模塊化家居設計在空間優(yōu)化上的應用研究

胡馨予 劉曉穎 岳涵

摘要：滿足人們日益突顯的個性化家居生活需求，對我國現階段人們的居住環(huán)境進行分析，指出問題與矛盾。以模塊化和綠色設計為理論基礎，通過對模塊化家居設計空間平臺建設和模塊組合配置的研究。建立模塊化智能空間設計系統(tǒng)，提出家居設計空間優(yōu)化的解決方案。

關鍵詞：模塊化家居 綠色設計 空間優(yōu)化

中國分類號：TB472

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069 （2019） 01-0120-02

一、國內模塊化家居設計研究現狀

我國的模塊化設計整體進程，是基于32 mm系統(tǒng)在板式家具安裝上的設計應用逐漸發(fā)展而來的，是在90年代之后才逐步引入模塊化體系進入到產品設計行業(yè)和家居設計行業(yè)，因此，與國外相比，在發(fā)展時間，設計理論和生產實踐方面存在一定差距。其中32mm系統(tǒng)是以單元組合和結構拆卸為理論基礎，通過通用化、標準化的“接口”來連接標準化零部件，并且組裝成圓榫結合的固定式家具。這種標準化和通用的柔性裝配方法不僅是現代板式家具設計和安裝的基礎，而且是模塊化家庭系統(tǒng)設計和組裝的基礎。現如今在整個家居設計領域模塊化的設計理念已經應用到包括板式家具、家庭家具用品、辦公家具用品等各個家居設計產品中，并形成以瑞典宜家和日式裝飾家居為首的主流風尚，而我國現有的模塊化家居設計與安裝配備方面仍處于發(fā)展階段。設計理論層面上，雖已掌握了基本設計理論基礎，但并沒有建立自己獨有的理論體系，國內關于模塊化設計的文獻也相對較少;設計生產層面上，我國的模塊化家居設計與裝配安裝方面仍處于模仿與學習階段，家庭式和室內設計整體效果良好，但局部細節(jié)與單元模塊還需要進行更為深入的優(yōu)化，以達到整體空間優(yōu)化的效果;在品牌戰(zhàn)略方面，目前我國并沒有知名的家居設計公司（如宜家）享譽世界，大部分人選擇購買家居產品時依舊選擇國外品牌，相比國外家居市場模塊化的程度，我國的模塊化家居設計確實處于不利地位。

二、模塊化家居設計的相關概念及特點

模塊化家居設計是基于模塊化產品設計理念下全新的家居設計，是將模塊化家居產品作為設計基本單元，結合模塊化的安裝方式建立出具有創(chuàng)新性和延展性的系統(tǒng)[1]，通過模塊化的平臺將兩者進行有機整合，產生具有不同功能、不同形式和創(chuàng)造力的全新家居體系。建立模塊化家居體系不僅是家居產品開發(fā)過程中的一種應用方法，更是一種思維方式，以滿足客戶對于產品的功能、外觀的多樣化等要求，以及最重要的空間上的需求，有利于人們對于室內空間的規(guī)劃與利用，擴大室內空間的使用效率與使用周期。

（一）模塊化家居設計的功能獨立性與組合多樣性

模塊化家居體系中的模塊雖為整體系統(tǒng)設計而服務，但其模塊單元必須具有相對獨立的特定功能，可以單獨進行生產、修改和應用。具有獨立功能屬性和整體系統(tǒng)功能要求的單元模塊，在集成化與復合化家居結構中，彼此獨立卻又相互聯系，這使得單元模塊之間的改善和配合可以直接或間接地影響到整個家居空間系統(tǒng)。就單元模塊化的功能而言，許多家居產品在設計過程都是會考慮如何滿足產品的人體工學和批量化生產而弱化家居類產品的功能性，還不能十分融洽地將家居產品的模塊化設計和功能性要求結合起來，例如鞋柜的設計中，一般都是確定其高度、寬度等尺寸問題以便生產的批量化，卻常常忽略鞋柜真正的功能性特征，如鞋柜中鞋的透氣性處理、鞋柜的容量問題、家庭整體氛圍的適應性。因此，從模塊化家居設計的功能獨立性角度來說，模塊化設計要首先通過產品的功能性來進行設計分析，結合人機工程學和批量化生產等因素來估量產品各部件功能的基本尺寸和連接結構，再結合板材利用率來確定這些尺寸。此外，獨立功能性的單元模塊同樣具有標準化、通用化的特征，可實現模塊與模塊之間的相互組合，而不同的組合方式則為家居產品設計提供了更多的可能性。不同模塊之間相互組合以及組合模塊數量的增減，都能夠豐富產品的造型與功能，巧妙的模塊化設計方式不但可以提升空間的使用面積，也提升了整體的美觀度。同時，模塊與模塊其組合的多樣性，大大提高了模塊化家居產品的功能性、使用效率和居住空間的利用率，從結構與材料方面上來說，做到了最大化的成本節(jié)約與環(huán)境能耗，是可持續(xù)設計與綠色設計的重要體現。（如圖1）所示盧布爾雅那座椅，該座椅是以斯洛文尼亞首都盧布爾雅那命名。這項作品采用模塊化設計，整個椅子由兩個簡單的模塊化單元組成，整個可單元由不同數量的模塊單元組合而成，用戶可根據需要拼出不同尺寸的座椅，以滿足不同的空間需求。座椅在材料上使用強化聚丙烯，使椅子在廢棄后可被100%可回收再利用。

（二）模塊化家居設計的標準性與個性化需求

模塊化設計的產品可以降低家居產品設計和開發(fā)的經濟成本，如若模塊化設計的產品不能夠實現批量生產，那么其設計方法也就失去了意義。而在現階段定制家居的迅猛發(fā)展下，模塊化家居設計的批量生產與定制家居之間的矛盾——也就是標準化與個性化之間的矛盾，那么解決模塊家居設計的標準化與個性化需求，則需要模塊標準化和設計的創(chuàng)新性與審美性相結合來解決。對于模塊標準化的內容，如原材料、工藝、五金件、連接結構等要做到誤差極小，精度極高，選用材料和設計五金件時需要完全按照32mm系統(tǒng)原理，以便準確、高效地完成模塊與模塊之間的分解、匹配與重組實現機械化組裝與標準化定制，同時，模塊化設計的產品在建立新的功能單元體系過程中，也必須達到模塊的標準化要求。對于家居設計的創(chuàng)新性與審美性則需要設計師基于模塊化理論，綜合考慮用戶的需求，結合當下設計的流向趨勢，增加新的設計亮點[2]。（如圖2）所是丹麥品牌by Lassen的FRAME置物系列，從個性化需求出發(fā)，運用模塊化設計方法將儲物單元既可以像拼圖一樣天衣無縫地銜接，也可三兩個自成一體，使用者可以按照需求和空間大小靈活配置，極簡外形符合當下的流行趨勢，也為模塊功能的發(fā)揮提供更多可行性，它們可以堆在地上，或掛在墻上，隨意組合都可以呈現出很藝術的效果。

（三）模塊化家居設計與綠色設計

綠色設計的核心設計原則是“3R”原則，在設計過程中著重考慮產品環(huán)境屬性即可拆卸性，可回收性、可維護性、重復利用性等。模塊化家居設計由于使用通用化、標準化的“接口”來連接標準化零部件，方便拆卸，具有較高的零件重復利用率，可以減少資源與能源的消耗，從而降低設計的成本。由此可見，模塊化設計與綠色設計具有連帶關系，其設計方法、理念有一定的相關性。將模塊化家居設計與綠色設計理念的結合，不僅能夠豐富家居產品功能與造型滿足功能屬性，而且也能夠提高居住空間利用率滿足家居生活的環(huán)境屬性，增長產品使用壽命，同時在企業(yè)生產方面，縮短了產品的生產周期。市場方面，提高產品的市場適應性，這也變相提高了市場對于產品的寬容度。此外，融入綠色設計思想的模塊化家居設計不僅僅關注家居的設計和制造階段，更加關注整個家居設計系統(tǒng)的生命周期[2]，從整體上提高家居產品的綠色性，打破了傳統(tǒng)模塊化家居設計的生產與制造，為后期產品的升級、重用和維修提供了便利條件。

三、模塊化設計在空間優(yōu)化上的應用

由于購房壓力日益增加，現代家居大多存在住宅面積小，空間資源緊張的問題，居住空間狹小與多功能全方面需求已逐漸成為現代家居設計中的主要矛盾。將百變空間與用戶對于房屋的情感化需求相結合，將房屋建造成為一個模塊化智能設計系統(tǒng)，為人們創(chuàng)造全新生活方式，是模塊化家居設計的又一重要發(fā)展方向[3]。

（一）建立模塊化智能設計系統(tǒng)

1.建立模塊化功能體系

建立模塊化功能體系是基于可移動式模塊化設計理論和功能集成的方式，把許多家居產品的功能整合到一個家居產品上，將空間的功能合理規(guī)劃布局，以模塊功能單元集成為基礎，通過建立模塊化功能體系，將原本毫無規(guī)律的獨立模塊很好地結合在一起，各個模塊功能集合在一起形成新的功能體系，整體統(tǒng)一協(xié)調、高度集中，模塊本身各司其職、方便更換和維修，充滿靈活性，實現了不同空間內部的互換和交融，可以設計出更加開放、更加有趣的空間。例如對各個功能模塊的家居產品進行可移動化處理，安裝折疊隔離板、伸縮組件等，對空間進行動態(tài)調節(jié)，如讓餐桌承擔更多責任、根據使用方式靈活布置書房、有彈性的收納空間、以家具和裝飾物來區(qū)分“領域”，不同角度的進行空間形態(tài)重組，以達到優(yōu)化空間，視覺上有房屋空間擴大的效果，同時也可以提升整體空間視覺上的美感。（如圖3）所示將桌I求與餐桌兩個功能模塊系統(tǒng)進行整合，構建出多元化的功能區(qū)域，滿足家庭生活中的生活需求和娛樂需求，再巧妙地對其功能模塊進行細節(jié)化處理，使幾何化的餐桌也變得趣味化、情感化，為許多小戶型家庭的多功能設計指引了方向。

2.建立模塊化材料體系

模塊化家居設計材料主要是木材，金屬，玻璃和塑料，以及一些聚合物為基礎的環(huán)保材料，包括一些例如棉、麻等創(chuàng)新型材料與木材、金屬的搭配使用[4]。模塊化材料體系的建立主要基于家居設計材料的標準化和預制件的生產，將原本復雜而繁瑣的安裝過程通過預制件和靈活的安裝方式變得簡單化和機械化，節(jié)省了一定的人力、物力和財力，同時由于模塊化材料的簡單化應用使用戶完全可以根據自己的審美習慣隨時隨地地來改裝或者升級自己的家居空間，更加環(huán)保，符合綠色可持續(xù)發(fā)展的設計理念。由土耳其設計師Cagri Demirbas設計的FLO模塊化沙發(fā)，（如圖4）所示，由兩個可以插在一起的墊子組成，平時可以用作單人床;組合后，其中一個墊子可用作沙發(fā)靠背椅，另一個墊子可用作沙發(fā)墊;不使用時，墊子可以放好以節(jié)省空間。這款沙發(fā)內部采用的材質是聚氨酯泡沫，外面采用環(huán)保的布料，聚氨酯泡沫具有輕便、節(jié)能、高效地特性節(jié)省空間占地，便于安裝改造，放在客廳可以當作家具使用，也可以作為一件把玩的生活用品，滿足多種生活需求且符合現代設計綠色設計和可持續(xù)發(fā)展的設計主流趨勢。此外，建立模塊化材料體系，不但能夠簡化工作程序，優(yōu)化空間，也在管理端、市場營銷、資源配置等多方面有著顯著的優(yōu)勢。材料的模塊化應用使其具有高度的靈活性，符合工業(yè)化大規(guī)模生產，極大地提高了生產與施工的效率，整個材料的產出與營銷均由廠方統(tǒng)一處理，可節(jié)省過程中轉時間成本、材料成本和定制成本，提高市場反應速度和降低庫存率。

3.建立模塊化結構體系

模塊化家居設計過程中需實現模塊與模塊之間的分離與重組，并達到對家居產品的穩(wěn)定性與耐久性的要求，因此對于連接結構有很高的要求。那么從結構的角度對模塊化家居的設計進行思考，建立模塊化結構體系來進行空間優(yōu)化也不失為一種有效的設計手段。目前對于家居設計的連接結構以榫卯結構、五金件連接、鉸鏈，不銹鋼角碼，圓管配件等為主，結構設計多元化發(fā)展，結構材料也發(fā)生著創(chuàng)新性的突破，在模塊化家居設計過程中，巧妙且具有高強度的連接結構能夠有效減少整個空間面積的使用，提高家居產品的組裝效率，不僅可以節(jié)省原材料，還有助于提高產品的藝術效果，保證產品模塊的強度。以宜家家居為實例的家居類產品，運用創(chuàng)新性的模塊化結構體系設計（如圖5），采用塑料插件和不銹鋼支架相結合，使桌子安裝時完全可以獨立進行裝配，便于安裝與拆卸，節(jié)省時間與空間，將50平米的小屋在整體上有擴大一倍的視覺體驗，有著超越傳統(tǒng)與現代的美學效果，體現出了多元化、復合性、創(chuàng)新性模塊化家居設計特色[5]。

結語

本文從模塊化家居體系的系統(tǒng)研究，結合綠色設計理念，對模塊化家居設計進行了闡述，模塊化家居體系的基本特征：功能獨立性、組合多樣性、標準化與個性化需求、綠色設計理念，與傳統(tǒng)家居設計進行對比，總結模塊化家居設計的優(yōu)勢。并針對如何升級空間和優(yōu)化空間內部格局從模塊化功能、材料、結構和彈性空間等角度進行了詳細的說明，列舉了模塊化家居設計的應用，分析模塊化家居設計方法，相信以綠色設計理念的指導，在我國設計師們的不斷努力創(chuàng)新下，模塊化家居設計的形式也將越來越豐富全面[6]。

參考文獻

[1]黑慧越，模塊化家居體系在室內空間優(yōu)化中的應用研究[D]西安：西北大學2016 6-9

[2]劉曉穎，岳涵，胡馨予，論燈具中的人性化設計[J]設計，2017 （21）：100-101

[3]洪城，綠色產品模塊化與供應鏈聯合設計方法[D]杭州：浙江大學2014 7-10

[4]張書恒，樽塊化家用家具的設計與研究[D]昆明：昆明理I大學2017.22-25

[5]陳巖，論模塊化設計在室內環(huán)境中的應用[J]設計，2018 （12） 136-138

[6]羅家莉，殼體結構的模塊化設計方法[J]設計，2016 （21）：101-103