模塊化建筑空間設(shè)計(jì)的發(fā)展研究(完)

2013年7月14日

移動(dòng)房屋,模塊化建筑

圖4-10 移動(dòng)房屋

移動(dòng)公廁,模塊化建筑

圖4-11 移動(dòng)公廁

近年來，隨著模塊化建筑在我國的日益興起，國內(nèi)也出現(xiàn)了許多專門制作生產(chǎn)它的廠家，這些廠家可以提供生產(chǎn)多種形式的模塊化建筑，以備人們?nèi)粘Ｉ畹榷喾N用途。

在論文創(chuàng)作過程中，我走訪了鄭州幾個(gè)生產(chǎn)模塊構(gòu)件和材料的生產(chǎn)廠家，進(jìn)行實(shí)地考察。他們所做的只是簡(jiǎn)單的活動(dòng)房屋制作，在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市，這樣的廠家更多，制造工藝更為先進(jìn)，這樣的制造廠家和公司將越來越多的出現(xiàn)在我國。

結(jié)論

建筑是隨著整個(gè)社會(huì)的發(fā)展而發(fā)展的，它和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、政治制度、思想意識(shí)、習(xí)俗風(fēng)尚等有著密不可分的聯(lián)系。回顧幾千年來建筑的發(fā)展，我們看見了每一個(gè)大階段在不同的政治、經(jīng)濟(jì)條件下，在新的技術(shù)、材料的進(jìn)步和發(fā)明的條件下，歷代的匠師都不斷地有所發(fā)明、有所創(chuàng)造。這種新的創(chuàng)造，推動(dòng)著建筑不斷地向前發(fā)展，取得光輝的成就。

新的發(fā)展都離不開以前時(shí)期建筑技術(shù)和材料使用方面積累的經(jīng)驗(yàn)，逃不掉傳統(tǒng)藝術(shù)風(fēng)格的影響。而這些經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)乃是新技術(shù)、新風(fēng)格產(chǎn)生的必要基礎(chǔ)。

一、發(fā)展模塊化建筑的必要性和現(xiàn)實(shí)意義

一個(gè)不可否認(rèn)的事實(shí)表明：數(shù)字化技術(shù)的大量運(yùn)用，將改變未來城市住宅的面貌，并給社會(huì)生活帶來前所未有的影響。當(dāng)前世界建筑的文化，在縱向上可持續(xù)發(fā)展于自然與生態(tài)的回歸，在橫向上全球化與地區(qū)化，同時(shí)又在技術(shù)上與理論上呈現(xiàn)多樣并存之勢(shì)。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用，加上城市建設(shè)的需要，建筑的模式必將從單一的形式中跳躍出來。多樣化是其發(fā)展出路，模塊化建筑作為建筑多樣化的一種形式，值得我們探索和研究，也將會(huì)是未來建筑發(fā)展的趨勢(shì)。

目前，我國正處在一個(gè)大力發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè)的時(shí)期，建筑市場(chǎng)潛力巨大，全國居民住宅還處于一個(gè)供不應(yīng)求的局面中，危房舊房隨處可見，許多拆遷戶無房可居，傳統(tǒng)的建筑速度比較慢，房?jī)r(jià)居高不下，這種情況困擾著政府和居民。

現(xiàn)在，由于磚混結(jié)構(gòu)對(duì)耕地的破壞，國家己經(jīng)禁止使用粘土磚，由此給新型施工技術(shù)和建筑材料提供了一個(gè)廣闊的天地。模塊化建筑以其獨(dú)特的優(yōu)越性得到越來越廣泛的使用，為了多快好省地進(jìn)行建設(shè)，提高建筑裝配化的程度，使工廠按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖紙，預(yù)制整套構(gòu)件，然后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，即采取設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工機(jī)械化的途徑是我國建筑事業(yè)逐步發(fā)展的一個(gè)重要方向。

工業(yè)化住宅具有良好的發(fā)展?jié)摿?，?jīng)過實(shí)踐的磨礪就會(huì)具有強(qiáng)大的生命力和廣闊的前景。目前我國大量推廣工業(yè)化住宅的條件暫時(shí)還未完全成熟，但隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高和生產(chǎn)的規(guī)?；I(yè)化住宅將會(huì)很快進(jìn)入中國百姓的生活，呈現(xiàn)大規(guī)模的發(fā)展態(tài)勢(shì)，住宅建設(shè)要符合可持續(xù)發(fā)展，成為居住生活中的新寵。現(xiàn)在加緊這方面的研究開發(fā)工作，是很有現(xiàn)實(shí)意義的。

歷史不可諫，來者猶可追。當(dāng)前，世界各國對(duì)可持續(xù)發(fā)展的重視程度越來越高。我國也把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略定為面向21世紀(jì)的兩大戰(zhàn)略之一?？沙掷m(xù)發(fā)展方案，是指“在環(huán)境及社會(huì)達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的架構(gòu)下的產(chǎn)品及服務(wù)系統(tǒng)”，也就是一種基于新的組織模式及消費(fèi)行為的系統(tǒng)，并能為大量減低環(huán)境資源消耗的社會(huì)要求提供答案。如今，可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)逐漸展現(xiàn)自己的價(jià)值。設(shè)計(jì)人員需要透徹了解可持續(xù)發(fā)展的未來意義，研究社會(huì)中的各種模式，并考慮其所在的特殊地理、經(jīng)濟(jì)及文化背景，以探求現(xiàn)行條件及標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展實(shí)施與可持續(xù)發(fā)展的不同，而加以改進(jìn)。

21世紀(jì)將是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的信息時(shí)代，人類將更迫切的尋求對(duì)自然生態(tài)的保護(hù)，并進(jìn)而在自己的人居環(huán)境中創(chuàng)造生態(tài)化的自然。人與自然的共生，最終將體現(xiàn)在具有可持續(xù)發(fā)展的模塊化建筑中，進(jìn)而滿足人類可持續(xù)發(fā)展的需求。

二、模塊化建筑發(fā)展所受到的制約因素和面臨的現(xiàn)實(shí)問題

模塊化建筑代表著建筑工業(yè)化發(fā)展的一種趨勢(shì)，適用于多種領(lǐng)域的建設(shè)。但是，它的發(fā)展也面臨著各種矛盾與挑戰(zhàn)：

(l)模塊的運(yùn)輸成為制約其發(fā)展的重要因素。模塊必須要從工廠運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，模塊的高度要受到公路運(yùn)輸限高的限制，并且一輛車一次一般只能運(yùn)送一個(gè)盒子形模塊，效率較低、成本較大。

(2)模塊化結(jié)構(gòu)適用于醫(yī)院、旅館、學(xué)生宿舍以及廚房、衛(wèi)生間等標(biāo)準(zhǔn)化房間的建設(shè)，對(duì)于功能要求復(fù)雜、空間多樣的建筑，以及建筑內(nèi)一些大跨度的空間沒有優(yōu)勢(shì)。但可以通過與其他結(jié)構(gòu)形式相結(jié)合的方式來解決，例如采用框支模塊結(jié)構(gòu)，滿足底部大空間的要求。

(3)模塊化結(jié)構(gòu)房屋的造型往往比較單一。但是也可以出現(xiàn)那樣體現(xiàn)盒子特點(diǎn)的積木式的豐富造型，這里存在著一對(duì)矛盾：采用積木式的造型，就要處理復(fù)雜的荷載情況，不利于使用工業(yè)化，重復(fù)性生產(chǎn)的盒子；而采用單一的板式樓房的造型，體現(xiàn)不出模塊化造型上的特點(diǎn)，卻可以發(fā)揮模塊工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。具體操作時(shí)，不得不作出取舍。積木式的盒子建筑比較適合應(yīng)用于度假村一類的工程中，可以創(chuàng)造出充滿趣味和新意的度假型建筑，成為吸引游客的人造景觀。

(4)影響模塊化建筑發(fā)展的一個(gè)主要因素是一次投資大，比同等生產(chǎn)能力的大板工廠所需投資高出20~25%。模塊化構(gòu)件工廠一次投資高的主要原因之一是：非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的價(jià)格訂得偏高。有的國家設(shè)想，在大板工廠內(nèi)增建模塊構(gòu)件生產(chǎn)線來生產(chǎn)模塊構(gòu)件，發(fā)展模塊化建筑。這樣，所需追加投資不多，而受益較大，幾年內(nèi)就可收回全部投資。

模塊化建筑所表現(xiàn)出的最大的天真爛漫在于它的封閉、承載、模塊式的預(yù)制體系的想法。使現(xiàn)場(chǎng)低效率的工作降到最少，讓工廠高效率的工作最大；將整座建筑分成組件(可以運(yùn)輸、重量輕、并易于安裝)，這樣就可以在理想的條件下大量生成?；蛟S輕質(zhì)材料，例如金屬和塑料與混凝土的共同使用，比全部用混凝土的建筑更有可能實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

模塊化建筑發(fā)展中存在的種種矛盾，也指出了其發(fā)展的合理性和可能的發(fā)展方向。模塊化建筑的發(fā)展對(duì)科研人員和工程技術(shù)人員來說是一種挑戰(zhàn)，需要采用不同的，與模塊結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的建筑和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)觀念，綜合各專業(yè)的力量，解決模塊的設(shè)計(jì)、運(yùn)輸、施工、保溫、隔聲的問題，發(fā)揮出模塊構(gòu)件的工業(yè)化、高效率、整體性好的優(yōu)勢(shì)，找到解決工業(yè)化生產(chǎn)的重復(fù)性與滿足不同建筑功能以及結(jié)構(gòu)要求之間矛盾的方法，并且克服運(yùn)輸不便的弱點(diǎn)，這樣就能使模塊化結(jié)構(gòu)成為一種高質(zhì)量、高效率、新穎、靈活、環(huán)保、為人們所喜愛的建筑及結(jié)構(gòu)形式，為我國的基礎(chǔ)建設(shè)做出貢獻(xiàn)。如果能夠在有關(guān)部門的支持下開展全面，深入的研究，模塊化建筑將擁有更為廣闊的發(fā)展空間。

三、模塊化建筑的經(jīng)濟(jì)分析及展望

說到模塊化建筑的市場(chǎng)需求和前景，可以說是非常誘人的，每年至少有幾千億元的市場(chǎng)需求。而且，這種住房最大的優(yōu)勢(shì)不在買房人，而是外來的尋租戶。尤其是每年流入城市的近2億的民工大潮，這個(gè)數(shù)以億計(jì)的巨大人群會(huì)成為可移動(dòng)的模塊化建筑的主要消費(fèi)對(duì)象。

模塊化建筑既可以在風(fēng)景優(yōu)美的旅游勝地臨時(shí)搭建，供游客們享用，也可以在礦井油田的附近迅速搭建，那里有的是空地，工程結(jié)束后，汽車一拖就奔赴新的工地，比住帳蓬好很多。它還是最好的抗震房，看看地震多發(fā)的日本，滿眼都是輕型可移動(dòng)式的模塊化住房，你就會(huì)明白，這的確是個(gè)前景不可估量的大產(chǎn)業(yè)。

近年來，有的國家嘗試在工程化比較集中的現(xiàn)場(chǎng)修建模塊構(gòu)件預(yù)制廠，既可節(jié)省投資，又可方便運(yùn)輸。我國南通市的做法就很有啟發(fā)意義，他們只投資70萬元便建起一個(gè)年產(chǎn)2~3萬平方米的盒子構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)，現(xiàn)己正式投產(chǎn)，為工程提供模塊構(gòu)件。這是根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w條件發(fā)展模塊構(gòu)件的一個(gè)例子。

模塊構(gòu)件的使用范圍很廣，除修建住宅外，還可用于旅游、療養(yǎng)院、學(xué)校等公共建筑、工廠的生活間、變電站、鐵路板道房、小型通訊站和汽車運(yùn)輸調(diào)度站等技術(shù)服務(wù)用房，但應(yīng)用最廣的還是住宅。這是因?yàn)樽》康男枰孔畲螅瑯?biāo)準(zhǔn)化程度也比較高，而模塊構(gòu)件比較適應(yīng)建筑規(guī)模大和建筑標(biāo)準(zhǔn)化程度高的條件。

模塊是比較復(fù)雜的一種建筑構(gòu)件，它的規(guī)格型號(hào)不宜多，否則不利于有效地組織生產(chǎn)；而批量大卻有利于降低生產(chǎn)成本，批量越大，成本越低。所以，建設(shè)規(guī)模大和標(biāo)準(zhǔn)化程度高是很有利于模塊化建筑發(fā)展的。

模塊化建筑是建筑工業(yè)化不斷發(fā)展的結(jié)果。較之其他結(jié)構(gòu)體系，它可以將更多的施工現(xiàn)場(chǎng)的工作轉(zhuǎn)移到預(yù)制工廠中進(jìn)行，從而提高工作效率、降低成本，特別是它可以顯著地縮短工期，這是其他建筑體系無法做到的。目前，我國為了保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，限制粘土磚的使用，而采用模塊結(jié)構(gòu)，是一種既高效又環(huán)保的選擇，它將有可能成為我國建筑工業(yè)化發(fā)展的一個(gè)重要方向。

采用模塊化構(gòu)件還可以大大簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)程序，最大限度地減少制定細(xì)部處理方案的時(shí)間。有人設(shè)想，要?jiǎng)?chuàng)立一種簡(jiǎn)便有效的設(shè)計(jì)方法：建筑師做設(shè)計(jì)時(shí)無需標(biāo)明房屋平面，立面的細(xì)部尺寸，而只在圖紙上標(biāo)明模塊構(gòu)件的型號(hào)。此種方法將使設(shè)計(jì)過程大為簡(jiǎn)化，更好地與大規(guī)模工業(yè)化建筑相適應(yīng)。

采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制作和儲(chǔ)備適量的各類水準(zhǔn)的模塊構(gòu)件產(chǎn)品，無疑可以應(yīng)付可能出現(xiàn)的各類災(zāi)害救急場(chǎng)合。建造迅速的模塊化建筑，完全可以在某些危機(jī)場(chǎng)所，發(fā)揮出體現(xiàn)政府關(guān)懷的及時(shí)的應(yīng)急所需。

四、未來模塊化建筑空間的遐想

模塊化建筑物集高科技于一身，它很有可能改變我們的生活方式。

未來的建筑空間只需要一個(gè)抽屜似的框架，可被放置在任何一個(gè)需要它的地方，并且可以方便運(yùn)輸移動(dòng)。空間形態(tài)可伸展、變形，使之適應(yīng)不同的氣候條件、地域環(huán)境，適應(yīng)不同人群的需要。以彌補(bǔ)先進(jìn)居住空間由于外界條件而造成的不足。未來的模塊化建筑物將成為建筑技術(shù)和藝術(shù)上的一顆明珠。

刀耕火種的時(shí)代，飛翔是人們的夢(mèng)想。歲月的長河中夢(mèng)想被沖刷得越發(fā)明晰。

未來，對(duì)模塊化建筑空間設(shè)計(jì)的探索，將繼續(xù)下去……

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