城市共生背景下模塊化住宅設(shè)計(jì)之思考

于政喜

同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司 山東 濟(jì)南 250101

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量移民到城市導(dǎo)致城市人口迅速增長(zhǎng)，城市化進(jìn)程面臨著諸多挑戰(zhàn)，例如人口老化、土地資源不足、能源消耗高、交通堵塞等。不同城市群體間的共生問題越來越突出，特別是居住空間需求的急劇增加，為模塊化住宅設(shè)計(jì)提供了完美的契機(jī)。模塊化設(shè)計(jì)具備傳統(tǒng)住宅所不具有的施工便捷性和材料環(huán)保性，既提高了建筑結(jié)構(gòu)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，又實(shí)現(xiàn)了成本節(jié)約、快速、靈活、經(jīng)濟(jì)的住宅需求。因此在現(xiàn)代住宅設(shè)計(jì)發(fā)展過程中，模塊化概念成為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

1 模塊化住宅設(shè)計(jì)理念概述

模塊化設(shè)計(jì)是一種現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法，整個(gè)系統(tǒng)根據(jù)所使用的功能分為幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的模塊，通過獨(dú)特的項(xiàng)目計(jì)劃和進(jìn)度建立了一個(gè)新的系統(tǒng)。20世紀(jì)中葉，“模塊化設(shè)計(jì)”的概念正式進(jìn)入歐美幾個(gè)國(guó)家。模塊化概念開始應(yīng)用于住宅領(lǐng)域，如將住宅設(shè)計(jì)分為臥室模塊、住宅模塊、衛(wèi)生間模塊、廚房模塊等部分。不同家庭可以根據(jù)自己的喜好和生活方式組合這些模塊，并建立新的住宿設(shè)施，以滿足需求；模塊化住宅設(shè)計(jì)不僅綠色、高效、舒適，而且能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的個(gè)性化需求，從而避免某些房屋布局的同質(zhì)性和雷同性。

在人們的日常生活中，傳統(tǒng)住宅設(shè)計(jì)不夠靈活，較少考慮家庭的實(shí)際生活條件，不能滿足個(gè)性化和本土化的需求。模塊化住宅設(shè)計(jì)避免了這種現(xiàn)象，根據(jù)對(duì)人們?cè)诩抑腥粘Ｐ袨榈恼{(diào)查，住宅空間的功能劃分可以分為接待客人、用餐、日?；顒?dòng)、洗澡、睡覺等空間。根據(jù)實(shí)際情況調(diào)查，以臥室模塊、日常活動(dòng)、衛(wèi)生間模塊、廚房模塊為例，這四個(gè)模塊都提供了靈活的組合，滿足了家庭的實(shí)際需求[1]。

住宅模塊化設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)化的零部件，不僅降低了成本，還提高了設(shè)計(jì)的靈活性，同時(shí)還體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)、效率和簡(jiǎn)單理念。故模塊化設(shè)計(jì)有眾多優(yōu)勢(shì)，首先，模塊化設(shè)計(jì)相對(duì)獨(dú)立。在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)，將系統(tǒng)劃分為不同的功能部分，之后功能需求開始設(shè)計(jì)。由于各模塊可以相對(duì)獨(dú)立地進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、修改和測(cè)試，方便不同加工企業(yè)的專業(yè)化。其次，模塊化設(shè)計(jì)可以互相改變。在設(shè)計(jì)過程中，同一功能模塊可以通過覆蓋不同類型進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)連接的標(biāo)準(zhǔn)化，允許模塊之間的自由切換，滿足不同產(chǎn)品的不同需求；最后，模塊化設(shè)計(jì)具有通用性，模塊還應(yīng)確保產(chǎn)品線之間的兼容性，形成模塊化設(shè)計(jì)，提供廣泛的產(chǎn)品線。

2 模塊化住宅設(shè)計(jì)面臨的問題

2.1 未充分應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)思想

模塊化住宅設(shè)計(jì)過程中，受建筑資源以及設(shè)計(jì)理念的影響，優(yōu)化設(shè)計(jì)方法需要得到更為廣泛的應(yīng)用。尤其是在住宅空間利用以及功能性體現(xiàn)等方面，需要設(shè)計(jì)人員依據(jù)要求以及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)住宅的模塊化設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化，提升住宅的適用性與舒適性，但部分設(shè)計(jì)人員未充分應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)思想，使得模塊化住宅未發(fā)揮應(yīng)有的作用。

2.2 模塊化分解設(shè)計(jì)水平有待提升

模塊化設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)不足，使得模塊化分解設(shè)計(jì)水平有待提升。當(dāng)前，模塊化住宅設(shè)計(jì)需要基于住宅的使用需求、有關(guān)部門的設(shè)計(jì)條例以及設(shè)計(jì)的實(shí)際效果進(jìn)行操作，因此需要規(guī)范的模塊化住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。例如，根據(jù)《住宅設(shè)計(jì)條例》，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的雙人房和單人房是有限度的。因此需要在模塊化住宅設(shè)計(jì)中注意在設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)進(jìn)行，將需求、標(biāo)準(zhǔn)、效果等多種因素充分考慮，有效提升模塊化分解設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)房屋建設(shè)的良好發(fā)展[2]。

2.3 綠色設(shè)計(jì)原則不明確

綠色設(shè)計(jì)原則是住宅模塊化設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。在住宅設(shè)計(jì)時(shí)，需要在保證功能的前提下進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)，尤其是室內(nèi)外綠色植物以及各類污染的植物防治等內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)人員在模塊化設(shè)計(jì)時(shí)加以明確，如考慮到功能性、生活樂趣、舒適性等要求，可以在臥室或者客廳放置可吸收有害物質(zhì)的植物，同時(shí)綠色設(shè)計(jì)也可以為居民提供一個(gè)自然和諧的氛圍，幫助人們放松。但在實(shí)際設(shè)計(jì)方面，部分設(shè)計(jì)人員過于關(guān)注模塊化住宅的功能性，未對(duì)綠色設(shè)計(jì)原則進(jìn)行明確與應(yīng)用，影響了模塊化住宅的整體效果。

3 城市共生背景下模塊化住宅設(shè)計(jì)的建議

3.1 注重優(yōu)化思想的設(shè)計(jì)應(yīng)用

設(shè)計(jì)公寓時(shí)，設(shè)計(jì)師需要不斷改進(jìn)他們的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一些功能模糊的區(qū)域，進(jìn)一步滿足居民的居住需求。通過整合功能領(lǐng)域，如餐廳與吧臺(tái)的整合、開放或半開放式廚房結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及固定元件數(shù)量的最小化等理念的應(yīng)用，這將充分利用空間優(yōu)勢(shì)，深入應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)思想。如果考慮功能沖浪的模糊性原理，優(yōu)化設(shè)計(jì)雖然可以獲得較小的沖浪效果，但同時(shí)也獲得了最小化干擾。另外，廚房和浴室內(nèi)部是重要的連接點(diǎn)，由于廚房中一般需要放置合適的食物、蔬菜等物品，因此需要設(shè)計(jì)獨(dú)立的供水管道，以保證廚房用水的清潔。而在廁所的設(shè)計(jì)中，可以將用水分為馬桶清洗與居民洗漱等多種類型，對(duì)不同類型的用水管道進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，減少干擾[3]。

對(duì)于小型建筑來說，設(shè)計(jì)師必須考慮如何利用有限的面積，同時(shí)如何將小空間設(shè)計(jì)成更寬的空間視野，為居民創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境。另外，設(shè)計(jì)師必須分析空間容量，創(chuàng)造靈活的多功能空間，有效解決室內(nèi)空間有限的問題。在優(yōu)化設(shè)計(jì)之后，每個(gè)模塊都有不同類型、不同大小、不同形狀的浴室和廚房，同時(shí)根據(jù)模塊布局，有多種類型的組合，可以滿足不同設(shè)計(jì)需求。

3.2 空間復(fù)合設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用

在住宅設(shè)計(jì)中，由于住宅是不同于戶外的場(chǎng)所，因此必須充分考慮功能的多樣性，并確?？諝庑迈r，自然光線充足。具體來說，要充分考慮陽(yáng)臺(tái)、衛(wèi)生間或者走廊的采光通風(fēng)，以及空氣的清凈，并可在其中種植綠色植物。模塊化設(shè)計(jì)方法也建議主建筑走廊的高度等于塔樓的高度，這既滿足了房屋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，又滿足了通風(fēng)要求，而不需要在走廊內(nèi)安裝額外的通風(fēng)和照明系統(tǒng)。此外，作為額外的空間（例如儲(chǔ)藏室），如果樓下的樓梯平臺(tái)沒有入口和出口，可以加上樓梯間，以增加樓梯頂部之間的間隙，從而提供空間[4]。

模塊化分解支持在模塊化住宅層面形成清晰的體系結(jié)構(gòu)，在不同層面深化建設(shè)，研究模塊化分層模型，模塊化系統(tǒng)的每一層都對(duì)應(yīng)于不同類型的模塊，根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)的要求，在模塊化系統(tǒng)中形成簡(jiǎn)單的自適應(yīng)組合，從而達(dá)到空間復(fù)合設(shè)計(jì)。如泰國(guó)的Open House，集商店、餐館和聯(lián)合辦公空間于一體，是一個(gè)4600㎡的雙高度休閑空間，包括14個(gè)餐館和酒吧，一個(gè)藝術(shù)畫廊，一個(gè)書店，一個(gè)共同的工作空間和一個(gè)兒童區(qū)。為了使這個(gè)空間易于通行，設(shè)計(jì)師為每一個(gè)空間的餐館開發(fā)了一系列的塔，這些塔樓能像“圖騰”一樣運(yùn)作，從遠(yuǎn)處可以清晰地看到餐廳，同時(shí)隱藏著凌亂的廚房和通風(fēng)管道；每座塔都鑲嵌著獨(dú)特的木材拼接圖案，反射在每個(gè)塔樓天花板周圍的鏡面板上；書店在整個(gè)開放的空間中蜿蜒而上，在空間的一頭，一個(gè)巨大的雙層圖書墻環(huán)繞著另一個(gè)；更小的書架上有集成的座位，分散在酒吧和餐廳里，人們可以隨意瀏覽；在書墻的另一頭，則是辦公空間和會(huì)議室。

3.3 進(jìn)行科學(xué)合理的模塊化分解

分解模塊是為組合而設(shè)計(jì)的，它是將一個(gè)部分分解成各個(gè)模塊的過程。設(shè)計(jì)人員根據(jù)特定類型房屋的需要，從模塊庫(kù)中選擇合適的功能模塊進(jìn)行組裝和重組，根據(jù)具體情況，部分模塊是通用的，部分模塊不直接連接到陽(yáng)臺(tái)和人行道。而存儲(chǔ)器空間和其他自適應(yīng)空間被用作不同功能模塊之間相對(duì)靈活的組件和耦合，以形成平衡、多元化的混合社區(qū)，讓人們生活中彼此相依，既能滿足社交上公共性的需求，又能保證個(gè)體與群體的私密性，在一定程度上消除人與人之間的社會(huì)隔閡，促進(jìn)鄰里關(guān)系和諧，增強(qiáng)社區(qū)人情味，提高居民的生活品質(zhì)，并且實(shí)現(xiàn)資源利用最大化，為解決城市共生問題提供一定參考方向[5]。

一般情況下，管道施工應(yīng)合理，并應(yīng)減少公共建筑面積。尤其是對(duì)高層建筑，住宅建筑應(yīng)考慮電梯、大堂和樓梯。一旦選擇了最佳的運(yùn)輸模塊并確定了模塊位置，則可以自由地將自制模塊放置在其周圍。這將需要在主機(jī)模塊和運(yùn)輸模塊之間的通信大小和類型之間進(jìn)行系統(tǒng)通信。套件模塊的連接通常以走廊、浴室、廚房和其他靈活的功能室的形式顯示在運(yùn)輸模塊中。如果是前端組合，則必須根據(jù)具體情況調(diào)整模塊或變速器模塊的連接位置。隨著家庭的發(fā)展，居民的住房需求也在發(fā)生變化，材料設(shè)計(jì)本身也有較長(zhǎng)的使用壽命。因此需要在住宅的整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在設(shè)計(jì)的初始階段提供其模塊化組合的可能性，同時(shí)充分考慮改變居住空間布局的可能性，研究給定空間內(nèi)變化大、適應(yīng)性強(qiáng)的房屋類型。這使模塊能夠隨著家庭人口組成的變化而增加，以滿足家庭在不同生活階段的需要，如具體的變化環(huán)節(jié)包括，將兩個(gè)家庭的內(nèi)部空間轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)家庭，還有兩個(gè)或兩個(gè)以上的家庭。基于家庭特征和生活方式，空間模塊選擇的靈活性，滿足生活需要。當(dāng)今的裝飾多種多樣，客廳的整體形象也多種多樣，也呈現(xiàn)了住宅的多樣化，保持了靈活性和多樣性。模塊式外殼分為幾個(gè)模塊，每個(gè)模塊使用標(biāo)準(zhǔn)組合部分，進(jìn)一步降低成本，提高能源和設(shè)計(jì)靈活性，而建筑物的各種模塊組合住宅適合家庭生活的所有個(gè)體，居民使用更加舒適，尤其是符合最低要求的低收入者，對(duì)個(gè)人生活特別感興趣的團(tuán)體或想租房子的大學(xué)生等[6]。

3.4 綠色設(shè)計(jì)策略

隨著全球“綠色發(fā)展”理念的興起，綠色產(chǎn)品的研發(fā)已經(jīng)成為新的商業(yè)銷售點(diǎn)。綠色設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的低碳特性，已成為產(chǎn)品或項(xiàng)目生命周期設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)，越來越受到人們的歡迎。因此不僅要確保產(chǎn)品的基本功能、耐久性、性價(jià)比和質(zhì)量，還要滿足環(huán)境目標(biāo)的要求。而模塊化設(shè)計(jì)是對(duì)多個(gè)功能模塊進(jìn)行劃分和設(shè)計(jì)，分析產(chǎn)品在特定區(qū)域內(nèi)是否具有不同的功能，或者在相同的功能條件下是否具有不同的性能和規(guī)格，通過選擇和組合不同的模塊，開發(fā)出了一系列能夠滿足不同市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。目前，建筑師們開始意識(shí)到所有獨(dú)立的空間都將在未來的低碳設(shè)計(jì)中發(fā)展，需要改善空間的內(nèi)部功能，滿足人們的需求。另外，生態(tài)設(shè)計(jì)策略可以結(jié)合模塊化設(shè)計(jì)方法，滿足產(chǎn)品的功能性和生態(tài)要求。一方面，它可以縮短產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大產(chǎn)品范圍，快速適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展；另一方面，減少或消除對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，方便現(xiàn)代化修理和解體。

此外，在住宅建筑中，應(yīng)考慮如何從人與環(huán)境相互作用的角度，根據(jù)人的需求優(yōu)化居住類型的空間環(huán)境，構(gòu)建居住類型的空間環(huán)境。需要注意的是與家庭成人或室友共享空間的設(shè)計(jì)。在某種程度上，住宅設(shè)計(jì)可以使居民與他人分享生活，改善與室友的關(guān)系，生活中相互關(guān)心，在具體設(shè)計(jì)方面，需要尊重他們的隱私[7]。

4 結(jié)束語

住宅建筑是人們生活的主要場(chǎng)所。在進(jìn)行住宅建筑設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)人的居住需求進(jìn)行綜合性考慮，確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性和實(shí)用性。在住宅設(shè)計(jì)工作過程中，需要多方面考慮設(shè)計(jì)要素以及要求，并將其和實(shí)際的設(shè)計(jì)要求緊密結(jié)合，滿足實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用的要求，完善和保障住宅設(shè)計(jì)優(yōu)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。