城市共生背景下模塊化住宅設計之思考

于政喜

同圓設計集團股份有限公司 山東 濟南 250101

引言

隨著我國經濟的快速發展，大量移民到城市導致城市人口迅速增長，城市化進程面臨著諸多挑戰，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，為模塊化住宅設計提供了完美的契機。模塊化設計具備傳統住宅所不具有的施工便捷性和材料環保性，既提高了建筑結構市場的競爭力，又實現了成本節約、快速、靈活、經濟的住宅需求。因此在現代住宅設計發展過程中，模塊化概念成為設計的重點。

1 模塊化住宅設計理念概述

模塊化設計是一種現代的設計方法，整個系統根據所使用的功能分為幾個相對獨立的模塊，通過獨特的項目計劃和進度建立了一個新的系統。20世紀中葉，“模塊化設計”的概念正式進入歐美幾個國家。模塊化概念開始應用于住宅領域，如將住宅設計分為臥室模塊、住宅模塊、衛生間模塊、廚房模塊等部分。不同家庭可以根據自己的喜好和生活方式組合這些模塊，并建立新的住宿設施，以滿足需求；模塊化住宅設計不僅綠色、高效、舒適，而且能滿足人們日益增長的個性化需求，從而避免某些房屋布局的同質性和雷同性。

在人們的日常生活中，傳統住宅設計不夠靈活，較少考慮家庭的實際生活條件，不能滿足個性化和本土化的需求。模塊化住宅設計避免了這種現象，根據對人們在家中日常行為的調查，住宅空間的功能劃分可以分為接待客人、用餐、日常活動、洗澡、睡覺等空間。根據實際情況調查，以臥室模塊、日常活動、衛生間模塊、廚房模塊為例，這四個模塊都提供了靈活的組合，滿足了家庭的實際需求[1]。

住宅模塊化設計采用標準化的零部件，不僅降低了成本，還提高了設計的靈活性，同時還體現了可持續發展、生態、效率和簡單理念。故模塊化設計有眾多優勢，首先，模塊化設計相對獨立。在設計的各個階段，根據系統的特點，將系統劃分為不同的功能部分，之后功能需求開始設計。由于各模塊可以相對獨立地進行設計、制造、修改和測試，方便不同加工企業的專業化。其次，模塊化設計可以互相改變。在設計過程中，同一功能模塊可以通過覆蓋不同類型進行設計，實現連接的標準化，允許模塊之間的自由切換，滿足不同產品的不同需求；最后，模塊化設計具有通用性，模塊還應確保產品線之間的兼容性，形成模塊化設計，提供廣泛的產品線。

2 模塊化住宅設計面臨的問題

2.1 未充分應用優化設計思想

模塊化住宅設計過程中，受建筑資源以及設計理念的影響，優化設計方法需要得到更為廣泛的應用。尤其是在住宅空間利用以及功能性體現等方面，需要設計人員依據要求以及標準對住宅的模塊化設計進一步優化，提升住宅的適用性與舒適性，但部分設計人員未充分應用優化設計思想，使得模塊化住宅未發揮應有的作用。

2.2 模塊化分解設計水平有待提升

模塊化設計規范和標準相對不足，使得模塊化分解設計水平有待提升。當前，模塊化住宅設計需要基于住宅的使用需求、有關部門的設計條例以及設計的實際效果進行操作，因此需要規范的模塊化住宅設計標準。例如，根據《住宅設計條例》，標準設計的雙人房和單人房是有限度的。因此需要在模塊化住宅設計中注意在設計規范和標準允許的范圍內進行，將需求、標準、效果等多種因素充分考慮，有效提升模塊化分解設計水平，促進房屋建設的良好發展[2]。

2.3 綠色設計原則不明確

綠色設計原則是住宅模塊化設計的重要環節。在住宅設計時，需要在保證功能的前提下進行綠色設計，尤其是室內外綠色植物以及各類污染的植物防治等內容，需要設計人員在模塊化設計時加以明確，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的植物，同時綠色設計也可以為居民提供一個自然和諧的氛圍，幫助人們放松。但在實際設計方面，部分設計人員過于關注模塊化住宅的功能性，未對綠色設計原則進行明確與應用，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計的建議

3.1 注重優化思想的設計應用

設計公寓時，設計師需要不斷改進他們的設計，設計一些功能模糊的區域，進一步滿足居民的居住需求。通過整合功能領域，如餐廳與吧臺的整合、開放或半開放式廚房結構的設計以及固定元件數量的最小化等理念的應用，這將充分利用空間優勢，深入應用優化設計思想。如果考慮功能沖浪的模糊性原理，優化設計雖然可以獲得較小的沖浪效果，但同時也獲得了最小化干擾。另外，廚房和浴室內部是重要的連接點，由于廚房中一般需要放置合適的食物、蔬菜等物品，因此需要設計獨立的供水管道，以保證廚房用水的清潔。而在廁所的設計中，可以將用水分為馬桶清洗與居民洗漱等多種類型，對不同類型的用水管道進行分別設計，減少干擾[3]。

對于小型建筑來說，設計師必須考慮如何利用有限的面積，同時如何將小空間設計成更寬的空間視野，為居民創造舒適的生活環境。另外，設計師必須分析空間容量，創造靈活的多功能空間，有效解決室內空間有限的問題。在優化設計之后，每個模塊都有不同類型、不同大小、不同形狀的浴室和廚房，同時根據模塊布局，有多種類型的組合，可以滿足不同設計需求。

3.2 空間復合設計方法的應用

在住宅設計中，由于住宅是不同于戶外的場所，因此必須充分考慮功能的多樣性，并確保空氣新鮮，自然光線充足。具體來說，要充分考慮陽臺、衛生間或者走廊的采光通風，以及空氣的清凈，并可在其中種植綠色植物。模塊化設計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構特點，又滿足了通風要求，而不需要在走廊內安裝額外的通風和照明系統。此外，作為額外的空間（例如儲藏室），如果樓下的樓梯平臺沒有入口和出口，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構，在不同層面深化建設，研究模塊化分層模型，模塊化系統的每一層都對應于不同類型的模塊，根據模塊化設計的要求，在模塊化系統中形成簡單的自適應組合，從而達到空間復合設計。如泰國的Open House，集商店、餐館和聯合辦公空間于一體，是一個4600㎡的雙高度休閑空間，包括14個餐館和酒吧，一個藝術畫廊，一個書店，一個共同的工作空間和一個兒童區。為了使這個空間易于通行，設計師為每一個空間的餐館開發了一系列的塔，這些塔樓能像“圖騰”一樣運作，從遠處可以清晰地看到餐廳，同時隱藏著凌亂的廚房和通風管道；每座塔都鑲嵌著獨特的木材拼接圖案，反射在每個塔樓天花板周圍的鏡面板上；書店在整個開放的空間中蜿蜒而上，在空間的一頭，一個巨大的雙層圖書墻環繞著另一個；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，則是辦公空間和會議室。

3.3 進行科學合理的模塊化分解

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

一般情況下，管道施工應合理，并應減少公共建筑面積。尤其是對高層建筑，住宅建筑應考慮電梯、大堂和樓梯。一旦選擇了最佳的運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。這將需要在主機模塊和運輸模塊之間的通信大小和類型之間進行系統通信。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輸模塊中。如果是前端組合，則必須根據具體情況調整模塊或變速器模塊的連接位置。隨著家庭的發展，居民的住房需求也在發生變化，材料設計本身也有較長的使用壽命。因此需要在住宅的整個生命周期內進行設計，并在設計的初始階段提供其模塊化組合的可能性，同時充分考慮改變居住空間布局的可能性，研究給定空間內變化大、適應性強的房屋類型。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，如具體的變化環節包括，將兩個家庭的內部空間轉變為一個家庭，還有兩個或兩個以上的家庭。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。當今的裝飾多種多樣，客廳的整體形象也多種多樣，也呈現了住宅的多樣化，保持了靈活性和多樣性。模塊式外殼分為幾個模塊，每個模塊使用標準組合部分，進一步降低成本，提高能源和設計靈活性，而建筑物的各種模塊組合住宅適合家庭生活的所有個體，居民使用更加舒適，尤其是符合最低要求的低收入者，對個人生活特別感興趣的團體或想租房子的大學生等[6]。

3.4 綠色設計策略

隨著全球“綠色發展”理念的興起，綠色產品的研發已經成為新的商業銷售點。綠色設計強調產品的低碳特性，已成為產品或項目生命周期設計的核心目標，越來越受到人們的歡迎。因此不僅要確保產品的基本功能、耐久性、性價比和質量，還要滿足環境目標的要求。而模塊化設計是對多個功能模塊進行劃分和設計，分析產品在特定區域內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格，通過選擇和組合不同的模塊，開發出了一系列能夠滿足不同市場需求的產品。目前，建筑師們開始意識到所有獨立的空間都將在未來的低碳設計中發展，需要改善空間的內部功能，滿足人們的需求。另外，生態設計策略可以結合模塊化設計方法，滿足產品的功能性和生態要求。一方面，它可以縮短產品開發和生產周期，提高產品質量，擴大產品范圍，快速適應市場發展；另一方面，減少或消除對環境的負面影響，方便現代化修理和解體。

此外，在住宅建筑中，應考慮如何從人與環境相互作用的角度，根據人的需求優化居住類型的空間環境，構建居住類型的空間環境。需要注意的是與家庭成人或室友共享空間的設計。在某種程度上，住宅設計可以使居民與他人分享生活，改善與室友的關系，生活中相互關心，在具體設計方面，需要尊重他們的隱私[7]。

4 結束語

住宅建筑是人們生活的主要場所。在進行住宅建筑設計時，必須對人的居住需求進行綜合性考慮，確保設計的科學性、合理性和實用性。在住宅設計工作過程中，需要多方面考慮設計要素以及要求，并將其和實際的設計要求緊密結合，滿足實際設計應用的要求，完善和保障住宅設計優化目標的實現。