箱式模块化设计在商业建筑中的应用

文/中国建筑设计研究院有限公司 杨 茹 朱宏利

0 引言

箱式模块化建筑是由多个独立模块单元组合而成的建筑形式，模块单元在工厂预制而成，通过交通工具运输到工地现场进行组装。每个模块单元是独立的结构体，大多为长方体，主要采用钢结构框架组成空间单元，每个单元在工厂内完成楼板、墙体、吊顶和机电设备部分。箱式模块化建筑体系具有工业化生产、全装配式构造、集成化体系、模块化系统、机械化施工等优势，因此施工速度非常快。上述特点使箱式模块化建筑体系成为装配式建筑发展的新方向。

在商业建筑中，建筑房间多、类型相似，同时商业建筑中的人流量大且聚集时间集中，有利于组织水平和垂直交通。空间组合形式基本为走廊式，便于模块组合。商业建筑的上述特征为模块化的设计与建造提供先决条件，有利于对商业建筑进行模块化设计，将标准化模块进行组合，并进行模块化施工和装配式建造。

箱式模块化建筑在商业领域的应用多具有临时性质，具有易拆卸和移动方便的特点，广泛应用于各种旅游胜地和临时商业街区等地，昆山高新区南星渎集装箱商业街项目采用模块化建造方式，在环保、时间、成本控制和可回收利用方面具有良好的社会、经济效益。商业组团由多个集装箱模块组合围合形成活动广场和公共空间，每个模块空间不仅舒适，而且具备伸缩性和扩展性，拥有专属的外摆灰空间和室外活动空间（见图1）；北京三里屯南区集装箱建筑通过当代建筑手法为城市内部街巷注入无限活力，设计师通过富有韵律感的金属框架结合进出凹凸的集装箱重构了古老街巷（见图2）。相较小型、灵活的商业空间，成规模且将箱式模块用于大型商业建筑的案例较少，所以对箱式模块化在大型商业建筑中应用的探索具有一定价值。

1 昆山高新区南星渎集装箱商业街

2 北京三里屯南区集装箱建筑

1 项目概况

福园工业邻里中心项目是箱式模块化在大型商业建筑设计方面的一次尝试。该项目位于苏州昆山市高新园区，周边紧邻工业厂房。项目用地西侧紧邻寰庆路，南侧紧邻包家桥路。基地南侧及东侧是大面积待开发的自然景观。基地中有3栋既有公寓，通过改造结合设计的商业建筑共同为周围上班族打造活力共享社区。

本项目分两期进行，场地西侧为一期建设范围，建设工业邻里中心和3栋改造公寓，场地东侧为二期建设用地，为新建公寓。工业邻里中心从人文关怀角度出发，为周边工业园区的企业工人提供集公共交通与商业服务于一体的一站式生活服务综合体，主要功能包括商业、餐饮、娱乐、休闲、文化、体育等，以解决工业企业园区的配套服务问题，提升产业工人的感受、体验及生活质量。工业邻里中心1层建设公交首末站，设置3条公交车专线，辐射整个城北工业园区，为工人提供舒适便利的交通服务；2～3层设置商业，为工人提供活力开放的商业空间，建筑设计体现装配式建筑特点，打造富有城市特色的工业邻里中心新范式地标性建筑（见图3）。

3福园工业邻里中心3a鸟瞰效果3b功能分析3c立面效果

2 总图布局与建筑设计

建筑总平面布局以景观资源最大化、人行流线与车行流线便捷化为前提，将工业邻里中心布置在邻近城市主干道一侧，建筑主入口面向西侧寰庆路，争取良好的城市形象展示面。建筑总体布局呈正方形，在充分利用现状用地的同时顺应道路走向。工业邻里中心总建筑面积18605m2，共3层，整体上大下小。1层为钢筋混凝土结构，清水混凝土外墙，西侧为商业和服务用房，中间部分为停车和公交车行车道，东侧为设备用房；2～3层为箱式钢结构模块。建筑有2处主要入口，其中一处邻近主干道，通过2个大台阶可上到建筑2层，方便途经此处的人流；另一处位于建筑东侧，面向公寓，方便从公寓进出的人流，通过扶梯直达建筑2层，也可通过连接体直接进入邻里中心。

为打破人们对箱式建筑形式呆板生硬的印象，建筑首层行车道为拱形，内部均采用拱梁形式，使整体建筑形象更加活泼生动（见图4）。2～3层通过模块化集装箱堆叠而成，两层均采用“回”字形布局方式，中间围合出一个宽敞的大平台，同时结合楼梯台阶的方式，为人们提供观看表演的广场（见图5）。建筑集装箱模块均采用玻璃与灰白相间的外墙板，邻近建筑的一面外装饰墙体采用彩色聚碳酸酯阳光板，使建筑外观更加丰富（见图6）。

4 首层停车场

5 中心观演广场

6彩色阳光板外立面

3 箱式钢结构模块化建筑体系设计

项目2～3层采用箱式钢结构集成模块建筑体系，箱式钢结构集成模块是具有建筑使用功能的钢结构箱式集成建筑单元。该建筑单元在工厂预制完成，由钢结构主体结构、墙体、楼板、顶板、内装构件和设备管线组合而成，可满足各项建筑、建造和使用阶段的性能要求。

箱式钢结构模块化建筑作为工业化生产的装配式模块化建筑，要求标准化与装配率高，建筑模块类型和规格尽可能少，以有利于节约成本，提高效率。在商业建筑中，不同商业空间的功能和大小不同，需要在生产时根据功能需求进行不同的模块设计，同时根据空间大小进行不同模块的组合。

在工业邻里中心建筑设计中，共有45个功能建筑模块，包括16个餐饮模块、4个卫生间模块和25个零售商业与服务模块。不同的功能模块由不同数量的标准单元模块构成，标准模块单元的模数尺寸规格为8100mm×4050mm×3900mm（长×宽×高）。采用这种尺寸可满足标准化生产需要，方便使用工厂标准构件进行生产；模块高度统一为3900mm，一方面考虑到商业建筑空间较大，需要足够的层高才不会显得压抑，同时也考虑到运输需要；模块宽度为4050mm，是因为2个标准模块组合后的宽度构成1跨柱网宽度，方便首层停车。

为满足商业建筑功能需要，餐饮模块由4个单元模块组成，其中1个为厨房模块，设置排烟和给排水管道，按照防火规定，厨房与就餐空间设置防火隔墙，采用乙级防火门。对于普通的零售商业模块，沿模块短边采用玻璃门窗；沿长边布置时若位于功能模块中间则去掉中间墙体，若位于靠边位置，则采用水泥纤维板隔开。为避免建筑空间的单调，平面布局时设计梯形室外花园，使整个流线更加丰富，形成弯曲的视觉通廊，提升人们在商业建筑中的行进体验。邻里中心项目共设置4个楼梯，分别位于建筑的东西两侧，建筑楼梯同样采用标准化设计，便于现场安装。

福园工业邻里中心商业2层模块放置在混凝土结构上，业主曾提出可能继续增加1层模块，因此，在设计之初，融入适应可能生长的模块化设计理念，结构设计考虑增加1层顶层模块连接构件。

4 结语

在商业建筑中，建筑房间多、类型相似，有利于实现标准化、模块化设计。箱式模块化建筑在福园工业邻里中心项目的应用，为装配式建筑提供新思路。项目结合功能需求和现状场地条件，通过箱式模块化建筑设计方法解决了建筑在实际使用中的问题。同时，不同的设计策略赋予建筑形体独特的造型。此次项目的实践经验可为未来箱式模块化在商业建筑设计中的应用提供参考。