建筑空间模块化设计理念浅析

时间:2022-05-11 12:17:15

建筑空间模块化设计理念浅析

摘 要: 建筑业作为与人们日常生活息息相关的重要行业,其建筑形式随着时代与科技的发展呈现出一种多样化的趋势。随着科学技术的发展和土地资源匾乏等问题的加剧,模块化建筑系统作为建筑多样化的一种,成为建筑领域重要的研究课题。模块化建筑更注重的是系统、构件、材料这三者之间的关系,是建筑行业创新的重要途径和方式。本文通过对模块化建筑空间设计的研究,总结出当代建筑空间设计的动态性趋势,完善对当代我国建筑空间模块的认识,以助于对建筑创作现状的反思及对建筑创作的展望。

关键词: 建筑空间,模块化设计理念,展望

一、模块化建筑的概念界定

模块化建筑,又称为空间体系的模块式装配建筑,是由模块化构建组成的一种建筑形式。所有的模块均应在工厂预制,所有的模块构件应该既是一个结构单元又是一个空间单元。结构单元意味着每一个模块都有其自身的结构,可以不依赖于外部而独立支撑存在(就相当于一个方形的盒子本身);空间单元意味着根据不同的功能需求,模块内部被划分成不同的空间,并根据要求装配上不同的设施(就相当于在盒子当中配置上生活所必须的设施)。所有的模块在工厂完成预制后,通过运输设备运到工地,利用吊装设备吊装完成。

从模块化建筑的概念中可以清楚看到,凡是模块建筑必须具备可移动性的特

征,如果预制生产、交通运输、吊装安装、拆装等一系列方便的功能,脱离了可移动这一前提,就失去了模块化建筑的作用。可移动性本身就充分的体现了可持续发展的思想,节省资源和材料,可以重复多次使用,并给人们的生活提供了多样化的方式,这一特点又较好的体现了设计的人性化理念。

二、建筑空间模块化设计的先进性和可操作性

建筑空间模块化设计是一种组装化技术,它用事先预制好的模块构件组装成各种房屋,施工简便、组装灵活。模块构件在工厂中预制,便于组织工业化生产、提高工效、减少材料消耗、受季节影响小。模块建筑具有施工速度快、抗震性能好、使用面积大、建筑自重轻、施工简便、组装灵活、用工用料省等特点,还具有房屋可搬迁的功能,因此在城市建设中应用并将推广。

模块化建筑空间的发展,源于业主期望在节省时间、物力和财力的条件下拥有一套自己满意住房的想法。一套按客户要求订制的模块化住宅的生产周期为一到两周,在地基上安装需要一到两天,从设计到最终完成只需要短短几个月的时间,而传统方式建造的住宅至少需要一年或者更长的时间才能完成。相比传统的房屋建设,原材料的大批量采购、挑选劳动力低廉的地区建厂,这些手段降低了成本。另外。模块化建筑方便对空间进行扩展,这让扩大生活空间,提升生活品质变成了一件容易的事情。

在最近几年的发展过程中,越来越多的业主了解了这种新型住宅建筑模式,越来越多的新颖设计方案涌现出来,个性化的设计和选择也日渐流行。今天,模块化建筑的设计可以符合人们对任何一个时代的想象与追求,任何的风格。

三、发展模块化建筑的必要性和现实意义

数字化技术的广泛应用,将改变未来城市住宅的面貌,并给社会生活带来前所未有的影响。当前世界建筑的文化,在纵向上可持续发展于自然与生态的回归,在横向上全球化与地区化,同时又在技术上与理论上呈现多样并存之势。

现代科学技术的发展和运用,加上城市建设的需要,建筑的模式必将从单一的形

式中跳跃出来。多样化是其发展出路,模块化建筑作为建筑多样化的一种形式,值得我们探索和研究,也将会是未来建筑发展的趋势。

目前,我国正处在一个大力发展基础建设的时期,建筑市场潜力巨大,全国居民住宅还处于一个供不应求的局面中,危房旧房随处可见,许多拆迁户无房可居,传统的建筑速度比较慢,房价居高不下,这种情况困扰着政府和居民。

现在,由于砖混结构对耕地的破坏,国家己经禁止使用粘土砖,由此给新型施工

技术和建筑材料提供了一个广阔的天地。模块化建筑以其独特的优越性得到越来越广泛的使用,为了多快好省地进行建设,提高建筑装配化的程度,使工厂按照标准设计图纸,预制整套构件,然后运到现场进行安装,即采取设计标准化、生产工厂化、施工机械化的途径是我国建筑事业逐步发展的一个重要方向。

工业化住宅具有良好的发展潜力,经过实践的磨砺就会具有强大的生命力和广阔的前景。目前我国大量推广工业化住宅的条件暂时还未完全成熟,但随着生产技术水平的提高和生产的规模化,工业化住宅将会很快进入中国百姓的生活,呈现大规模的发展态势,住宅建设要符合可持续发展,成为居住生活中的新宠。现在加紧这方面的研究开发工作,是很有现实意义的。

四、发展模块化建筑的制约因素和面临的现实问题

模块化建筑代表着建筑工业化发展的一种趋势,适用于多种领域的建设。但是,它的发展也面临着各种矛盾与挑战:

1、模块的运输成为制约其发展的重要因素。模块必须要从工厂运到施工现场,模块的高度要受到公路运输限高的限制,并且一辆车一次一般只能运送一个盒子形模块,效率较低、成本较大。

2、模块化结构适用于医院、旅馆、学生宿舍以及厨房、卫生间等标准化房间的建设,对于功能要求复杂、空间多样的建筑,以及建筑内一些大跨度的空间没有优势。但可以通过与其他结构形式相结合的方式来解决,例如采用框支模块结构,满足底部大空间的要求。

3、模块化结构房屋的造型往往比较单一。但是也可以出现那样体现盒子特点的积木式的丰富造型,这里存在着一对矛盾:采用积木式的造型,就要处理复杂的荷载情况,不利于使用工业化,重复性生产的盒子;而采用单一的板式楼房的造型,体现不出模块化造型上的特点,却可以发挥模块工业化生产的优势。具体操作时,不得不做出取舍。积木式的盒子建筑比较适合应用于度假村一类的工程中,可以创造出充满趣味和新意的度假型建筑,成为吸引游客的人造景观。

4、影响模块化建筑发展的最主要制约因素是一次投资大,比同等生产能力的大板工厂所需投资高出20-25%。模块化构件工厂一次投资高的主要原因之一是:非标准设备的价格订得偏高。有的国家设想,在大板工厂内增建模块构件生产线来生产模块构件,发展模块化建筑。这样,所需追加投资不多,而受益较大,几年内就可收回全部投资。

五、结论

模块化建筑所表现出的最大优势在于它的封闭、承载、模块式的预制体系的想法。使现场低效率的工作降到最少,让工厂高效率的工作最大;将整座建筑分成组件(可以运输、重量轻、并易于安装),这样就可以在理想的条件下大量生成。或许轻质材料,例如金属和塑料与混凝土的共同使用,比全部用混凝土的建筑更有可能实现这些目标。

模块化建筑发展中存在的种种矛盾,也指出了其发展的合理性和可能的发展方向。模块化建筑的发展对科研人员和工程技术人员来说是一种挑战,需要采用不同的,与模块结构相适应的建筑和结构的设计观念,综合各专业的力量,解决模块的设计、运输、施工、保温、隔声的问题,发挥出模块构件的工业化、高效率、整体性好的优势,找到解决工业化生产的重复性与满足不同建筑功能以及结构要求之间矛盾的方法,并且克服运输不便的弱点,这样就能使模块化结构成为一种高质量、高效率、新颖、灵活、环保、为人们所喜爱的建筑及结构形式,为我国的基础建设做出贡献。如果能够在有关部门的支持下开展全面,深入的研究,模块化建筑将拥有更为广阔的发展空间。

参考文献:

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