模块化建筑空间设计的发展研究(5)

2013年7月8日

1.5 模块化建筑体系中的主要成员-盒子式建筑

盒子式建筑是模块化建筑体系中应用最为广泛的，也是最为典型的一种设计形态。方形的盒子以它简洁的线条，满足了以上提到的模块化的所有条件，同时迎合了建筑轮廓向直线发展的趋势，使功能空间与外部框架紧密结合。

1.5.1 盒子式建筑的发展概况及特点

盒子式建筑是用钢筋混凝土、铝、木、玻璃钢和塑料等材料预制成的盒子状的模块构件。盒子，就是盒子建筑的盒形模块化构件。这种构件由顶板、底板和四面墙板组成，是六面体(也有做成五面体和四面体的)，它的外形酷似盒子，故称之“盒子构件”，也有叫做三维构件、空间构件、舱体构件的。

盒子式的构件房屋是由盒子构件建成的一种新的工业化建筑体系，原先在现场施工的水、暖、电、卫和内部装修等项工程，乃至一部分固定式家具，均可在工厂做好。留给现场的，只不过是不太费工的构件吊装、节点处理、管线连接等少量工程，象搭积木一样组装而成(图2-9、2-10)。

由盒子组成的工棚,模块化建筑

图2-9 由盒子组成的工棚

双层叠呈盒子工棚,模块化建筑

图2-10 双层叠呈盒子工棚

盒子构件在工厂中预制，便于组织工业化生产、现场工期短、减少劳动强度、提高工效、受季节影响少、建设速度快、抗震性能好、材料用量省、使用面积大、建筑自重轻等突出优点，但必须具备较为完善的工厂设备，运输条件和吊装能力。

目前，世界上己有三十多个国家修建了盒子构件房屋，生产盒子构件较多的国家也有二十多个。盒子构件的使用范围也由低层发展到多层和高层。目前9-12层的，没有承重骨架的盒子构件建筑，应用己经相当普遍，有的已经建到15层或20层以上。加拿大有规模庞大的盒子构件综合体，苏联甚至出现了盒子构件建筑小区，有的国家己由城市逐渐推广到了农村。

在世界现在己经建成的盒子建筑中，1-2层者较多，多层者略少，高层者更不多见。到目前为止，世界上最高的盒子建筑是1968年建于美国圣安东尼奥的Palaciodel Rio大饭店，此饭店共计21层，有500套房间，底下四层和最顶上的一层为现浇钢筋混凝土结构，中间16层全是钢筋混凝土盒子构件，共496个。还有日本著名的“中银舱体楼”，也是较高的盒子建筑，将在第三章中作为典型实例详细分析。

我国自1979年起，在青岛、南通、北京等地陆续试建了几栋盒子构件房屋。南通用钢筋混凝土盒子构件建造了两栋不同的4层住宅楼，并筹建了一个年产2-3万平方米的盒子构件预制厂，1982年至今，又新建盒子构件住宅楼约15000平方米。青岛也用钢筋混凝土构件建造了一栋住宅楼，并已试制钢筋混凝土隧道形盒子构件和筹建预制厂。北京丽都饭店属于轻型盒子构件建筑，第一期工程共用引进的钢构架轻型盒子构件500多个。

盒子构件的种类按材料分有钢筋混凝土的、轻质混凝土的、金属的、木的和塑料的。钢筋混凝土盒子构件坚固、耐用、承受能力较强、容易成批生产，但重量太大，运输不便，起吊时需要大吨位的起重设备；轻质混凝土盒子构件是用各种轻质混凝土制成的，主要用于低层的或独户住宅建筑；金属骨架轻型盒子构件多以普通型钢，特制轻型钢或铝合金做骨架，外包石棉水泥板，木板或金属板，最大优点是体重较轻，运输吊装很方便(图2-11)；木盒子构件使用较早，技术上也较成熟，在美国应用较多，主要是用来建造1-2层的住宅。在农村、林区和新开垦的地区尤为适用；塑料盒子构件的加工工艺和老化问题尚未完全解决，目前仍处于试验阶段，主要用于卫生间。

盒子的运输方式,模块化建筑

图2-11 盒子的运输方式

确定盒子构件的形态与尺寸，必须综合考虑使用上的要求，生产、运输、吊装的要求以及标准化和多样化的要求。

盒子构件的平面形式多为矩形，也有少数国家研究试用平面为五边形、六边形或其他形状的盒子构件。平面为矩形的盒子构件容易布置家具设备，制作也较简单。用这种构件建造的房屋，无论室内还是外观都与传统房屋相类似，因此，很容易从情感上为人们所接受。

用六角形的盒子构件组合建筑物，特别是住宅楼，具有多方面的优越性。由于它可能有两面、三面甚至更多的外墙可以开窗，其采光、通风问题都容易解决，还可以避免差的朝向。用这种构件组合住宅时相邻墙面少，户间隔音效果比较好。由于它的外轮廓接近圆形，当房间面积相同时，其墙的周长比矩形构件的短。这种构件的另一特点就是，构件本身极易规格化，而组合体又能多样化以致系列化。同是四室户，其平面的布置方案却有很多种。可以想见，这对丰富城市面貌是相当有利的。

形状的变化不仅表现在平面上，还表现在整个空间上。随着材料和技术的新发展，为了满足不断出现的新要求，多面体、圆柱体等各种盒子构件正在不断涌现。

1.5.2 盒子式建筑常见的组合方式

盒形构件有的设计为居室，有的为厨房、卫生间和走道的组合间，有的为门厅、楼梯间。设计这些盒形构件的门窗洞和内隔墙的布置可不相同，但所有的承重部分应力求统一，便于组合不同户型的单元。盒形建筑可采用单间组合式，即一间为一个盒形构件进行单元组合；又可以采用双间组合式，例如以两间为一个横向盒形构件进行组合；也可以是三间组合式，以三间为一个纵向盒形构件进行组合；此外，还可以采用错开叠合式与墙板结合，或将盒形构件与楼板、墙板结合起来，利用两个盒形构件间的空间(图2-12)。

盒子的制作方式,模块化建筑

图2-12 盒子的制作方式