探索新型模块化微型住宅建筑——以“折立方”设计为例

李佳（嘉兴学院 设计学院，浙江 嘉兴 314001 ）

探索新型模块化微型住宅建筑
——以“折立方”设计为例

李佳
（嘉兴学院 设计学院，浙江 嘉兴 314001 ）

本文立足于当代社会热点问题，试图通过新型模块化微型住宅“折立方”的建筑设计来尝试解决社会问题。本文着重描述了“折立方”的从抽象概念到具象实体的一系列演化过程，结合跨学科思维、绿色设计思想，探索表皮与空间相得益彰的新型模块化微型住宅建筑设计，以期与同行学习交流。

模块化；微型住宅建筑； 建筑设计 ；“折立方”

图1　微排未来屋

图2　Sleep Box

一、“蚁族”与“鼠族”：设计的缘起

1.当代城市生存之困

房价已经成为当今社会最热的话题之一，由于多种因素影响，导致多年来房价快速上涨，形成房价——尤其是一二线城市的房价长期居高不下的局面，长期困扰广大低收入人群，在大城市拥有一套住宅已经成为很多人遥不可及的梦想。为此，尽管很多人为此付出极高的代价，但是为了自己的梦想，仍然坚守在城市之中，在这种现实情况下，催生了“蚁族”“鼠族”等特殊城市群体，他们规模庞大，业已成为社会的焦点之一。

2.“蚁族”与“鼠族”：当代城市生存乱象

“蚁族”与“鼠族”代表社会最底层的一类人群。“蚁族”“鼠族”现象背后是城市急速膨胀、大学扩招、就业资源紧缺、就业理念落后等多种复杂的因素，他们工作卑微、收入微薄，无力支付市区高额房价或房租，不得不聚居在城市偏僻的边缘或者蜗居于地下室、人防工程甚至是下水道。“蚁族”“鼠族”生活条件极其恶劣，长期生活在拥挤、阴暗、潮湿的狭小空间内，仅能满足最基本生存需求。这样的生活条件不仅不利于“蚁族”“鼠族”自身身心健康，而且长期狭窄压抑的生活容易成为社会不稳定因素之一，这值得包括设计师在内的社会各界广泛关注。

二、“模块化”与“微型化”：设计师的解决之道

1.“微型化”与“模块化”策略

“模块化”是指把复杂的问题分解成相对独立的几个部分分别解决。模块化建筑又称为“空间体系的模块式装配建筑，它是由模块化构建组成的一种建筑形式”。［1］模块化建筑的模块既具有相对独立的结构与空间，又具有不同功能，它们通常预先在工厂生产加工，再运输至建筑场地进行组装。建筑模块通常具有简洁明晰且坚固的结构，是一种功能性强、效率高的工业化建筑生产与建构模式。

麻雀虽小，五脏俱全，微型化的建筑应具备构成建筑的所有要素：功能、技术与形象。微型化的策略的优势是显而易见的，它体量微小，耗材较少，成本较低廉，灵活轻便，易于与自然基地产生自由亲密的联系，它不同于大体量建筑的“宏大叙事”，是一种新型的建筑观。微型化策略常被设计师用于解决住房紧缺等社会问题。

2.东南大学“微排未来屋”

东南大学建筑学院建筑科学技术系设计的“微排未来屋”是国内微型模块化建筑的代表作之一（图1）。“微排未来屋”由两个单元模块组成，每个单元模块只有10余m2，总占地30m2，总重约为8t，只需两个卡车就可拖到需要的地方。“微排未来屋”采用大量新材料、新工艺和新技术：它使用铝材作为主体建筑框架，柔韧性好，抗震性能强；建筑的墙面材料为三聚氰胺板，内填可回收矿棉，仅仅46cm厚的墙体就达到了2m砖墙的保温隔热效果；屋顶安装有太阳能电池板，一年可产生5000度的电能，足够内部包括空调、电视、吸油烟机和洗衣机等家电设施的日常使用；内部结构可以调整移动，可按照需求调整空间功能布局；微排未来屋还具有智能化和远程控制的能力。整个微排未来屋采用模块化、工业化的生产方式，从下料到生产仅需16天时间。据悉，该项目将在北极科考站投入使用，并已接到多份市场订单。

3. Sleep Box

Sleep Box是俄罗斯Arch Group设计团队2009年设计的一种微型旅馆建筑，意在为人们提供一次舒适的睡眠（图2）。Sleep Box是长宽高分别为2.5m、1.6m、3m的长方体模块，它可以被放置在任何人们需要休息的地方，例如机场、火车站、购物中心，甚至是街道的中央。Sleep Box是以出租的形式营运，出租时间从几分钟到几个小时不等。用户可在共享终端上按时间支付费用，并领取一份电子钥匙。它提供发泡聚合物制作的床铺，为用户提供片刻安静的睡眠和休息。Sleep Box配备有自动化的系统，可以在客人离开后自动更换床单并关闭电源。但是睡眠不是Sleep Box唯一提供的功能，Sleep Box还配备有通风系统、语音提示、内置液晶电视、无线网络以及为无线设备的充电插座，Sleep Box还划分有行李储存空间。Sleep Box已经成功投入市场，并在多国机场运营，这是一个探索新型模块化微型建筑并推向市场的成功案例，具有启发意义。

图3　建筑立方体

图4　空间形态生成分解

三、“折立方”：新型模块化微型住宅的再思考

1.概念的提出

设计的目标群体定位在家庭条件较差，但是学历较高的高校毕业生。他们收入较低，通常单身，但是对生活有着自己的独特理解，并不满足于基本生存。因此，新型模块化微型住宅试图需找一种在成本、功能与美学达到一种平衡的设计。首先，它必须是小型的、微型化的、模块化的建筑，易于建造，绿色环保，具有足够的灵活性、便携性；其次它在满足一个人的基本生存的功能的基础上，但又要去功能化。“功能”不完全等于“功能分区”，明确而详细的功能分区反而限制了空间使用的自由度，可能会适得其反；再次，建筑应具有较高的美学价值，让使用者不仅仅是生存，而是舒适并有尊严地生活。

2.形态生成

建筑基本形态为2.4×2.4×2.4m的立方体，该规格的立方体既有适宜的体量保证灵活度和便携性，又有足够的内部空间供一个人使用，同时契合建材的基本模数，易于下料建造。该立方体既能单独布置又可以多个成组；既可以充分利用大型室内空间密集排列，也可以在室外自由分散布置，按需形成灵活多样的布局形式（图3）。

首先，基于两个2.4×2.4×2.4cm的立方体，螺旋翻转的折叠板件被切割成两个部分，形成了既有倾斜的折叠实体，又暗含了立方体的形态。其次，在这个形态基础上，以30×30cm的纤细的杆件填充虚空的部分，完形立方体，但又保持其虚实相生的表皮特色，并在杆件的部分开设门窗，原来纤薄的折叠板件加厚到120mm，让实体的部分更加厚重，并生成一个夹层和垂直交通空间。再次，杆件与板件之间的边界像素化，相互渗透、嵌合，像素化也同时确立了建筑表皮的基本模数关系。杆件根据这种模数，形成繁复的表皮形态，而板件上，则根据模数开设若干方形空洞，这样一来，表皮的虚实关系变得更为复杂。最后，在已有的复杂杆件基础之上，向内生长出符合表皮模数关系的框架结构，并嵌入网，类似不规则的百叶，建筑空间形态变得更加丰富多变，形成光影斑驳的室内效果。到此为止，建筑形态演化基本完成。整体上看去，建筑以表皮特色为主，宽厚敦实的板件处理简单，仅有几个开口，纤薄虚空的杆件，却线条复杂多变，并开多个门窗，变化多样；多个立方体连接起来后，又可以看到两个不同体系——板件与杆件的折叠翻转，两种表皮相辅相成，营造出别样的形式感受和空间体会，“折立方”因运而生（图4）。

图5　建造图解

表1　

3.质感营造

“折立方”的板件和杆件选欧松板和方形钢管。欧松板又叫做定向刨花板，其原料为速生间伐林，有害气体的挥发性几乎为零。这种板材具有优良的力学性能，耐冲击性能好，防腐、防火、防虫性能良好，是一种绿色环保性能优异的板材，其独特的斑驳肌理和原木色泽易于营造自然良好的空间氛围。方形钢管采用工业化标准生产的3×3cm规格，价格低廉，易于购买建造。两种主材均不加饰色彩，只做必要的防腐处理。欧松板与钢管的结合构成天然材料的自然质感与工业生产的金属质感对比，形成独特表皮观感效果和触感体验。

4.全尺寸建造

“折立方”的全尺寸模型建造主要包含板件和杆件两个部分，也就是120mm厚的顶、地与墙体以及30×30mm的方钢管的加工与建造。为了便于拆装，主要组件之间采用角码作为主要连接件，具体材料见表1。

为了减少误差，建造过程中采取先制作板件，再依照板件的尺寸制作杆件组件。地面事先铺设一层2400×2400×2.5mm厚的花纹钢板作为垫板，板件的部分采用木龙骨骨架加18mm厚欧松板贴面的做法，并把加工好的板件相互用角码连接固定。根据板件的尺寸加工30×30mm的钢管组件，同一面的钢管采用焊接成组，再用角码与墙体连接，各面钢管组件之间用角码连接（图5）。

图6　中模型制作

图7　中模型效果

5.模型验证

电脑虚拟3D模型虽然具有较强的仿真能力，但是仍需制作中等尺度的模型进行建造、空间尺度和CAD图纸等方面的验证。为了便于加工，我们选择制造0.3：1的中等模型，因为依照这个比例，120mm板件缩小至36mm，只需要4张9mm标准板材或者2张18mm厚的标准板材叠加在一起；30×30mm的杆件也缩小为9×9mm，直接使用9×9mm的木条即可。板件的主要使用精雕机切割，木条则根据图纸长度，手动切割打磨粘贴（图6）。最终获得的模型是令人满意的，空间与表皮效果均达到预期，同时在制作的过程中发现并修改了一些图纸纰漏，这都为下一步1：1建造打下了良好基础（图7）。

四、结语

“折立方”是一次试图通过建筑设计解决当代社会热点问题的一次尝试。它不仅仅局限于解决基本生存问题，而是通过空间、表皮、材质的操作生成趣味性强、空间感受丰富的模块化微型住宅建筑，以求到达让更多人享受到“高设计”生活之目的。“折立方”不是一个完善的设计，它仍然有很多问题有待解决，诸如管线、隐私等等都需要进一步设计深化。

［1］ 曲媛媛. 模块化建筑空间设计的发展研究［D］.苏州大学，2009.

［2］ 袁海贝贝， 陆伟. 返璞归真——从原始棚屋到微型之家［J］.建筑师，2014（1）.

［3］ 阳玉平.我国“蚁族”之理性审视［J］.社会科学家，2009（12）.

李佳（1988-），江苏宿迁人，硕士，现任教于嘉兴学院，研究方向：环境设计。

J509.9

A

1003-9481（2016）01-0036-04