以模块化为导向的住宅建筑空间设计探讨

徐雯君

摘 要：现如今模块化建筑在建筑工程领域中并不陌生。实施模块化建筑理念，就是要摆脱材料与结构的限制，根据使用者的实际需求来对建筑住宅空间和结构进行调整，以此来满满足使用者的功能需求。这样不仅可以节省空间和资源，还能够起到良好的美观效果。而在购房成本和家庭结构变化的影响下，传统住宅建筑模式已很难适应当前住宅产业的发展需求，应用现代化工业生产的住宅建设模式，已成为未来的必然发展趋势。对此本文主要将主要介绍模块化建筑的基本分类，并提出以模块化为导向的住宅建筑空间设计方法，以此来为住宅户型模块化设计提供有利参考意见。

关键词：模块化设计；建筑住宅空间；拼接方式；逐层分解

模块化建筑技术是建筑工程技术中得到尖端技术，模块化建筑结构体系的预制化比例较高，并且具备灵活、低碳节能以及施工安全等特点，是未来装配置建筑产业的主要发展方向。与此同时，模块化建筑是建筑行业发展历史上的一项重大突破，实现了住宅建筑与写字楼建筑的可持续发展，是当前最为先进的工业化建筑模式，体现着当前最为先进的住宅建造水平。模块化建筑体系设计尺寸与形状灵活多变，可以满足建筑市场的实际需求，通过严格质量管理体系来提高住宅建筑工程的整体质量，使其具备良好的牢固性。所以，当前建筑行业领域需要重点探讨如何一模块化作为导向来设计住宅建筑空间。

1. 模块化建筑分类

首先，在层数分类方面，可以分为低层、高层以及多层。由于层数不同，其模块建筑制作精度、建筑防火抗震性都有着不同标准。所以带来的设计条件与体系构造也存在差异。其次，根据建筑性质分类来看，可以分为临时建筑和永久性建筑^[1]。再有，根据单元箱体构造分类，可以分为钢密柱体系、刚框架体系、以及混凝土体系等等。最后，按照模块建筑结构体系分类，可以细分为箱-框体系、填箱体系等等。如果全部应用模块搭接的建筑，则称之为叠箱体系。

2. 住宅建筑模块化设计方法

1. 预制单元

在建筑住宅工程项目中，直接装配式结构体系是是将建筑结构当中的每个杠杆单元设计尺寸在生产工厂提前预定，像桁架结构中的钢结构支撑杆件，因为杆件的数量十分庞大并且非常散乱，所以在制作过程中要精准编号放置，安排专人进行看管，确保这些杆件能够排列有序的保管，不能出现任何差错^[2]。如果一旦出现存放差错问题，那么就会在有限的拼装场地巨大的构件数量中找出合适的构件，工作量负担非常大。而预制板体结构体系则是将建筑物分成骨架墙板、屋面板以及屋架等相关构件，分别在工厂中提前预制，与直接装配式建筑结构体系相比，预制板体单元结构体系中的建筑构件预制比有了明显提高，并且构建的整体质量较好，工序得到了最大限度地简化，数量大大减少，类型也很容易进行区分，存放与保管十分方便，不仅降低了日常工作量，还有效降低了施工成本。

2. 合理挑选与组合

模块化设计的最终效果就是要使各模块之间鞥能够通过标准化接口完成动态整合。在此期间，最核心的关键点就是要选择各级单元模块进行灵活组合，保证其多样性。根据住宅建筑实际设计意图与用户需求，在选择与对比的基础上，挑选出最合适的模块组成全新的整体，通过特定模块来实现最终的设计成果，使其具有可行性。

与此同时，根据住宅建筑各功能空间的要求，在针对住宅空间进行模块分解之后，每个功能模块都要明确独立。在进一步分析居住人群家庭结构与使用需求的前提下，对各功能模块进行尺寸设计，确保设计尺寸满足居住需求之后，再将各个功能模块空间拼接成一个整体空间。经过有序排列组合之后与梳理空间关系之后，就能够形成多种户型模式。例如：在家庭结构深入分析时，家庭结构可以具体分为单身住户、新婚无子女家庭、已婚家庭以及三代同居家庭这四种不同的结构模式。利用600mm模数组合方法，需要对每种类型家庭结构的标准户型进行了解，提前确定标准的空间子模块，再将功能空间进行简化与统一，形成典型且多样化的功能空间。具体组合方式如下：

一居室：客厅+厨房+卧室+卫生间

二居室：客厅+餐厅+主卧+次卧+玄关+阳台

三居室：客厅+主卧+次卧+餐厅+卫生间+厨房+走道+阳台

以上几种组合方式都为最低面积需求的模块组合，如果用户有更高的配置要求，那么还可以扩大模数倍数，以此来获取更多的排列组合。

3. 拼接方式确定

在直接装配式结构体系拼装过程中，需要严格按照设计图纸，对应杆件的拼装位置进行拼装。如果拼装精度要求较高，那么就需要配备专业的技术人员，这样才能够确保工序质量与进程同时进行，因为杆件单元类型十分复杂，数量较多，在拼装期间也需要多次塔吊，不仅耗费了大量时间成本，同时也投入了较大的人力与物力^[3]。并且杆件单元拼装节点较多，对建筑技术要求十分要严格，在一定程度上提高了建筑工程的可靠性。而预制板体单元结构只需要将板体单元连接件稳固即可，与装配式结构体系杆件装配相比，是住宅屋架与墙体、屋架与屋板连接的重要方式，连接过程得到了简化，连接速度也变得更快，大大减少了工作量，提高了建筑施工速度，连接工作只需要普通技术工人就可以完成，减少了现场劳动力的投入，有效控制了工程施工成本。

4. 逐层分解

逐层分解是实施模块化设计的首要步骤，在住宅建筑空间模块逐层分解时，第一级单元模块可以分解成交通模块、结构体系以及户型空间模块。其中交通模块主要包括门厅、交通走道、电梯等等。户型空间模块指的是住宅空间所有套内户型。而第二级单元模块可以从住宅套内功能模块分解入手，例如：可以将三年居室套型按照使用功能分解成客厅、卧室、餐厅以及卫生间等不同区域，这也被称之为单位功能空间模块。

结束语：

综上所述，模块化设计策略是住宅建筑工程设计的主要发展趋势，模块化策略在建筑工程施工中的应用，可以有效满足建筑工程的实际功能需求，在提升建筑空间的同时也节省了建筑资源。所以，工程设计人员需要对模块化的可持续原则加以利用，通过科学合理的措施来提高住宅建筑设计质量。

参考文献：

[1]高玮.住宅建筑室内模块化设计研究[J].造纸装备及材料,2020,49(03):172-173.

[2]周浩,余娟,林波荣,张仲宸,常晨晨,丁杰.建筑功能与空间的设计趋势及可视化技术探讨[J].建筑节能,2020,48(02):21-28+33.

[3]袁丹瑛.以模块化为导向的住宅建筑空间设计研究[J].美与时代(城市版),2018(11):40-41.