浅析模块化展览型温室在城市公共空间的应用

江云

摘要：在我国现代温室工程的发展过程中，温室设计虽然取得了一定的进展，应用范围也越来越广泛，但总的来说都是在旧理念、旧模式的思维方式下运转，缺乏技术上的创新性。所以在温室设计中应用新的设计理念和设计方式尤为重要。模块化设计是对现代温室的创新设计。本文主要是对模块的概念以及如何将模块化设计与展览型温室结合做了简单的介绍，并且对如何合理的将模块化温室在城市公共空间进行展览以及这样设计的意义做了简要的分析。总之，温室模块化设计会是将来温室发展的一个重要方向，应在该方面多加探讨、深入研究，形成一定的理论体系，对今后温室的发展打下基础。

关键词：模块化；展览型；温室；城市公共空间

1.模块化设计

1.1模块的概念

“模块，就是可组合成系统的、具有某种确定功能和接口结构的、典型的通用独立单元”[1]。这是对模块较为准确的概括，涵盖了模块的主要基本特征：

（1）互换性，模块的造型及接口部位的结构和参数标准化，可以实现不同模块间的相互转换，从而满足大数量不同产品的生产的需要，缩短时间、提高效率；

（2）功能性，模块具有明确的功能要求，每个模块都可以不依附于其他功能而独立存在，各个模块间的功能实现互不影响，是自我包含，自我实现的；

（3）相对独立性，可以对模块进行单独的造型、尺寸、功能、结构的设计各个模块相对独立，依靠接口进行连接组合；

（4）通用性，在横系列、纵系列的同类产品中，可以实现模块的通用和互换。

1.2模块化分析

1.2.1模块化。模块化是一种较为快捷的设计方式，由于市场的多样化需求，企业在缩短生产时间、降低产品成本的同时还要通过不断地创新设计来满足客户要求。模块化设计是指在研究设计具有多种功能的不同产品时，不需要对每种产品进行单独设计，而是在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合可以构成不同的产品，以满足市场的不同需求。

1.2.2模块化设计的意义。模块化设计可以缩短产品设计与生产周期，降低成本或节约资源，提高产品质量，使产品系列化、批量化，在保持产品通用性的同时灵活应对市场的多样化需求；零部件的功能与产品的功能是一对一的关系，这样在对零部件进行改进的时候不会影响其他零部件和功能的调整，所以方便重复利用、改进升级、维修维护和产品废弃后的拆卸、回收和处理；模块化使整个产品的结构非常清晰，易于从整体上理解和设计产品，通过对模块进行分解可以使人们清楚的了解产品的内部构造，增加产品的可操作性。

1.3.模块化温室设计

1.3.1模块化温室设计分析在温室设计中应用模块化的设计理念，把以往对传统温室中各部分零件、结构的设计方式改为对模块进行设计的方式，再根据需要对模块进行选择、组合制造成温室。温室模块化主要是把温室整体划分成温室单元，将模块的相应参数进行通用化、系列化设计，从而使温室单元模块标准化。根据需求，选择相应的温室单元，按照一定的方式进行组装，在满足温室多样化需求的同时实现温室结构的快速设计。

1.3.2模块化温室设计的意义温室结构模块化可以实现温室结构的快速设计，满足市场的多样化需求；在生产过程中分门别类，减少操作工序，降低生产难度，降低成本；缩短生产和组装时间，可在工厂加工、现场安装，减少施工费用；当温室体量较大时可以选择分解运输，降低运输难度，减少运输费用；便于维护和检修，由于其各模块功能独立，互不影响，可实现模块的标准化和通用性。

2.温室结构的模块划分与组合

2.1模块划分的原则

功能原则：模块划分是模块化设计的基础，在模块划分的过程中必须满足各个模块都有其对应的功能，并且各模块功能独立，操作中互不干扰。

结构原则：模块化设计是由多个模块按照相应的结构进行组合而成的，所以在模块划分中结构正是这些模块的组合方式，也可以说结构是模块化产品的表现形式。

接口原则：所谓模块化产品就是由多个模块进行组合实现其功能，各模块间通过接口进行连接，任何模块都必须有至少一个接口来与其他模块进行组合。

2.2模块划分的方法

模块划分是模块化设计的前提，模块划分合理与否直接影响到产品的功能和效应，所以在模块化设计中模块划分的方法是关键。针对温室结构的模块划分应遵循功能为主的原则，在对温室功能分析的前提下，结构需求的基础上进行功能分解，实现模块的合理划分，设计出具有特定功能的模块，根据需求制定相应方案。温室结构是由主体结构和附加材料围合而成的相对封闭的建筑空间，主要为起到保温、防寒的作用；温室结构应该具有一定的受力能力，以满足温室相应设备的安装；应具备一定的支撑能力，承担荷载，搭建适合植物生长的相对开阔的场所。通过对温室结构的分析，按照其功能原则可以把温室划分为几个模块：温室屋盖模块、温室屋面模块、温室结构柱模块，温室附属模块。

2.3温室模块的组合

模块的组合是温室设计中的输出环节，根据用户的需求，选择参数相对应的模块进行组装。模块的选择是一个反复校对的过程，首先，选择需要的单元模块按照温室结构要求组成结构模块；其次，再将组成的各结构模块进行组合，模块组合必须满足各模块间的参数相符合，例如尺寸和性能。如果在模块库中没有需要的模块就选择在原有模块的基础上进行横向或纵向的改进或参照数据重新进行设计建模。

3.模块化展览型温室的应用

3.1温室的应用

温室主要是用来在反季节或者不适宜植物生长的气候条件下对植物进行培育的空间，可以通过人为操控设施设备满足植物生长所需的温度、湿度以及透光性等条件。温室根据其功能主要分为生产性温室、实验性温室、观赏性温室。生产性温室主要用于低温季节对温度要求较高的蔬菜、花卉、林木等植物的种植或育苗，以此来增加产量，这类温室培育的作物多用于销售；实验性温室主要是为研究人员进行科学研究、新品种研发、珍稀物种保护等科研工作而专门设立的场所；观赏性温室具有一定的商业性和开放性，主要用来陈列、展览、普及科学知识等，一般设置在公园或植物园内，要求造型美观、开阔，便于游人参观、学习。在我们的日常生活中，见得最多的是日光温室，成本低、易搭建、可操作性强，在植物对环境要求不是特别高的条件下是人们的首选。

3.2影响展览型温室中模块设计的因素

3.2.1模块造型设计。不同的景观主题和不同生长环境的植物展示需要设计不同造型的模块，创造满足不同植物生长所需的空间和条件，同时丰富的模块造型可以提供多层次、多角度的展示效果，也为环境控制设施的布设创造一定的隐蔽条件。在设计模块前需确定植物展示的类型、面积、布展方式。根据不同类型植物的需求有针对性的为此类植物设计模块，达到植物与空间的融合状态；将模块按照参数大小进行分类，不同面积的场地对温室的面积大小要求也不尽相同，确定好温室面积就可以选取相对应的模块参数进行模块化设计；由于不同类型或同一类型不同规格的植物在体量或造型上有所不同，所以应根据特定需要选择不同的布展方式。同一空间植物展示类型不宜过多，应确定主题进行布展，以免造成植物种类冗杂、难以打理的混乱场面。

3.2.2植物景观布置。植物景观是展览温室展示的核心，温室植物景观的营造是建立在模块造型的基础上。因此，模块设计较大程度上影响了植物对温室空间的利用程度。而植物景观布置本身，包括植物的选择，植物的展示方式以及植物群组的构建模式，都将对温室在公共空间的展示产生重要影响。植物的选择包括植物种类与规格的选择。种类的选择应突出其珍稀、其特性与丰富度；植物规格不宜过大，大规格植物难以移植且会受到设计模块的影响；植物的展示方式与群组设计则需考虑其生活特征与生态特性。展示方式应结合模块的造型、突出展示的主题。

3.2.3观赏的开放性。之所以设计展览型温室就是要将温室从植物园等人们惯性思维的特定场所引出来，融入到人们的日常生活中，实现温室的快速搭建，场地和造型的可变性。展览型温室是一个相对开放的空间，将展览温室置于公共空间，尤其是商业空间等人流量比较大的空间，使人们在购物、休闲的同时可以欣赏到优美的景致，而不是简单的绿植或假植装饰，这就要求模块造型和植物展示方式具有一定的观赏性。

3.3模块化展览型温室在城市公共空间的应用

3.3.1城市公共空间。城市公共空间狭义的概念是指那些城市居民日常生活和社会生活使用的室外空间。它包括街道、广场、居住区户外场地、公园、体育场地等；其广义概念可以扩大到公共设施用地的空间，例如城市中心区、商业区、城市绿地等。城市公共空间为城市带来了活力与色彩，展示着城市文明程度的提高，正越来越受到各界的关注。同时，城市形象的提升对城市公共空间展示的需求也越来越强烈，它不仅应用于商业推广，艺术展示更是城市规划不可缺少的形式。城市公共空间是一类特殊的对外展示空间，它具有时间性和流动性，需要采用系列化的、可变性强的、有节奏性的空间展示形式，以便更好地展示城市风貌，更好的为市民服务。

3.3.2如何应用。不同类型的公共空间对温室造型的要求也不相同，首先应对公共空间按照一定的标准进行划分，然后根据公共空间的分类对温室结构进行设计。将展览型温室应用到城市公共空间需要先确定该空间的功能要求，总体面积以及展览温室可用面积，人群层次以及人流量等，这些因素决定着温室的面积大小、展览方式、展示主题等。

确定温室结构后，在现有的温室结构模块库中选择合适的模块进行组合安装，如果有些模块是因场地需要而不存在于模块库中的，则需专门进行设计。温室的造型设计应尽可能的与所处的公共空间环境相融合，避免产生温室孤立于环境之外的不和谐设计。温室根据其结构和面积的大小可以分为可进入式或不可进入式。如果温室的体量能够满足游客进入所需空间，则应设计成允许进入的展览方式，这样可以让游客置身其中，近距离接触、观赏展出的植物，全方位感受温室，吸引游客的兴趣；如果场地有限，温室体量较小，就只能设计成外围观赏式，采用这种展览方式应尽可能扩大温室立面上的展示面积，如选择阶梯式的展览方式展示体量较小的植株。由于对公共空间进行了分类，所以同类型的公共空间所展示的温室植物具有可替换性，当某公共空间温室植物展示时间过长时可对植物进行养护后将其转移到同类型的另一公共空间或者选择两个同一展览主题的温室进行植物互换，这样既可以节约生产成本，减少运输费用，又可以增加展览主题，扩大科普知识范围。

温室在应用过程中需充分考虑到模块化这一重要特性，它区别于传统的整体焊接的温室结构，所以在安装过程中应熟练掌握安装技巧，避免在安装过程中遇到模块错位或无法安装的困难。模块化安装也应具有一定的序列化，讲究先后顺序，尤其是对特殊模块的安装组合。

3.3.3应用的意义

学术方面

（1）利用现有理论及创新性观点对展览型温室引入室内这一想法进行研究，将研究结果形成理论体系，为今后该领域发展提供参考；

（2）理论上突破展览型温室只能建在植物园和公园的惯性思维模式，扩展展览温室的概念，逐步构建展览型温室在公共空间使用的创新体系，这也是现代温室的发展方向；

（3）室内植物绿化作为一门科学乃至一项产业具有远大的前景，其发展是建立在成功的经验与失败的教训之上，应善于学习总结前人的经验，不断完善自身的创新理念。

社会方面

（1）将展览型温室引入公共空间，融入日常生活，在满足人们视觉享受的同时，起到开阔眼界、传播文化、科普知识的作用；

（2）激发人们对植物学等方面知识的学习兴趣，尤其是对青少年相关知识的积累有一定的帮助，隐性带动植物园区等相关产业的发展，产生经济效益；

（3）城市公共空间的环境水平，代表了一个城市的综合实力，提升城市影响力能够推动城市的发展，帮助城市走向国际化，同时也会吸引更多的外来游客，促进旅游业等一系列相关产业的发展，从而带动经济的发展。

结语

本文的模块化设计思想是在对国内外温室现状进行学习后提出的。虽然在20世纪50年代就已经提出了模块化的设计理念，但仅应用在建筑、机械等领域并且应用方式比较单一，只能用在同类型产品的生产制造上。本文则通过对模块化设计进行分析，结合温室的结构特征，讨论温室结构模块化的划分及组合方法，找出温室结构模块化的设计方法，以实现温室结构的快速设计；对普遍温室的用途进行简单介绍，再加之“展览性”这一条件，总结出影响展览型温室中模块设计的因素；对城市公共空间进行归类，再对模块化展览型温室在城市公共空间的应用方法及应用的意义做了详细说明。但由于作者的阅历和知识范围的局限性，在各方面所做的工作还不够全面，温室结构模块化的思想还不够成熟，我会在接下来的时间继续努力，希望在此领域有一定的贡献。

参考文献：

[1]闫秋莲，科学考察船实验室模块化研究[D].上海交通大学硕士学位论文，2015

[2]赵利珍，基于模块化的温室设计应用研究[D].浙江工业大学硕士学位论文，2008

[3]石素玲，热带与亚热带地中海气候展览温室景观设计研究[J].《中国林业科学研究院》2014

[4]魏勇军，论展览温室室内空间的优化利用设计-以重庆市植物园展览温室景观设计为例[J].《西南师范大学学报》2008