素是：
人工成本高现代大规模工厂化的营造模式很难适用于中式的手工制作要求；
原材料成本高中式建筑材料供货占比较低，项目所需的木料、砖料都需特别定制；后期维护成本高料耐候性能较差导致后期的维护成本大大提高。

四、材料环保节能问题：
我国林业面临资源危机、森林采伐量超过生长量、资源赤字增加、同时木材供需矛盾紧张,国家不得已大量进口木材及木制品的严竣局面。

成材的木料由于施工量的增加而紧缺。

PART 2
中式替代材料研究意义及设计原则
传统建筑材料在中式建筑中应用延续至今，其中最重要的一个原因是传统材料更易传递历史文化讯息，唤起公众对“传统”的记忆，形成归属感与认同感；相比传统建筑材料和现代建筑材料，现代建筑材料安全性、耐候性、强度、节能等方面都优于传统建筑材料。

现代建筑材料的应用、设计施工标准的构建是推动中式建筑产业化发展的重要环节。

在现代化施工、环保节能的环境背景下，替代材料的施工应用已经势在必行。

替代材料优点改善使
用性能
满足功
能要求
施工工
艺更新
降低营
造成本
1、保持中式建筑的固有特征
替代材料外观的色泽、纹理、尺寸（体量感、阴影关系）尊重中式产品特性；
2、替代非完全仿造
中式替代材料无法做到与传统部品部件的特性一致，其意义在于传承中式细节的同时体现替代材料本身的材质特性，赋予建筑新的生命力；
铝合金替代案例：
济南大明湖超然楼，楼高51.7米，面积5673平方米，2008年寻旧址复建成。

上下共分七层，通体的木构件采用了铝合金构件及装饰件替代。

3、材料符合项目客户定位
替代材料的设计与项目定位的客户需求、敏感点相匹配，最终呈现的效果须得到客户的信任和高度认同；
返回总目录4、替代材料全面提升产品性能
替代材料的设计参数（安全性、耐候
性、成本经济性、施工便利性）必须优于
传统材质，并且符合国家及地方规范；
研发标准框架
一、建筑模块二、景观模块
1.屋面系统替代材料产品库
2.装饰系统
3.墙面系统
4.门窗系统 1.铺装系统 2.装饰系统
1.1封檐板1.2木椽1.3廊轩1.4望砖1.5屋脊
2.1博风2.2悬鱼2.3挂落2.4枋子2.5吴王靠2.6牛腿2.7栏杆
3.1墀头3.2门窗套3.3勒脚3.4抛坊3.5饰面板
4.1铝合金窗4.2铝合金门 1.1地面铺装1.2地脚线铺装
2.1花窗2.2仿砖雕2.3景观门2.4栏杆
返回总目录中式替代材料框架及应用现状：
替代材料部位
替代材料部位
替代做法
应用项目
屋面系统
木屋架钢筋混凝土构架
富春、长沙、海口
封檐板铝合金预制件或混凝土现浇珠海（铝合金预制件）、富春
（混凝土现浇）、安吉天使小镇木椽、茶壶档轩铝合金预制件或水泥预制构件海口（铝合金预制件）烧制望砖望板或现浇屋面作仿砖涂料海口、富春
屋脊垒瓦
烧制预制构件
观云（围墙压顶甘蔗脊）
装饰系统博风、悬鱼水泥预制构件或混凝土现浇富春（水泥预制构件）、长沙（混凝土现浇）挂落/花板、垂花柱、木枋、吴王靠、牛腿
铝合金预制件
海口
栏杆
水泥预制构件或铝合金预制件富春（水泥预制构件）墙面系统墀头
水泥预制构件或混凝土现浇富春（水泥预制构件）门套线、花窗、勒脚、
抛枋、
水泥预制构件
山东雪野湖、安吉天使小镇（水泥预制构件）
墙面木饰面
水泥预制构件或铝合金预制件
山东雪野湖（水泥预制构件）
景观铺装系统砖、石材铺装
仿砖仿石混凝土预制件
春风长乐
PART 3
替代材料阶段性成果
3.1
屋面系统
作为第五立面的屋面，是中式建筑立面效果管控的核心要点。

而中式建筑中的屋面又是结构较复杂、成本比重较高的系统，替代材料研究的核心重点也是屋面系统。

屋面系统替代构件：挑檐木屋架、封檐板、椽子、望砖、屋脊垒瓦
檐椽
瓦口板
飞椽
木屋架檐椽封檐板
屋脊垒瓦
望砖
传统做法替代做法说明
挑檐部分的木屋架（包括椽子、封檐板、
里口木、瓦口板、桁条等构造）一般由
专业古建单位施工，不仅工艺复杂、施
工难度高，材料和人工安装成本居高不
下。

可将木结构框架优化为钢筋混凝土
结构。

为确保封檐板出檐厚度不超25公分，控
制混凝土屋檐出檐部分的厚度不超过8
公分。

木屋架混凝土屋架
传统做法替代做法说明
传统飞椽和檐椽做法：
木椽子垂直铺钉在屋面桁条，来承担屋
面砖瓦的重量。

水泥预制构件做法：
以混凝土板为背板，存在结构自身承重
较大、存在坠落风险等问题。

水泥预制构件
上涂仿木色油漆
出檐椽子替代方案二:EPS预制构件
传统做法替代做法说明
椽子采用EPS预制构件：
成本较低但存在强度低、安装复
杂、装饰层易脱落的问题。

木椽节点
EPS预制构件
模块1 项目概况返回总目录 出檐椽子替代方案三：铝合金预制构件
传统做法替代做法说明
椽子采用铝合金预制构件，表面粉末喷
涂做法，工厂加工成型现场组装，组块
安装速度快、自重轻、耐久性强。

木椽节点铝合金节点
出檐双椽替代方案：铝合金
传统做法
替代做法
说明
800MM 进深铝合金替代双椽节点
1.不同出檐深度（轴线）对应的椽子长度：
600MM 屋檐檐椽长度355MM ，800MM 屋檐檐椽长度555MM ，900MM 屋檐檐椽长度655MM ，600.800.900MM 屋檐飞椽长度255MM 。

2.椽子尺寸：飞椽尺寸
55*45MM@180~220MM ，檐椽尺寸
65*55MM@180~220MM 。

3.铝合金厚度：椽子1.2MM
飞椽
檐椽
上檐平出为3/10柱高，其中飞椽挑出占1/3。

单椽小批檐替代方案：铝合金
传统做法替代做法说明
600MM进深铝合金单椽节点
1.不同出檐深度（轴线）对应的椽
子长度：
600MM屋檐飞椽长度600MM，
800MM屋檐飞椽长度800MM，
2.椽子尺寸：
檐椽尺寸65*45@180~220MM
3.铝合金厚度：椽子1.2MM
封檐板方案一：混凝土现浇
传统做法替代做法说明
封檐板采用混凝现浇面方案，上涂
仿木色油漆，维护成本较低，但存
在涂料容易脱落掉色的问题。

混凝土封檐板节点
封檐板方案二：铝合金预制构件
替代做法说明
封檐板是钉置在檐口的木板，其作用
使檐条端部和望板免受雨水的侵袭，
也增加建筑物的美感。

传统的木质封
檐板易受到雨水侵蚀、变形开裂。

封檐板采用铝合金预制构件，材料耐
候性避免了后期的维护成本。

1.封檐板高度受到混凝土结构板厚度
限制，高度控制在23~25CM
3.铝合金厚度：封檐板2MM
铝合金封檐板节点
望板方案一：预制砖
传统做法替代做法说明
传统望砖是铺在椽子上的薄砖或
木望板，用以承受瓦片，阻挡瓦
楞中漏下的雨水和防止透风落尘，
类似室内的吊顶作用。

预制砖较烧制砖成本稍低，但颜
色缺少传统望砖的色差，效果不
够理想。

预制砖
烧制望砖
望板方案二：水泥压力板
替代做法说明
水泥压力板较望砖及预制砖成本
更低，在工厂完成面层仿砖刻线，
替代实现度较高，品质接近烧质
砖效果。

水泥压力板
望板方案三：铝合金预制板
传统做法替代做法说明
铝合金（木纹转印）望板仿望砖，
施工便捷、组装高效。

但存在成
本偏高的问题。

1.板面刻线，刻线间距尺100MM;
线槽宽度5MM；
2.铝合金表面喷涂仿望砖色，色
彩有砖色均匀色差效果。

3.铝合金厚度：望板2MM
望砖
木望板
模块1 项目概况
返回总目录 茶壶档轩替代方案：铝合金
标准样式图纸
替代效果
1.8M 进深廊轩铝合金替代材料节点
铝合金望板
茶壶挡轩椽
连廊茶壶档侧向固定件
屋面垒瓦（甘蔗脊）替代方案：混凝土预制成品
传统做法替代做法节点说明
甘蔗脊传统做法将瓦竖立排
在屋顶正脊上，称为筑脊，
两端刷回纹，脊顶刷盖头灰，
以防雨水。

屋顶及围墙部位的小青瓦甘
蔗脊替换为混凝土预制成品
甘蔗脊，两端或山墙边设置
预制混凝土预制回字纹造型
脊头。

甘蔗脊大样一
甘蔗脊大样二
PART 3.2装饰系统
☐博风替代方案：混凝土预制成品或现场抹灰
传统做法替代做法节点说明
搏风常用于歇山顶和悬山顶建筑。

这些建筑的屋顶两端伸出山墙之外，
两端的桁头伸出山墙外，其顶端会
受到雨水侵蚀易腐蚀，所以在挑出
的两头都钉上封头的博风板。

考虑到耐久性建议将山墙部位博风
替换为混凝土预制成品博风或现场
抹灰博风。

混凝土预制成品博风节点做法☐混凝土预制成品替代☐现场抹灰替代
海口桃李春风项目博风现场抹灰替代做法
预制悬鱼
木雕悬鱼
砖雕悬鱼
做法一
做法二
☐悬鱼替代方案：混凝土预制成品或现场抹灰
传统做法效果
替代做法节点
替代做法效果
☐混凝土预制成品替代
☐现场抹灰替代
☐挂落/花板替代方案：铝合金
传统做法替代节点及效果说明
☐铝合金替代传统建筑中额枋下的一种构件，常用镂空的木格或雕花板做成，也可由细小的木条搭接而成，用作装饰或同时划分室内空间。

挂落在建筑中常为装饰的重点，常做透雕或彩绘。

铝合金花板装饰线条做阳纹，铝合金纹理相对于木构5MM的尺寸扩大到10MM。

纹理的深度做到5MM。

样式一样式二
☐垂花柱替代方案：铝合金
传统做法
替代节点及效果
说明
☐铝合金替代
作为中国古建上最重要的装饰构件之一，其造型深受中国文化的影响，具有典型的中国文化特色。

垂花柱具有支撑屋檐，表现建筑物漂浮感，象征空间分割，强调过渡空间中节点的作用。

传统垂花柱采用木质结构。

铝合金垂花柱子装饰纹理做阴纹，纹理的深度做到3MM 。

样式一
样式二
样式三样式三
吴王靠替代方案：铝合金竖向杆件+木质坐板
替代做法节点替代效果
传统吴王靠多采用木质结构。

在气候条件较差、雨水较多区
域，美人靠建议采用铝合金替
代。

铝合金吴王靠深化节点
海口桃李春风铝合金制品替代做法
☐栏杆替代方案一：铝合金
传统做法替代做法节点替代效果
☐铝合金制品替代
样式一
珠海翠湖香山铝合金制品替代做法
铝合金栏杆深化节点
样式二
☐栏杆替代方案二：混凝土预制成品
传统做法替代做法节点及效果说明
☐混凝土预制成品替代栏杆中国古称阑干，也称勾
阑。

传统建造栏杆的材料由
木、石、砖、瓦。

考虑到耐
久性、安全性，建议采用金
属或混凝土预制替代做法。

木枋传统做法
铝合金凹凸纹做法对比
☐木枋替代方案：铝合金
传统做法
替代做法及效果
说明
☐铝合金制品替代
枋是建筑两柱之间起到联系作用的方形木材。

采用铝合金替代方案，面层纹理采用12~15MM 宽、5MM 深的阳纹肌理。

模块1 项目概况
☐牛腿替代方案：铝合金
传统做法替代做法说明
☐铝合金制品替代牛腿是中国古建筑中雕画装
饰的重点，主要功能为支撑
屋顶出檐部分。

中国古代牛
腿由撑栱演变而来，由于撑
栱很好的解决了支撑屋顶出
檐的问题。

现代做法立面造型简洁，材
质可用铝合金来做替换。

面
层采用3MM阳纹肌理。