模块化策略在建筑优化设计中的应用研究

万勋

摘    要：我国城镇化建设的脚步逐渐加快，从而有效的推进了我国建筑行业的进步，同時也提高了人们的生活水平，不过这也因此让人们对建筑设计工作具有了更高的要求。而经过相关专家的研究后发现，采用模块化策略，能够很大程度的提升建筑优化设计的水平，从而可以加强建筑的整体质量。那么下面我们就来具体的讨论一下如何在建筑优化设计中采用模块化策略。

关键词：模块化策略;建筑设计;应用

1  引言

当今社会，越来越重视对“节约型”建筑的建设。因此如何对建筑资源采取合理配置，并进行有效的运用则成为了建筑行业的主要工作。而随着信息化时代的到来，模块化策略被逐渐运用到了建筑设计当中，从而加强了建筑设计的效果，这样一来就能够让建筑行业实现绿色、节能、环保的发展目标。

2  模块化策略概述

早在上世纪初的时候，“模块化”的概念就已经在德国诞生，主要是由机床设计工程设计和生产过程中提出的设计理念。而由于模块化设计的进一步完善，在上世纪五十年代的时候，得到了仪表生产行业的普遍青睐，并取得了不错的效果。而到了上世纪六十年代，模块化辅助设计软件得到了普及，这样一来就加强了模块设计的稳定性、系统性。而到了本世纪初，模块化策略逐渐的实现了多元化特点，而研究模块和模数的关系则成为了主要的工作内容，而且还以此为基础，构成了以模块为单元，多学科知识为设计理念、以系统工程为重点服务目标的具有专业特点的模块化设计策略。而系统工程里的子系统模主要包括功能运转、动态跟踪等方面的属性。通过模块化所存在的属性和特点，以及对模块化策略的使用，能够很好的降低生产时间，这样一来不但能够加强产品质量，而且还能够节省生产成本，并让资源得到合理的配置。所以，在信息化时代，模块化策略在很多领域都得到了运用。

3  模块化策略在建筑优化设计中的应用

现在，模块化策略在建筑设计工作中能够起到很好的效果。如果以住宅型建筑设计为角度，那么采用模块化策略，能够减轻建筑的对于能源的消耗程度，并减短施工周期，从而加强建设质量。根据相关调查能够了解到，采用“预制生产-现场安装”建筑设计和施工方式，能够让建筑耗能程度下降48%，而建筑工期则能够减少39%，对于水资源的耗费能够下降56%。可以说效果非常的显著。那么下面我们就来具体的讨论一下如何将模块化策略应用于建筑优化设计中。

3.1  模块化策略的应用思路

一些建筑的户型普遍相同，它们主要是由三个方面所构成，分别是标准层、基础层以及顶层，而且在建筑层当中还会分划成各种建筑单元。而由于时代的发展，让住户对户型设计提出了全新的要求，同时过去的户型设计方式则已经被弃用。因此，在今后的工作中，要采用模块化策略，利用“集装箱模块化”来对建筑空间采取优化设计工作，能够让人和环境得到充分的融合。而主要的设计思路是：根据建筑的整体，并利用建筑空间的功能，来对户型模块采取分解工作，然后以此为基准，来给模块构件采取设计。

3.2  基于空间功能需求下的户型内设计

在对住宅进行空间设计期间，要根据建筑的实际情况和住户对户型功能所提出的要求，并以美学理论为标准来采取合理的设计工作。比如，要把整体空间分割成社交区、休息区等几部分模块，然后与居民生活的习惯以及居住条件相融合，另外还要掌握各个地区的活动特点，利用电脑设计软件，来在结构库里选用合适的户型，这样一来就可以防止每个结构之间出现矛盾，特别是能够避免过渡区与连接区发生碰撞。比如，在设计勒·柯布西耶马赛公寓的过程中，主要是利用空间功能，创建了几十个空间单元，从而让建筑空间得到了住户的充分认可。

3.3  户型间的设计

对户型间设计，主要是以户型内设计为基础，然后采取细化工作，主要是在进行全面分析的前提下，然后经过系统的调整，来确保户型里的建筑、设施能够和户型结构形成协调性。在此期间，工作人员要根据户型所具有的连接性特点，来找到户型之间所存在的“接口”，之后利用户型之间所形成的共享功能来完成户型组合，并以此创建出建筑单元体系，这样就能够确保建筑的稳定性、完整性。一般状况下，户型间在设计共享方位的时候，主要分成两种方式，分别为“重叠接口”以及“连接接口”。如果住宅以剪力墙为结构的话，那么结构户型之间所进行共享的方位的接口就要以重叠接口为主，而在设备户型之间，主要是以“连接接口”为主。比如，在设计“O-House太阳能实验住宅”期间，主要是采用标准化接口以及预留接电，这样就能够对所有的模块进行衔接。

3.4  标准层的设计

建筑空间的标准层设计工作主要指的是，工作人员在结束户型设计之后，要结合附属构件，从而实现对建筑城的设计。对其进行设计，能够让建筑层里的所有功能得到加强，从而让建筑层单元结构实现标准化、精确化。一般状况下，比较合理的建筑层是标准化和非标准化这两种构件所一同构成的。所以，若想实现合理的建筑设计目标，那么就一定要确保所有结构的完善性，特别是对建筑层里的设备所进行的设计工作。另外，在对建筑结构进行设计期间，一定要确保称重构件受力的均衡性，这样就能够让户型的结构更加的平稳。在此期间，能够利用相关设计工作，并围绕其中一个轴线，来对户型进行对称工作。此外，还可以合理的增加连接结构，来给所有的结构进行合理的衔接。另外，还可以使用“积木组合”的形式，来采取标准层组合衔接工作，从而就能够创建出建筑模型，不过在此期间一定要确保建筑的协调性。

3.5  建筑模块化的可持续原则

（1）模块化策略，主要是把繁琐的问题，采取模块化的拆分，从而让复杂的设计工作变得简单，这样一来就能够降低建设的时间以及提升工业设计的效果，从而得以很达大程度的节省社会资源，充分展现出资源保护的原则。

（2）模块化具备明显的体系特征，独立性等，其中后者是基础。在对建筑进行设计期间，所有的模块都要进行单独生产出来，不能够和其余的模块形成制约，这样一来就能够展现出模块化的特征。另外模块化还具有可取代行以及通用性，其中前者指的是，如果其中的一个模块存在问题，那么能够用另外一个同样的模块取代。而通用性是指，每个的模块不但只是用作一个建筑，还能够引用到多个建筑当中，这样一来就能够降低设计成本。

（3）如果模块化部件属于标准化的部件，那么就能够改善全生命周期，而且还能够把建筑替换所造成的负面影响减到最低程度，从而展现出保护自然的原则。

（4）模块化建筑能够采用工业化生产的思维，从施工的角度讲，可以利用模块化的形式来加强建筑的质量，同时还能够加强施工效率，从而可以降低能源耗损以及人工成本。

4  结束语

模块化建设策略是建筑行业发展的主流，如果能够合理的得到应用，那么就能够确保建筑达到理想的功能要求，而且还能够很大程度的节省建筑资源。文章主要是分析了模块化策略在建筑设计当中的运用情况，目的是为了掌握模块化策略在建筑设计当中的作用，这样一来就能够提高建筑设计的能力，加强建筑行业的发展。

参考文献：

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[2] 杜英.模块化策略在建筑优化设计中的应用分析[J].建材与装饰，2018（2）：83～84.

[3] 李久太.可持续性视角下模块化策略在建筑设计中的应用[J].建筑技艺，2016（2）：116～118.

[4] 王蔚.模块化策略在建筑优化设计中的应用研究[D].湖南大学，2013.