逆向思维在建筑品控设计的实际运用——以济南创谷产业园项目为例

陈涛

（上海三益建筑设计有限公司，上海 200050）

0 引言

现实中会遇到看上去很粗糙的建筑，经常将其归咎为施工质量差，其实很多时候是方案深化不到位，是设计的品控把关不力。如何搭建好方案和施工之间的桥梁值得思考。

1 建筑深化设计中的正向思维和逆向思维

1.1 正向思维

建筑设计流程是根据规划、策划、场地等前期内容进行方案设计，接着初步设计、施工图设计、专项深化设计，从前往后逐步推进。但这个过程一般是单向的，规划不懂方案，方案不懂施工，施工人员带着各自的正向思维模型。

1.2 逆向思维

逆向思维是把事情倒过来思考，从而有新的发现和突破。例如，别人赶工造箭，诸葛亮反其道而行之的草船借箭；法拉第受到电流的磁效应启发，找到了磁产生电的方法[1]；曹冲采用浮力对等原理，以大化小的方法来称量大象；别人下水救人，而司马光砸缸救人[2]；别人用鼓风机吹灰尘，而布斯发明吸尘器除尘。

在建筑设计中，如果从施工图、专项设计、施工等的后期工作获得逆向反馈的认知和思维，从反方向去指导设计工作，在设计到竣工之间，增加深化设计、品控设计，就可以对影响建成效果的“坑”做到提前规避，同时提高效率，降低成本。逆向品控思维如图1所示。

图1 逆向品控思维

2 缺乏逆向品控思维导致的建成效果问题

优秀建筑的细节处理自然，设计施工恰到好处，而有些建筑看上去差强人意，本文将探究建筑建成效果差的主要原因。

2.1 缺乏项目建成效果的后期经验，导致施工品质差

有些建筑的施工品质看上去很差，例如管线和设备裸露，墙面平整度的视觉效果差等，显得非常粗糙。其原因是方案深化设计没有考虑管线、设备会影响建成效果；不了解后期施工保温层对仿石涂料的负面影响，导致墙面的视觉效果参差不平，显得粗糙。

2.2 对材料特性理解不足，导致材料效果不佳

有些建筑施工质量挺好，但屋面以上的玻璃太透太亮，层间玻璃背面太白，建筑色调整体性很差。其原因是方案设计人员对建筑不同部位的效果特征理解不足，屋面玻璃、层间玻璃、窗玻璃全都采用了同一种玻璃，效果肯定会出现突兀的问题。

2.3 后期施工图和前期方案脱节，导致建成后和方案不符

有些建筑建成后，对比前期方案效果图完全走样，例如，墙面分缝土气，玻璃分档别扭。施工单位按图施工了，但效果仍然不尽如人意。其原因是方案缺乏深化设计环节，或者深化不到位，前后期不融合，施工图设计不能贯彻方案设计，导致前后脱节。

方案深化设计没有得到后期深化及施工的反馈，不了解后期施工和材料的特征，不了解各专项设计的关键点，更重要的是不知道怎么解决这些问题，就会导致各种效果问题。逆向品控思维可以给解决问题带来新思路。

3 逆向思维在济南创谷产业园项目中的应用

逆向品控设计思维是指把施工图、施工等后期的问题和要求反馈到项目中、前期，以便于在前面的深化设计中，重新思考更优的解决方法，以此提高建筑建成效果和品质。既能出效果，又能事半功倍，还能降低成本。本文结合济南创谷产业园项目举例说明。

3.1 来自结构设计的逆向思维

本项目的公寓层高只有3300mm，而空调位加上空调板的厚度是1300mm，剩余2000mm的高度无法满足人视线的高度。而设计效果要求不能做竖向百叶，即不能把空调位于两户之间。于是借用上层空间，上一层做成飘窗，飘窗下的空间可以利用，和结构师一起确定空调位和飘窗的标高，满足2500mm的视线高度，满足1300mm的空调位和板的尺寸，也满足500mm的飘窗高度，以及飘窗上空2000mm的净空，问题得到解决。因此，及时和结构专业保持沟通，尝试从逆向思维中获得解决问题的答案，如图2所示。

图2 空调标高受到梁和飘窗的影响

3.2 来自暖通设计的逆向思维

本项目中的多层办公楼，暖通设计为了简化方案，卫生间通风百叶直接开在外玻璃幕墙上，导致通风百叶对外立面效果不好。其实，采用逆向思维，通风不用开在墙上，可以通过竖井开在屋顶上，就可以避免对外观的负面影响。这个可以作为反例，需要深化设计人员去及时审图督促改进。

VRV空调设备房的百叶窗，从外看过去会露出里面的空调设备，非常影响效果，很多项目都无法解决这个问题。之所以露出立面的空调，是因为百叶片太薄，宽度太小。如果在满足暖通要求的孔隙率80%的前提下，把百叶片更换成更厚、更宽的铝方通，立面的设备就不容易露出来，而且铝方通更笔挺、更精致。

做自然排烟且大于6m挑高的大厅，需要做非常大面积的排烟窗，对外立面影响很大。挑高做到5.9m对于一般的门厅也够用了，在室内设置5.9m的吊顶，就可以避免因大面积的自然排烟窗对外立面效果的负面影响；当房间需要做自然排烟时，4.5m的层高约对应2.1m的窗底高度，在外立面深化设计时，直接在梁下800mm的高度做横向分档，留给自然排烟窗，尽量把对外立面的影响规整化。

方案深化过程中保持与暖通专业的沟通，及时更新暖通师的逆向反馈，发现解决问题的新办法，增加逆向暖通思维模型。

3.3 来自门窗、幕墙深化设计的逆向思维

一些建筑的开启扇参差不齐，非常不美观，如何选择开启扇的开启方式值得思考。建筑节能用规范要求，高层建筑窗墙体系的开启扇多为内悬、内平开、推拉扇开启；高层建筑的玻璃幕墙体系开启扇多为外上悬开启扇，极少数采用外平推扇开启方式。笔者通过咨询多家幕墙深化设计公司和施工图设计师，查阅大量资料，得出以下结论。

作为高层建筑，首先，排除外平开窗，因为外平开窗使用在高层建筑中不安全，规范限制使用。其次，窗墙体系因为型材的成本、壁厚、性能特点，不采用外悬窗，只能选择内悬、内平开（图3）、推拉窗。再次，推拉窗的气密性不好，窗墙体系因为有实墙和保温层，节能可以通过计算，而高层幕墙系统没有实墙保温层，节能不能通过计算。所以高层窗墙体系可以用推拉窗，高层幕墙体系不用推拉窗。高层幕墙体系做平开窗容易施工不规范导致漏水，可以说高层幕墙体系和平开窗不匹配，内、外平开都不适用。高层幕墙体系如果采用内悬窗，不利于下雨和清洗时的防水。最后，平推窗开启后外立面效果是最好的，但平推窗造价成本比悬窗高50%以上，面积不能太大，否则开关难度大，需要较大力气[3]。

图3 本项目高层窗墙体系的内平开窗

综上所述，建筑师从幕墙公司获得不同开启扇在安全、材料性能、气密性、节能、施工难度、防水、成本等方面的特性，才能通过逆向思考选择美观、适当的开启方式[4]。

3.4 来自施工方、建设方的逆向思维

先做小面积样板墙的优点在于可以小范围试错，在本项目的样板墙阶段，发现墙上的仿石涂料很不平整，影响观感。原因和其他项目一样，仿石涂料后面是保温层，很难平整，因此，采用以大化小的方法，划分更小块、更随机、更美观的分隔缝，就可以削弱大面积不平整的观感，而且还减少了开裂的可能，也更加美观耐看，而且成本极低，如图4所示。

图4 本项目实墙处的小面块分隔缝

本项目在深化设计中，因为知晓单块玻璃的大小对厚度、成本的影响，提前和甲方一起明确了单块玻璃的大小，顺利的推进了工作。否则如果后续甲方再提出玻璃成本要求，就要重新对玻璃分档，导致工作反复，延误时间。

3.5 来自燃气设计院的逆向思维

本项目的商铺设有燃气，根据燃气公司的要求，燃气管必须通过室外明管进入一层。把燃气管直接裸露在室外，对外观效果影响太大。提前获得反馈，提早进行遮蔽设计，要满足孔隙率要求，要满足燃气表阀700mm×400mm的净空要求，要满足经常开启检修的要求，还要有美观要求。因此，商铺之间设置穿孔铝板是最好的选择，既满足燃气公司的要求，又避免燃气管直接裸露。

3.6 来自其他项目的逆向思维

有些建筑在外观上有瑕疵，例如，屋顶的幕墙玻璃太通透，与其他楼层相比，屋顶的玻璃背后的天空特别亮，该处玻璃显得很突兀。济南创谷产业园项目选择反射率高的玻璃，屋面以上的玻璃单独选择反射率更高，透光率更低的玻璃。这样就不会出现屋顶玻璃突兀的情况。

幕墙玻璃透过室内，从外观看一般是深色的，而玻璃后面的层间梁是白色的，每层都有横向的白条，非常影响效果。所以在济南创谷产业园项目中，玻璃后面的层间梁选用深灰色涂料，这样就不会出现横向白条突兀的外观效果。

有些项目的空调设备，全都裸露在屋顶室外，当从周边高楼望过去，非常杂乱。只需要给设备做一些铝方通阵列的遮蔽设计，就很容易美化屋面。

4 逆向反馈在建筑设计品控的效益分析

综上所述，从各方面都可以获得逆向反馈，开启逆向思维，给深化设计带来更优方案。实际项目有更多的逆向思维案例值得挖掘。逆向品控思维可以提高建筑品质，保证建成效果，节约成本，减少工作反复，减少误工，节约项目周期，协调各方的关系，减少各方配合出现的矛盾。逆向品控思维可以在更广阔的地方发挥作用，例如，在有海绵城市基础的品控设计，在BIM的碰撞推敲设计，在可持续发展、遮阳节能设计中，都可以搭建前、后期的桥梁，给建筑品控设计带来更优的新方案。

5 结语

为解决因建筑深化设计不当而导致的施工品质差、材料效果差，以及设计和施工脱节的问题，本文以济南创谷产业园项目为例，对建筑深化设计和品控进行研究。指出很多施工问题，本质上是设计问题。提出从结构、暖通、幕墙、施工、建设、燃气等各方获得逆向反馈，借鉴逆向思维方式，从反方向思考问题[5]，给深化设计创造更优的方案。搭建前、后期的桥梁，把后续的问题前置化，从设计源头解决问题，为建筑设计师的品控设计提供参考。