浅谈建筑模数化设计与工程实践

1、    浅谈建筑模数化设计与工程实践    陆洁婷摘要：模数化设计是具有“个性化”、“生态化”和“人性化”的设计，面对小型住宅并不多的使用空间，利用模数使每一个室内区域都得到最大化的使用，形成一个模块，再把各个模块结合建筑模数，灵活排列组合出各种户型，这样就不会因为首先确定的建筑户型与后期室内设计的尺度不匹配，造成空间的浪费。在小建筑中使用了模数化设计，人们才能真正的体会到什么叫“以人为本”。关键词：建筑物 模数化设计 工程实践引言模数作为一种设计思路， 在现代建筑学领域里越来越受到重视， 通过模数秩序手段， 使建筑设计更好地适应当代需求， 促进设计标准

2、化和建筑工业化， 从而减轻环境负担。一、模数化设计概述1、概念模数其实并不是一个抽象的东西，它是一种尺寸单位，人们在生产的过程中，按照这个约定的单位进行整数倍增加或减少，以此来确定尺寸，这样一来，现场的安装就可以实现通用性和互换性，可以最大限度地减少或避免现场裁、锯、刨、凿等粗犷的作业方式。2、优势模数化的工艺不仅能够减少本金支出，减少工程消耗，缩短工期，还能够降低当场施工的次数，更加便于组合装配，增加完整统一性。进一步说，模数化能够使交通运输与库存更加便利，这样就减少了本金。举个例子，在许多发达国家迈出了工业化的步伐后，科技的进步，建筑工业化的发展，标准化设计便成了许多争先模仿的案例。例如，

3、英国的“水晶宫”，因为它是根据模数化、标准化而设计的，所以它只经历了八个月就完成了施工。二、建筑模数化设计要点1、基本模数策略在室内设计上，我们需要室内模数来帮助我们完成合理的设计，争取找到最优秀的设计方案。我们需要建立一个基础模数，要适合户型的特点，一般我们将300mm 作为基础模数，在扩大或者缩小的时候都要是其倍数。除此之外，更要注意与人体的协调，这将是在设计中最为关键的依据。模数在设计的运用中， 最简单的方式就是选择一个或几个关键模数， 并通过这个模数与不同的体块相联系。理想的模数应当从始至终贯穿于建筑的设计及建造过程中，例如， 将轴网尺寸设置为重点模数，再将层高的尺寸、外立面饰面设置成

4、与轴网、 层高尺寸相关倍数的尺寸等，以此类推，完成从整体到细节模数策划。2、户型内平面的多样化设计（1）平面的功能模数平面的功能模糊指的是平面与平面之间并没有明顯的区分开来，几种功能空间之间存在着模棱两可的关系，或者是重合的关系。比如说客厅与餐厅重合、卧室与书房重合。使用了平面的功能模糊，可以在面积不大的情况下满足必要的生活空间需求。根据不同情况下的生活需求，大致存在着五种模糊方式：书房-起居室，卧室-起居室， 书房-卧室，餐厅-厨房。（2）平面的功能转换在现代发展的今天，平面空间需要有多种使用功能，如果只有一种使用功能根本满足不了人们的需要。有的时候是白天与黑夜需要的功能不同，有的时候是随着

5、生命周期而改变了功能需求，不管是哪种原因，现在家居的平面都应该具备可以随时转换功能的可能。（3）平面之间的多样组合方式平面之间的排列组合方式主要有三种。合并：就是指几个小型的空间合在一起成为一个整体。分隔：指把一个大的空间用隔断或其他方法，切分成多个小的空间。重组：每一个空间的尺度都不产生变化，但是空间与空间之间可以相互组合，使格局发生改变，还可以使用“一门两用”的方法来对平面进行重组。一门两用就是指同一个门，可以连接两个空间，打开一个空间时，另一个空间就关闭了。3、三维模数网格策略通过设置 bim 三维模数网格来进行方案设计，有助于实现更加规整设计。三维模数网格中的模数， 除了作为设计的度量

6、依据外， 还起到决定每个建筑构件配件的精确尺寸和确定每个组成部分在建筑中的定位作用。三维模数网格包含水平模数和竖向模数网格。可以依其作用分成建筑模数网、 结构模数网格和装饰模数网格。建筑模数网是用来作为空间划分的依据， 而结构模数网格则是作为结构构件组合的依据， 装饰模数网格作为家具和内装的依据。4、参数化策略参数化就是将建筑设计的要素都变成某个函数的变量， 通过改变函数算法， 获得不同的建筑设计方案， 简单理解为一种可以通过计算机技术自动生成设计方案的方法。基于尺寸参数化策略， bim 的构件可以包含长度、 角度、 面积、 体积、半径、 弧长等尺寸参数，可在设计过程中根据模数需要而改变。基于

7、变量参数化策略， 实质上是尺寸策略的进一步拓展， 方法是将特定的设计要素，如尺寸、约束条件、 工程计算条件等设为设计变量。5、模块化设计模数是模块化设计的前提， 模块化设计实模数设计的拓展。模块化设计通常应用于装配式建筑， 简单地说就是将设计模数的构件组合在一起， 构成一个具有特定功能的单元， 将这个子单元作为通用性的模块与其他产品要素进行多种组合， 构成新的单元， 产生多种不同功能或相同功能、 不同性能的系列组合。模块化设计有着相对独立性、 互换性、 通用性这三大特征。模块是构件的集成的产物，属于成套实用技术。三、建筑模数化设计工程实践本文以麒麟麒麟科技生态创新园no.2010g61地块科技

8、创新公共服务平台为一栋多层办公楼建筑为例进行概述。建筑平面内部由“l”型走道连接，两侧布置功能用房。并设有三组主要垂直交通区域，共设有8部客梯和三部货梯，标准层设有7部楼梯，一、二层展示区域另设有两部楼梯及一部开敞式楼梯为其服务。水平和垂直交通互相交织，形成便捷有序的疏散网络。建筑负二层为机动车停车库和设备用房，负一层为机动车机械停车库和自行车库和设备用房，首层为办公、展厅、多功能厅、会堂和服务中心，二层为办公、接待和展厅，三层为办公和员工餐厅四至六层均为办公。建筑立面材料以全玻璃幕墙形式为主，配以部分石材干挂，使整个建筑更为现代、沉稳，内部中庭空间在立面均有与之对应的隐框玻璃幕墙设计，通过材

9、料本身的变化的应用，形成体块感强，清晰明快，虚实搭配协调的整体立面风格。同时，外立面采用单元模数化全玻璃幕墙的形式，各标准模数之间采用浅色石材加以分隔，石材本身通过局部的跳色和玻璃镶嵌等手法使建筑立面更为生动，强调建筑的模数及对尺度的精确把握，活跃建筑色彩，创造出简约大气的建筑形体感。结语建筑模数化在我国古代建筑中就有了较为广泛的应用，在西方工业革命之后，模数化的相关理论得到了更为广泛的倡导及流传。当前，我国在建筑模数化设计方面，虽然有了一定的经验积累，但还是需要深化设计，加强建筑的模数协调与标准化，从而提高劳动生产率。本文主要分析了建筑模数化的优势及概念，由此探讨了当前建筑模数化设计的要点所在，以供借鉴。参考文献1张龙巍，黄勇，刘曦. 秩序与模数：曲面建筑参数化设计方法研究a. 全国高等院校建筑学学科专业指导委员会、建筑数字技术教学工作委员会.数字技术与建筑2014年全国建筑院系建筑数字技术教学研讨会论文集c.全国高等院校建筑学学科专业指导委员会、建筑数字技术教学工作委员会：，2