箱式模塊化設計在商業建筑中的應用

文/中國建筑設計研究院有限公司 楊 茹 朱宏利

0 引言

箱式模塊化建筑是由多個獨立模塊單元組合而成的建筑形式，模塊單元在工廠預制而成，通過交通工具運輸到工地現場進行組裝。每個模塊單元是獨立的結構體，大多為長方體，主要采用鋼結構框架組成空間單元，每個單元在工廠內完成樓板、墻體、吊頂和機電設備部分。箱式模塊化建筑體系具有工業化生產、全裝配式構造、集成化體系、模塊化系統、機械化施工等優勢，因此施工速度非?？?。上述特點使箱式模塊化建筑體系成為裝配式建筑發展的新方向。

在商業建筑中，建筑房間多、類型相似，同時商業建筑中的人流量大且聚集時間集中，有利于組織水平和垂直交通。空間組合形式基本為走廊式，便于模塊組合。商業建筑的上述特征為模塊化的設計與建造提供先決條件，有利于對商業建筑進行模塊化設計，將標準化模塊進行組合，并進行模塊化施工和裝配式建造。

箱式模塊化建筑在商業領域的應用多具有臨時性質，具有易拆卸和移動方便的特點，廣泛應用于各種旅游勝地和臨時商業街區等地，昆山高新區南星瀆集裝箱商業街項目采用模塊化建造方式，在環保、時間、成本控制和可回收利用方面具有良好的社會、經濟效益。商業組團由多個集裝箱模塊組合圍合形成活動廣場和公共空間，每個模塊空間不僅舒適，而且具備伸縮性和擴展性，擁有專屬的外擺灰空間和室外活動空間（見圖1）；北京三里屯南區集裝箱建筑通過當代建筑手法為城市內部街巷注入無限活力，設計師通過富有韻律感的金屬框架結合進出凹凸的集裝箱重構了古老街巷（見圖2）。相較小型、靈活的商業空間，成規模且將箱式模塊用于大型商業建筑的案例較少，所以對箱式模塊化在大型商業建筑中應用的探索具有一定價值。

1 昆山高新區南星瀆集裝箱商業街

2 北京三里屯南區集裝箱建筑

1 項目概況

福園工業鄰里中心項目是箱式模塊化在大型商業建筑設計方面的一次嘗試。該項目位于蘇州昆山市高新園區，周邊緊鄰工業廠房。項目用地西側緊鄰寰慶路，南側緊鄰包家橋路?；啬蟼燃皷|側是大面積待開發的自然景觀。基地中有3棟既有公寓，通過改造結合設計的商業建筑共同為周圍上班族打造活力共享社區。

本項目分兩期進行，場地西側為一期建設范圍，建設工業鄰里中心和3棟改造公寓，場地東側為二期建設用地，為新建公寓。工業鄰里中心從人文關懷角度出發，為周邊工業園區的企業工人提供集公共交通與商業服務于一體的一站式生活服務綜合體，主要功能包括商業、餐飲、娛樂、休閑、文化、體育等，以解決工業企業園區的配套服務問題，提升產業工人的感受、體驗及生活質量。工業鄰里中心1層建設公交首末站，設置3條公交車專線，輻射整個城北工業園區，為工人提供舒適便利的交通服務；2～3層設置商業，為工人提供活力開放的商業空間，建筑設計體現裝配式建筑特點，打造富有城市特色的工業鄰里中心新范式地標性建筑（見圖3）。

3福園工業鄰里中心3a鳥瞰效果3b功能分析3c立面效果

2 總圖布局與建筑設計

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，將工業鄰里中心布置在鄰近城市主干道一側，建筑主入口面向西側寰慶路，爭取良好的城市形象展示面。建筑總體布局呈正方形，在充分利用現狀用地的同時順應道路走向。工業鄰里中心總建筑面積18605m2，共3層，整體上大下小。1層為鋼筋混凝土結構，清水混凝土外墻，西側為商業和服務用房，中間部分為停車和公交車行車道，東側為設備用房；2～3層為箱式鋼結構模塊。建筑有2處主要入口，其中一處鄰近主干道，通過2個大臺階可上到建筑2層，方便途經此處的人流；另一處位于建筑東側，面向公寓，方便從公寓進出的人流，通過扶梯直達建筑2層，也可通過連接體直接進入鄰里中心。

為打破人們對箱式建筑形式呆板生硬的印象，建筑首層行車道為拱形，內部均采用拱梁形式，使整體建筑形象更加活潑生動（見圖4）。2～3層通過模塊化集裝箱堆疊而成，兩層均采用“回”字形布局方式，中間圍合出一個寬敞的大平臺，同時結合樓梯臺階的方式，為人們提供觀看表演的廣場（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光板，使建筑外觀更加豐富（見圖6）。

4 首層停車場

5 中心觀演廣場

6彩色陽光板外立面

3 箱式鋼結構模塊化建筑體系設計

項目2～3層采用箱式鋼結構集成模塊建筑體系，箱式鋼結構集成模塊是具有建筑使用功能的鋼結構箱式集成建筑單元。該建筑單元在工廠預制完成，由鋼結構主體結構、墻體、樓板、頂板、內裝構件和設備管線組合而成，可滿足各項建筑、建造和使用階段的性能要求。

箱式鋼結構模塊化建筑作為工業化生產的裝配式模塊化建筑，要求標準化與裝配率高，建筑模塊類型和規格盡可能少，以有利于節約成本，提高效率。在商業建筑中，不同商業空間的功能和大小不同，需要在生產時根據功能需求進行不同的模塊設計，同時根據空間大小進行不同模塊的組合。

在工業鄰里中心建筑設計中，共有45個功能建筑模塊，包括16個餐飲模塊、4個衛生間模塊和25個零售商業與服務模塊。不同的功能模塊由不同數量的標準單元模塊構成，標準模塊單元的模數尺寸規格為8100mm×4050mm×3900mm（長×寬×高）。采用這種尺寸可滿足標準化生產需要，方便使用工廠標準構件進行生產；模塊高度統一為3900mm，一方面考慮到商業建筑空間較大，需要足夠的層高才不會顯得壓抑，同時也考慮到運輸需要；模塊寬度為4050mm，是因為2個標準模塊組合后的寬度構成1跨柱網寬度，方便首層停車。

為滿足商業建筑功能需要，餐飲模塊由4個單元模塊組成，其中1個為廚房模塊，設置排煙和給排水管道，按照防火規定，廚房與就餐空間設置防火隔墻，采用乙級防火門。對于普通的零售商業模塊，沿模塊短邊采用玻璃門窗；沿長邊布置時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，平面布局時設計梯形室外花園，使整個流線更加豐富，形成彎曲的視覺通廊，提升人們在商業建筑中的行進體驗。鄰里中心項目共設置4個樓梯，分別位于建筑的東西兩側，建筑樓梯同樣采用標準化設計，便于現場安裝。

福園工業鄰里中心商業2層模塊放置在混凝土結構上，業主曾提出可能繼續增加1層模塊，因此，在設計之初，融入適應可能生長的模塊化設計理念，結構設計考慮增加1層頂層模塊連接構件。

4 結語

在商業建筑中，建筑房間多、類型相似，有利于實現標準化、模塊化設計。箱式模塊化建筑在福園工業鄰里中心項目的應用，為裝配式建筑提供新思路。項目結合功能需求和現狀場地條件，通過箱式模塊化建筑設計方法解決了建筑在實際使用中的問題。同時，不同的設計策略賦予建筑形體獨特的造型。此次項目的實踐經驗可為未來箱式模塊化在商業建筑設計中的應用提供參考。