模块化建筑空间设计的发展研究(16)

2013年7月14日

3.2 模块化建筑在设计和施工上的优势

模块化建筑的特点是施工工期较传统工期短得多，一般缩短二分之一到三分之一左右。因此，这种房子适宜于房荒严重和等待解决住宅困难的地方。同时在美国的盒子构件工厂一般都放在靠近河岸的城镇上，以降低运输成本。也正由于模块化建筑的重量较重，要采用大吨位的吊车吊装，所以在施工上也受到一定的限制。

模块化建筑具有一系列突出的优点，其中最大的优点就是速度快。同大板房相比，模块化房屋的施工周期可以缩短50~70%，加速资金周转，尽快地发挥投资效益，满足用户的需要。

其次，由于模块化建筑的工业化生产程度高，因而用工特别省。同大板房屋相比，总用工量约可减少10~15%；同砖砌建筑相比，可减少30~50%。施工现场的用工量减少尤多，一般可比大板房屋减少一半以上。

最后，材料和设备的损耗降低，工人劳动条件大大改善，免受日晒雨淋之苦，施工过程可不受或少受气候影响，利于组织常年均衡施工。

3.3 模块化建筑设计应遵循的原则

适用、坚固、经济、美观是建筑设计的一般原则，模块化建筑也应遵循这个原则。毕竟模块化建筑在功能和结构方面，要满足人们的使用要求。同时，要有大胆创新的思想。建筑本身在人们的意识里已经固化成了非移动的物体，而人们要使用的是建筑的内部空间，如何在模块化建筑中体现这个空间，这就要求建筑师要有丰富的其它领域知识与建筑知识相互融合，打破常规，找到恰当的结合点。重要的是形式的设计要体现美观的原则。建筑师可以从组合等方面去拓展和挖掘美感，建筑师应像专业承包商能创造美的车辆一样创造优美的可移动的建筑物。当然还可以从模块化建筑所应用的城市的文化背景来考虑。

模块化建筑作为有特色、有内容、引人注目而又精确有效的空间环境，应注意在设计时尽可能消除它对人们心理产生的临时性和移动性影响，增加其舒适性和稳定性。使人在使用时，对建筑的传统概念不至于产生大的甚至是错位的变化。

在注重设计的同时，也应当注意新材料和技术的产生。模块化建筑在新材料和新技术的出现后，有了较大的飞跃。所以，新材料的产生可能对这种类型的建筑设计产生很大的影响。对于模块化建筑，采用新技术新材料可使提高它的使用寿命。

3.4 模块化建筑与其他类型建筑的比较

3.4.1 模块化建筑与装配式大板建筑比较

模块构件具有空间结构单元的特点，受力性能好，设计上比较经济，由于模块构件顶板与墙板整浇为一体，不存在楼板搁置长度问题，墙壁可做得较薄，内墙虽由两壁拼成，但只是一道空心墙，用料仍比较省。在构件制作上，一个模块构件即为一个房间，规格型号少；同样一个房间，装配式大板则需有内墙板，外墙板，大楼板若干块构件拼成，制作规格型号多。在施工安装上，模块为立体构件，松钩即可站稳，连接一般只需角部焊接；而大板构件多、吊次多，就位后需用支撑临时固定，再进行现浇接头连接、工序多。模块构件体积大、重量大、需大吨位拖车，吊车进行拉运和吊装；大板构件体积小、重量轻、较小的拖车，吊车便可运输吊装。

3.4.2 模块化建筑与框架建筑相比

框架结构在梁、柱、楼板上用去相当数量的钢筋混凝土，它的成品只是一个结构骨架，还需进行墙体砌筑，内外墙面抹灰等大量建筑装修工作；模块结构钢筋混凝土的用量与其相当，但使“建筑”与“结构”合二为一，盒壁不仅是围护结构，还协同角柱和梁共同工作，经济合理。

3.4.3 模块化建筑与砖混建筑相比

砖混建筑为我国的传统建筑，适应性强、造价低，广为各地采用。但是烧砖要毁坏农田，以北京市为例，因烧砖每年要毁坏农田三千亩，长此下去会造成无法弥补的损失，为此，北京市对用砖作了政策上的限制，并努力寻求工业化建筑体系，逐步控制砖混建筑数量。砖混建筑由手工作业、用工多、工期长、抗震性能差、使用面积系数低。而模块化建筑根据北京工程实践统计，用工节省三分之一，工期缩短一半左右，钢材、水泥、木材的用量与砖混建筑接近，而使用面积系数高13%左右，耐久性等级也有提高。

模块化构件的施工特点：采用模块构件建造房屋时，有2/3以上的施工过程可在工厂内完成，只留模块组装、少量装修、接通管线等工作在现场操作，因而约80%的工作可不受气候影响，适宜大规模工业化生产。总用工量少，劳动条件有所改善。施工工期较其它施工方法缩短约1/2。主要材料耗用量和现浇大模板建筑相仿或稍低。但是，模块构件预制工厂投资较大。

模块化构件的承重类型：按其静载特性分为承重构件和非承重构件。金属或木制的模块构件多用在一、二层房屋或有承重骨架的镶嵌式建筑。塑料的盒子构件则仅用于房屋的一部分，如厨房、浴室、厕所等，或用于悬挂建筑。钢筋混凝土的模块构件使用较广，通用于多、高层盒子构件房屋。美国有从旅游车和活动房屋发展而来的折叠式模块构件房屋，可不受公路运输对宽度的限制，作为工地办公用房、宿舍或活动修理车间。

第四章适合我国国情和发展需要的模块化建筑空间的设计研究

事实上，今天的模块化住宅同传统的住宅从外观上已经很难看出差别了，越来越多的业主开始接受、选择模块化住宅并享受着它们所提供的舒适和智能，并且越来越多的优秀设计人员开始为客户量身设计其期望拥有的一套完美的模块化住宅。

我们应该大力地推广这种住房，这种住房无需花费巨资去购买越来越昂贵的土地，只需临时租用一块不大的空地就成，租用的时间甚至几个月、几个星期，特别是对那些工作流动性较大的人们。

针对中国目前社会上存在的一些现象，人口剧增，资源耗费日趋严重，象上海、北京这样的大城市人口密集度越来越高，人均空间正变得越来越拥挤，而随着我国综合国力的不断强大，越来越多的大型国际聚会都将会在这些城市举办召开，所以要求城市提供一种既便于迁移组装，又可以有效节约能源的建筑形式。模块化建筑似乎有着迫切的需求，而今天看到的西方国家的一些己经较为成熟的模块化建筑空间的存在，告诉了我们实施的可能性。

根据我国现阶段的国情和实际情况，可以设计适合我们自己使用的模块化建筑，寻找适合我国的发展模式，有利于解决社会问题，有助于我们的工作和生活的方便，提高生活品质，对我们当今生活具有实用意义。从我国国情和实际情况出发，分析出下面几种模块化建筑空间设计在我国的发展，以及适合的设计形式：

4.1 适合的模块化住宅设计解决我国居住产业的现状

鉴于模块空间的特点，我研究的目的也在于解决实际问题。人口问题是中国乃至当今世界的一大热点问题，中国居住空间的发展对建筑工业化具有深远的意义。

以深圳为例，作为中国第一个经济特区，二十多年来建设成就有目共睹。今天，深圳持有外地身份证并拥有深圳暂住证的人口多达240多万，不断寻求更富有挑战性的工作和更高的薪酬，是深圳这个城市人口流动性大的一个重要原因。在原始资本积累阶段，大多数人暂时买不起自己的住房，因此暂住人口常常根据他们的工作地点更换他们的居住地点。

除去人口这一问题外，我国居住产业面临着许多的问题，如：缺乏生产力、缺乏创新和发展、太多的垃圾、复杂的流程、缺乏生产竞争力、一步到位的生产方式、健康安全问题、环境问题等。

在居住要求上，暂住人口对于住房的要求也不仅仅是一个栖身之所，通常要求户型小而全，要求有独立的厨房和卫生间。基于上述各点，考虑设计一种暂住人口住宅，根据不同场地满足居住者不同需要。所以在设计中应尽量的考虑到功能的适应性、空间和结构的多样性、建造的灵活性、形式表达的多样性。

4.2 模块化建筑的应急运用-2008年汶川地震后的安置房

近年来世界各国发生了各种大大小小的自然灾害。1976年7月28日，中国发生的唐山大地震；2004年12月26日印度尼西亚海域发生里氏9级地震并引发的海啸；2008年5月12日的四川汶川8级大地震，更是让我们体会到了自然灾害的可怕。截至到目前为止，汶川地震造成伤亡人数达到87000多人。造成的直接经济损失8451亿元人民币，四川最严重，占到总损失的91.3%，评估划定了四川、甘肃、陕西等三省的极重灾区和重灾区，各省分别是39个、8个和4个，51个灾区县总面积13万多平方公里。

自然灾害发生后，房屋遭到破坏的灾民流离失所，重建工作的第一步是解决灾民生存的需要。相关资料显示，仅在2003年1月之前，我国当年因为灾害倒塌的民房就多达348万间。全国当年因灾紧急转移707万人，临时在外安置需要进行基本生活保障超过一个月以上的灾民达到300多万人，有的灾区灾民临时安置的时间长达4个多月之久。而如何安置这些受灾群体呢?

就我国目前的情况看，在灾区附近搭建临时暖棚和使用救灾帐篷，只是使灾民的生活空间不用裸露在外，基本生存要素并没能彻底的满足。在许多灾区帐篷居住区内，帐篷随处搭建，零散没有经过政府的规划，如果出现火灾这样的次生灾害，人在逃生上会形成一定的障碍；在帐篷和暖棚内常常会看到人畜混居，大小便随地，这样的情况在热带很容易形成流行病的传染，灾民的卫生健康受到很大的威胁，人的基本生存要素得不到保障。

我国短期安置灾民主要的办法是使用救灾帐篷。现有的救灾帐篷结构简陋，只具有将人的生存空间分隔，简单挡雨和轻度挡风作用。对于极短时间内安置的灾民适用，但许多灾民需要在临时住所里安置1到4个月之久，这样恶劣的环境怎么能够解决问题呢?如何去规划一个合理的灾后临时居住设施变得非常迫切。