箱式模塊化設(shè)計(jì)在商業(yè)建筑中的應(yīng)用

文/中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 楊 茹 朱宏利

0 引言

箱式模塊化建筑是由多個(gè)獨(dú)立模塊單元組合而成的建筑形式，模塊單元在工廠預(yù)制而成，通過(guò)交通工具運(yùn)輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。每個(gè)模塊單元是獨(dú)立的結(jié)構(gòu)體，大多為長(zhǎng)方體，主要采用鋼結(jié)構(gòu)框架組成空間單元，每個(gè)單元在工廠內(nèi)完成樓板、墻體、吊頂和機(jī)電設(shè)備部分。箱式模塊化建筑體系具有工業(yè)化生產(chǎn)、全裝配式構(gòu)造、集成化體系、模塊化系統(tǒng)、機(jī)械化施工等優(yōu)勢(shì)，因此施工速度非常快。上述特點(diǎn)使箱式模塊化建筑體系成為裝配式建筑發(fā)展的新方向。

在商業(yè)建筑中，建筑房間多、類型相似，同時(shí)商業(yè)建筑中的人流量大且聚集時(shí)間集中，有利于組織水平和垂直交通?？臻g組合形式基本為走廊式，便于模塊組合。商業(yè)建筑的上述特征為模塊化的設(shè)計(jì)與建造提供先決條件，有利于對(duì)商業(yè)建筑進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，將標(biāo)準(zhǔn)化模塊進(jìn)行組合，并進(jìn)行模塊化施工和裝配式建造。

箱式模塊化建筑在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用多具有臨時(shí)性質(zhì)，具有易拆卸和移動(dòng)方便的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種旅游勝地和臨時(shí)商業(yè)街區(qū)等地，昆山高新區(qū)南星瀆集裝箱商業(yè)街項(xiàng)目采用模塊化建造方式，在環(huán)保、時(shí)間、成本控制和可回收利用方面具有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。商業(yè)組團(tuán)由多個(gè)集裝箱模塊組合圍合形成活動(dòng)廣場(chǎng)和公共空間，每個(gè)模塊空間不僅舒適，而且具備伸縮性和擴(kuò)展性，擁有專屬的外擺灰空間和室外活動(dòng)空間（見圖1）；北京三里屯南區(qū)集裝箱建筑通過(guò)當(dāng)代建筑手法為城市內(nèi)部街巷注入無(wú)限活力，設(shè)計(jì)師通過(guò)富有韻律感的金屬框架結(jié)合進(jìn)出凹凸的集裝箱重構(gòu)了古老街巷（見圖2）。相較小型、靈活的商業(yè)空間，成規(guī)模且將箱式模塊用于大型商業(yè)建筑的案例較少，所以對(duì)箱式模塊化在大型商業(yè)建筑中應(yīng)用的探索具有一定價(jià)值。

1 昆山高新區(qū)南星瀆集裝箱商業(yè)街

2 北京三里屯南區(qū)集裝箱建筑

1 項(xiàng)目概況

福園工業(yè)鄰里中心項(xiàng)目是箱式模塊化在大型商業(yè)建筑設(shè)計(jì)方面的一次嘗試。該項(xiàng)目位于蘇州昆山市高新園區(qū)，周邊緊鄰工業(yè)廠房。項(xiàng)目用地西側(cè)緊鄰寰慶路，南側(cè)緊鄰包家橋路。基地南側(cè)及東側(cè)是大面積待開發(fā)的自然景觀?；刂杏?棟既有公寓，通過(guò)改造結(jié)合設(shè)計(jì)的商業(yè)建筑共同為周圍上班族打造活力共享社區(qū)。

本項(xiàng)目分兩期進(jìn)行，場(chǎng)地西側(cè)為一期建設(shè)范圍，建設(shè)工業(yè)鄰里中心和3棟改造公寓，場(chǎng)地東側(cè)為二期建設(shè)用地，為新建公寓。工業(yè)鄰里中心從人文關(guān)懷角度出發(fā)，為周邊工業(yè)園區(qū)的企業(yè)工人提供集公共交通與商業(yè)服務(wù)于一體的一站式生活服務(wù)綜合體，主要功能包括商業(yè)、餐飲、娛樂(lè)、休閑、文化、體育等，以解決工業(yè)企業(yè)園區(qū)的配套服務(wù)問(wèn)題，提升產(chǎn)業(yè)工人的感受、體驗(yàn)及生活質(zhì)量。工業(yè)鄰里中心1層建設(shè)公交首末站，設(shè)置3條公交車專線，輻射整個(gè)城北工業(yè)園區(qū)，為工人提供舒適便利的交通服務(wù)；2～3層設(shè)置商業(yè)，為工人提供活力開放的商業(yè)空間，建筑設(shè)計(jì)體現(xiàn)裝配式建筑特點(diǎn)，打造富有城市特色的工業(yè)鄰里中心新范式地標(biāo)性建筑（見圖3）。

3福園工業(yè)鄰里中心3a鳥瞰效果3b功能分析3c立面效果

2 總圖布局與建筑設(shè)計(jì)

建筑總平面布局以景觀資源最大化、人行流線與車行流線便捷化為前提，將工業(yè)鄰里中心布置在鄰近城市主干道一側(cè)，建筑主入口面向西側(cè)寰慶路，爭(zhēng)取良好的城市形象展示面。建筑總體布局呈正方形，在充分利用現(xiàn)狀用地的同時(shí)順應(yīng)道路走向。工業(yè)鄰里中心總建筑面積18605m2，共3層，整體上大下小。1層為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，清水混凝土外墻，西側(cè)為商業(yè)和服務(wù)用房，中間部分為停車和公交車行車道，東側(cè)為設(shè)備用房；2～3層為箱式鋼結(jié)構(gòu)模塊。建筑有2處主要入口，其中一處鄰近主干道，通過(guò)2個(gè)大臺(tái)階可上到建筑2層，方便途經(jīng)此處的人流；另一處位于建筑東側(cè)，面向公寓，方便從公寓進(jìn)出的人流，通過(guò)扶梯直達(dá)建筑2層，也可通過(guò)連接體直接進(jìn)入鄰里中心。

為打破人們對(duì)箱式建筑形式呆板生硬的印象，建筑首層行車道為拱形，內(nèi)部均采用拱梁形式，使整體建筑形象更加活潑生動(dòng)（見圖4）。2～3層通過(guò)模塊化集裝箱堆疊而成，兩層均采用“回”字形布局方式，中間圍合出一個(gè)寬敞的大平臺(tái)，同時(shí)結(jié)合樓梯臺(tái)階的方式，為人們提供觀看表演的廣場(chǎng)（見圖5）。建筑集裝箱模塊均采用玻璃與灰白相間的外墻板，鄰近建筑的一面外裝飾墻體采用彩色聚碳酸酯陽(yáng)光板，使建筑外觀更加豐富（見圖6）。

4 首層停車場(chǎng)

5 中心觀演廣場(chǎng)

6彩色陽(yáng)光板外立面

3 箱式鋼結(jié)構(gòu)模塊化建筑體系設(shè)計(jì)

項(xiàng)目2～3層采用箱式鋼結(jié)構(gòu)集成模塊建筑體系，箱式鋼結(jié)構(gòu)集成模塊是具有建筑使用功能的鋼結(jié)構(gòu)箱式集成建筑單元。該建筑單元在工廠預(yù)制完成，由鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)、墻體、樓板、頂板、內(nèi)裝構(gòu)件和設(shè)備管線組合而成，可滿足各項(xiàng)建筑、建造和使用階段的性能要求。

箱式鋼結(jié)構(gòu)模塊化建筑作為工業(yè)化生產(chǎn)的裝配式模塊化建筑，要求標(biāo)準(zhǔn)化與裝配率高，建筑模塊類型和規(guī)格盡可能少，以有利于節(jié)約成本，提高效率。在商業(yè)建筑中，不同商業(yè)空間的功能和大小不同，需要在生產(chǎn)時(shí)根據(jù)功能需求進(jìn)行不同的模塊設(shè)計(jì)，同時(shí)根據(jù)空間大小進(jìn)行不同模塊的組合。

在工業(yè)鄰里中心建筑設(shè)計(jì)中，共有45個(gè)功能建筑模塊，包括16個(gè)餐飲模塊、4個(gè)衛(wèi)生間模塊和25個(gè)零售商業(yè)與服務(wù)模塊。不同的功能模塊由不同數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)單元模塊構(gòu)成，標(biāo)準(zhǔn)模塊單元的模數(shù)尺寸規(guī)格為8100mm×4050mm×3900mm（長(zhǎng)×寬×高）。采用這種尺寸可滿足標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)需要，方便使用工廠標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件進(jìn)行生產(chǎn)；模塊高度統(tǒng)一為3900mm，一方面考慮到商業(yè)建筑空間較大，需要足夠的層高才不會(huì)顯得壓抑，同時(shí)也考慮到運(yùn)輸需要；模塊寬度為4050mm，是因?yàn)?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊組合后的寬度構(gòu)成1跨柱網(wǎng)寬度，方便首層停車。

為滿足商業(yè)建筑功能需要，餐飲模塊由4個(gè)單元模塊組成，其中1個(gè)為廚房模塊，設(shè)置排煙和給排水管道，按照防火規(guī)定，廚房與就餐空間設(shè)置防火隔墻，采用乙級(jí)防火門。對(duì)于普通的零售商業(yè)模塊，沿模塊短邊采用玻璃門窗；沿長(zhǎng)邊布置時(shí)若位于功能模塊中間則去掉中間墻體，若位于靠邊位置，則采用水泥纖維板隔開。為避免建筑空間的單調(diào)，平面布局時(shí)設(shè)計(jì)梯形室外花園，使整個(gè)流線更加豐富，形成彎曲的視覺通廊，提升人們?cè)谏虡I(yè)建筑中的行進(jìn)體驗(yàn)。鄰里中心項(xiàng)目共設(shè)置4個(gè)樓梯，分別位于建筑的東西兩側(cè)，建筑樓梯同樣采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，便于現(xiàn)場(chǎng)安裝。

福園工業(yè)鄰里中心商業(yè)2層模塊放置在混凝土結(jié)構(gòu)上，業(yè)主曾提出可能繼續(xù)增加1層模塊，因此，在設(shè)計(jì)之初，融入適應(yīng)可能生長(zhǎng)的模塊化設(shè)計(jì)理念，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮增加1層頂層模塊連接構(gòu)件。

4 結(jié)語(yǔ)

在商業(yè)建筑中，建筑房間多、類型相似，有利于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)。箱式模塊化建筑在福園工業(yè)鄰里中心項(xiàng)目的應(yīng)用，為裝配式建筑提供新思路。項(xiàng)目結(jié)合功能需求和現(xiàn)狀場(chǎng)地條件，通過(guò)箱式模塊化建筑設(shè)計(jì)方法解決了建筑在實(shí)際使用中的問(wèn)題。同時(shí)，不同的設(shè)計(jì)策略賦予建筑形體獨(dú)特的造型。此次項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可為未來(lái)箱式模塊化在商業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用提供參考。