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▲卫生间设计方案图1

一、项目背景

惠州市博罗县装配式公共智慧卫生间项目位于广东省惠州市博罗县的西北部的横河镇磨汤咀村用地上,用地面积约64平方米。项目地块周边均为农田和水系,靠近磨汤咀村居聚落,显岗水库支流从用地周边经过,自然环境优美,生态和农作资源丰富。

本设计项目需要为磨汤咀村农民在耕作地和居住聚落间建造一个小型的公共卫生间,解决农民日常耕作如厕需求。由于项目地生态良好,项目需要在满足卫生间的正常功能需求外,还要在建造和使用过程中尽可能降低对环境的影响,做到节能减排并智能管理。

▲卫生间设计方案图2

▲卫生间设计方案图3

▲卫生间设计方案图4

二、设计说明

1 设计思路

外观设计:卫生间建筑手法采用低碳绿色设计理念,配色兼顾周边建筑及环境,构造以钢结构为骨架、ALC大板为墙板及屋面板,采用绿色装配建筑理念进行建筑拼装。采用被动设计思路,结合光伏设备,大大降低使用能耗,实现节能减排。

2 建造设计:采用BIM设计、生产、施工、管理思路,配合5G智能化系统,打造精致、精巧、智慧的卫生间。卫生间的主要建材均是绿色环保、可循环利用的材料,如钢材和板材等,建造过程采用干法施工,大大降低湿法作业对环境的破坏。

3 室内设计:室内设计是根据使用性质、所处环境和相应标准,运用物质技术手段和建筑设计原理,创造功能合理、满足人们物质和精神生活需要的室内环境

4 设备智能化设计:智能化设备应用到每个环节,力求人性化,通过智能节水、节电、除臭和清洁降低使用能耗,提升大众的幸福感和获得感。

5 智能化平台设计:将设备集成到管理平台,通过物联网技术实现对厕所现场环境、设备的有效管理,提升管理效率,节省人力物力。

▲卫生间设计方案图5

▲卫生间设计方案图6

▲卫生间设计方案图7

三、设计亮点

装配体系+EPC 建造

本体系大部分构件均由工厂精加工完成,然后运送到现场拼装,以保证建造达到高质量、高速度及安全绿色环保要求。设计上,以BIM 流程,计算机多次模拟,协调处理各专业碰撞。工程生产:节点精加工、数控生产钢结构与ALC大板。运输以卡车运输至现场,并现场构件拼装、吊装,严控施工精细度,并完善内装。智能机电系统保障使用安全。

结构支撑系统——由三个子系统以及防火、防腐措施组成。这三个子系统分别是竖向受力构件系统、主梁系统和楼板系统,三者共同作用保证结构的整体性、安全性。有效的防腐、防火和材料保护措施可让钢结构建筑持久耐用。

外围护系统——以大块ALC板为主材料,通过三个屋面、外墙、地面三个子系统组成。板材进行标准化的外挂拼装,以减少节点产生。在完成结构体系搭建后,可快速进行外围护拼装,以达到快速,精准,环保。

内装系统——以各种整体部件、整装构件,在工厂定制加工好后在现场快速安装完成。

机电系统——物理传感器及监控设备的数据采集将反馈到具体场景的机电应用。物联网+大数据对后期运营情况进行分析,优化卫生间的机电设备等运作。实现机电设备自动调节和安保管理的绿色环保、智能化的运作。

▲卫生间设计方案图8

▲卫生间设计方案图9

▲卫生间设计方案图10

四、新材料及工艺

1、ALC板

ALC板的各项物理性能优良,隔热、隔声、防水、防火均达到优异指标。主要成分为硅酸盐材料,可实现不老化、难风化、持久耐用。耐火 A级防火材料,100mm厚板防火时间为大于3小时,已超一级耐火等级要求,内藏标准双向钢筋支撑,火灾时不易过早造成整体坍塌。质轻约为混凝土的1/4,砖的1/3。保温性能优越,平均导热系数为红砖墙的1/5,等面积条件下,100mm厚ALC板材约等效500mm砖墙。100mm厚板可降噪40dB,150mm厚板可达46dB。饰面性强 ,免抹灰。可在其表面进行各种传统的装饰面层操作。

2、智能建设

注重品质提升和管理优化,符合现代化审美、品质需求、人性化管理、5G技术的应用。公众服务层面,建立具备显示开放时间、蹲位数量和意见反馈等功能的卫生间指示牌,或利用微信、APP等提供找卫生间服务,让大众如厕更方便。能源消耗方面层面,实现BIPV建筑与光伏一体化,降低能耗,同时推动 “循环水冲、微水冲、真空气冲、源分离免水冲”等技术,实现节水目标。

3、光伏发电

本系统努力探索BIPV建筑光伏一体化设计,当下采用光伏板发电设备。发自用--屋顶太阳能组件吸收阳光,产出的直流电通过逆变器转化为交流电,供家用电器及照明使用。节省电费,不用花钱,节省电费0.6-1.0元/度。余电上网_光伏电站所发电量除自用外,多余的电量将上 传至电网,卖电赚钱,轻松享受额外收益。

4、生化降解化粪池

生化降解化粪池克服自然村落生活污水集中处理存在管网投资大、施工困难的特点,经它处理后的水质可达中水标准,让污水可就地分解并就地利用,并具有数据采集,系统监控作用。强化设备中系统集成化粪槽、生物处理单元、清水箱等以实现降低设备成本减少操作难度。该设备具有工艺简单、占地小、处理效果好、运行成本低、能耗低等优点。

▲卫生间设计方案图11

▲卫生间设计方案图12

▲卫生间设计方案图13

▲卫生间设计方案图14

▲卫生间设计方案图15

▲卫生间设计方案图16

五、设计感想

生态低碳型的智能化卫生间建设适应发展国家新农村的号召,以农村农民需求为导向,尊重环境,保护生态,低碳减排,固废循环。从设计、建造、应用、管理全过程介入,加入5G智能化技术,实现线下技术应用及线上可视化管理。在实际适用过程中,以智能照明、通风、智除臭、水电采集和云服务管理等一系列智能系统配合下等,一方面提升如厕体验,另一方面,对尽可能地降低对环境的影响和克服农村地区卫生间管理不便的难题,从而实现如厕革命,大大提升农民的生活质量。

▲卫生间设计方案图17

六、经济技术指标 

占地面积: 64m2 

总建筑面积: 19.44m2

容积率: 0.3

建筑高度: 5.4m

建筑密度: 30%