模塊化策略在建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

萬(wàn)勛

摘? ? 要：我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的腳步逐漸加快，從而有效的推進(jìn)了我國(guó)建筑行業(yè)的進(jìn)步，同時(shí)也提高了人們的生活水平，不過(guò)這也因此讓人們對(duì)建筑設(shè)計(jì)工作具有了更高的要求。而經(jīng)過(guò)相關(guān)專(zhuān)家的研究后發(fā)現(xiàn)，采用模塊化策略，能夠很大程度的提升建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)的水平，從而可以加強(qiáng)建筑的整體質(zhì)量。那么下面我們就來(lái)具體的討論一下如何在建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)中采用模塊化策略。

關(guān)鍵詞：模塊化策略;建筑設(shè)計(jì);應(yīng)用

1? 引言

當(dāng)今社會(huì)，越來(lái)越重視對(duì)“節(jié)約型”建筑的建設(shè)。因此如何對(duì)建筑資源采取合理配置，并進(jìn)行有效的運(yùn)用則成為了建筑行業(yè)的主要工作。而隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，模塊化策略被逐漸運(yùn)用到了建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，從而加強(qiáng)了建筑設(shè)計(jì)的效果，這樣一來(lái)就能夠讓建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色、節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展目標(biāo)。

2? 模塊化策略概述

早在上世紀(jì)初的時(shí)候，“模塊化”的概念就已經(jīng)在德國(guó)誕生，主要是由機(jī)床設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中提出的設(shè)計(jì)理念。而由于模塊化設(shè)計(jì)的進(jìn)一步完善，在上世紀(jì)五十年代的時(shí)候，得到了儀表生產(chǎn)行業(yè)的普遍青睞，并取得了不錯(cuò)的效果。而到了上世紀(jì)六十年代，模塊化輔助設(shè)計(jì)軟件得到了普及，這樣一來(lái)就加強(qiáng)了模塊設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)性。而到了本世紀(jì)初，模塊化策略逐漸的實(shí)現(xiàn)了多元化特點(diǎn)，而研究模塊和模數(shù)的關(guān)系則成為了主要的工作內(nèi)容，而且還以此為基礎(chǔ)，構(gòu)成了以模塊為單元，多學(xué)科知識(shí)為設(shè)計(jì)理念、以系統(tǒng)工程為重點(diǎn)服務(wù)目標(biāo)的具有專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)的模塊化設(shè)計(jì)策略。而系統(tǒng)工程里的子系統(tǒng)模主要包括功能運(yùn)轉(zhuǎn)、動(dòng)態(tài)跟蹤等方面的屬性。通過(guò)模塊化所存在的屬性和特點(diǎn)，以及對(duì)模塊化策略的使用，能夠很好的降低生產(chǎn)時(shí)間，這樣一來(lái)不但能夠加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量，而且還能夠節(jié)省生產(chǎn)成本，并讓資源得到合理的配置。所以，在信息化時(shí)代，模塊化策略在很多領(lǐng)域都得到了運(yùn)用。

3? 模塊化策略在建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

現(xiàn)在，模塊化策略在建筑設(shè)計(jì)工作中能夠起到很好的效果。如果以住宅型建筑設(shè)計(jì)為角度，那么采用模塊化策略，能夠減輕建筑的對(duì)于能源的消耗程度，并減短施工周期，從而加強(qiáng)建設(shè)質(zhì)量。根據(jù)相關(guān)調(diào)查能夠了解到，采用“預(yù)制生產(chǎn)-現(xiàn)場(chǎng)安裝”建筑設(shè)計(jì)和施工方式，能夠讓建筑耗能程度下降48%，而建筑工期則能夠減少39%，對(duì)于水資源的耗費(fèi)能夠下降56%?？梢哉f(shuō)效果非常的顯著。那么下面我們就來(lái)具體的討論一下如何將模塊化策略應(yīng)用于建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)中。

3.1? 模塊化策略的應(yīng)用思路

一些建筑的戶(hù)型普遍相同，它們主要是由三個(gè)方面所構(gòu)成，分別是標(biāo)準(zhǔn)層、基礎(chǔ)層以及頂層，而且在建筑層當(dāng)中還會(huì)分劃成各種建筑單元。而由于時(shí)代的發(fā)展，讓住戶(hù)對(duì)戶(hù)型設(shè)計(jì)提出了全新的要求，同時(shí)過(guò)去的戶(hù)型設(shè)計(jì)方式則已經(jīng)被棄用。因此，在今后的工作中，要采用模塊化策略，利用“集裝箱模塊化”來(lái)對(duì)建筑空間采取優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，能夠讓人和環(huán)境得到充分的融合。而主要的設(shè)計(jì)思路是：根據(jù)建筑的整體，并利用建筑空間的功能，來(lái)對(duì)戶(hù)型模塊采取分解工作，然后以此為基準(zhǔn)，來(lái)給模塊構(gòu)件采取設(shè)計(jì)。

3.2? 基于空間功能需求下的戶(hù)型內(nèi)設(shè)計(jì)

在對(duì)住宅進(jìn)行空間設(shè)計(jì)期間，要根據(jù)建筑的實(shí)際情況和住戶(hù)對(duì)戶(hù)型功能所提出的要求，并以美學(xué)理論為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)采取合理的設(shè)計(jì)工作。比如，要把整體空間分割成社交區(qū)、休息區(qū)等幾部分模塊，然后與居民生活的習(xí)慣以及居住條件相融合，另外還要掌握各個(gè)地區(qū)的活動(dòng)特點(diǎn)，利用電腦設(shè)計(jì)軟件，來(lái)在結(jié)構(gòu)庫(kù)里選用合適的戶(hù)型，這樣一來(lái)就可以防止每個(gè)結(jié)構(gòu)之間出現(xiàn)矛盾，特別是能夠避免過(guò)渡區(qū)與連接區(qū)發(fā)生碰撞。比如，在設(shè)計(jì)勒·柯布西耶馬賽公寓的過(guò)程中，主要是利用空間功能，創(chuàng)建了幾十個(gè)空間單元，從而讓建筑空間得到了住戶(hù)的充分認(rèn)可。

3.3? 戶(hù)型間的設(shè)計(jì)

對(duì)戶(hù)型間設(shè)計(jì)，主要是以戶(hù)型內(nèi)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，然后采取細(xì)化工作，主要是在進(jìn)行全面分析的前提下，然后經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的調(diào)整，來(lái)確保戶(hù)型里的建筑、設(shè)施能夠和戶(hù)型結(jié)構(gòu)形成協(xié)調(diào)性。在此期間，工作人員要根據(jù)戶(hù)型所具有的連接性特點(diǎn)，來(lái)找到戶(hù)型之間所存在的“接口”，之后利用戶(hù)型之間所形成的共享功能來(lái)完成戶(hù)型組合，并以此創(chuàng)建出建筑單元體系，這樣就能夠確保建筑的穩(wěn)定性、完整性。一般狀況下，戶(hù)型間在設(shè)計(jì)共享方位的時(shí)候，主要分成兩種方式，分別為“重疊接口”以及“連接接口”。如果住宅以剪力墻為結(jié)構(gòu)的話(huà)，那么結(jié)構(gòu)戶(hù)型之間所進(jìn)行共享的方位的接口就要以重疊接口為主，而在設(shè)備戶(hù)型之間，主要是以“連接接口”為主。比如，在設(shè)計(jì)“O-House太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)住宅”期間，主要是采用標(biāo)準(zhǔn)化接口以及預(yù)留接電，這樣就能夠?qū)λ械哪K進(jìn)行銜接。

3.4? 標(biāo)準(zhǔn)層的設(shè)計(jì)

建筑空間的標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)工作主要指的是，工作人員在結(jié)束戶(hù)型設(shè)計(jì)之后，要結(jié)合附屬構(gòu)件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑城的設(shè)計(jì)。對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠讓建筑層里的所有功能得到加強(qiáng)，從而讓建筑層單元結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、精確化。一般狀況下，比較合理的建筑層是標(biāo)準(zhǔn)化和非標(biāo)準(zhǔn)化這兩種構(gòu)件所一同構(gòu)成的。所以，若想實(shí)現(xiàn)合理的建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)，那么就一定要確保所有結(jié)構(gòu)的完善性，特別是對(duì)建筑層里的設(shè)備所進(jìn)行的設(shè)計(jì)工作。另外，在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，一定要確保稱(chēng)重構(gòu)件受力的均衡性，這樣就能夠讓?xiě)粜偷慕Y(jié)構(gòu)更加的平穩(wěn)。在此期間，能夠利用相關(guān)設(shè)計(jì)工作，并圍繞其中一個(gè)軸線(xiàn)，來(lái)對(duì)戶(hù)型進(jìn)行對(duì)稱(chēng)工作。此外，還可以合理的增加連接結(jié)構(gòu)，來(lái)給所有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的銜接。另外，還可以使用“積木組合”的形式，來(lái)采取標(biāo)準(zhǔn)層組合銜接工作，從而就能夠創(chuàng)建出建筑模型，不過(guò)在此期間一定要確保建筑的協(xié)調(diào)性。

3.5? 建筑模塊化的可持續(xù)原則

（1）模塊化策略，主要是把繁瑣的問(wèn)題，采取模塊化的拆分，從而讓復(fù)雜的設(shè)計(jì)工作變得簡(jiǎn)單，這樣一來(lái)就能夠降低建設(shè)的時(shí)間以及提升工業(yè)設(shè)計(jì)的效果，從而得以很達(dá)大程度的節(jié)省社會(huì)資源，充分展現(xiàn)出資源保護(hù)的原則。

（2）模塊化具備明顯的體系特征，獨(dú)立性等，其中后者是基礎(chǔ)。在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，所有的模塊都要進(jìn)行單獨(dú)生產(chǎn)出來(lái)，不能夠和其余的模塊形成制約，這樣一來(lái)就能夠展現(xiàn)出模塊化的特征。另外模塊化還具有可取代行以及通用性，其中前者指的是，如果其中的一個(gè)模塊存在問(wèn)題，那么能夠用另外一個(gè)同樣的模塊取代。而通用性是指，每個(gè)的模塊不但只是用作一個(gè)建筑，還能夠引用到多個(gè)建筑當(dāng)中，這樣一來(lái)就能夠降低設(shè)計(jì)成本。

（3）如果模塊化部件屬于標(biāo)準(zhǔn)化的部件，那么就能夠改善全生命周期，而且還能夠把建筑替換所造成的負(fù)面影響減到最低程度，從而展現(xiàn)出保護(hù)自然的原則。

（4）模塊化建筑能夠采用工業(yè)化生產(chǎn)的思維，從施工的角度講，可以利用模塊化的形式來(lái)加強(qiáng)建筑的質(zhì)量，同時(shí)還能夠加強(qiáng)施工效率，從而可以降低能源耗損以及人工成本。

4? 結(jié)束語(yǔ)

模塊化建設(shè)策略是建筑行業(yè)發(fā)展的主流，如果能夠合理的得到應(yīng)用，那么就能夠確保建筑達(dá)到理想的功能要求，而且還能夠很大程度的節(jié)省建筑資源。文章主要是分析了模塊化策略在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的運(yùn)用情況，目的是為了掌握模塊化策略在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的作用，這樣一來(lái)就能夠提高建筑設(shè)計(jì)的能力，加強(qiáng)建筑行業(yè)的發(fā)展。

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