模块化策略在建筑优化设计中的应用研究

李凡磊

摘 要：本文针对模块化的基本概念和应用原则展开分析，结合模块化策略在空间属性评价、户型间的设计、户型内的设计、标准层的设计中的具体应用，通过研究集成式发展、系列式发展、典型式发展等内容，其目在于提高人们对模块化策略的认知能力，提升建筑工程设计内容的可操作性。

关键词：空间属性;户型间;标准间;标准层;应用原则

在城市化发展速度不断加快的背景下，城市建筑的密度也在提高。与此同时，城市人口数量的不断增多，也使得土地资源的短缺性日益严重。针对此类情况，如何在满足居民基本生活需求的基础上，搭建节约型社会也成为城市规划者需要重点关注的问题。模块化策略属于细化资源属性的发展策略，通过将模块化策略应用到建筑优化设计当中，对于降低建筑行业能耗，推动可持续发展工作顺利进行有着积极地意义。

1 模块化相关内容的论述

1.1 基本概念

在了解模块化基本概念之前，需要对模块的基本理念进行了解，所谓模块是指用来组成系统、自身具备某一项特定功能的独立运行单元。模块化则是将某一个项目划分为若干个管理用的独立单元（即模块），例如，在建筑工程模块处理中，可以将其分为地基模块、排水系统模块、配电线路模块等。在对这些已经划分好的模块进行组装管理时，可以将相互间的关联性作为模块关联管理的基础，以此来达到合理管控模块结构的作用。

1.2 应用原则

第一，模块化的核心是将复杂的问题，进行模块化的拆分，进而达到化繁为简的目的，进而缩短建设周期和优化工业设计，这极大地节约了社会资源，体现了资源保护的原则。第二，模块化具有较大的体系特征，独立性、互换性和通用性，所谓模块化，独立性是基础，建筑设计中每个模块必须是独立生产和加工无需与其他模块相互制约的，才能体现模块化的特点。当某一个模块出现问题时，可以采用相同的模块进行替代，即可正常工作。通用性，每個模块不仅仅只是用这一处建筑，对于大多数的建筑扑面使用，进而减少了设计成本。第三，一种形式的模块化部件，可以完善建筑的全生命周期，同时还可以将建筑对换将产生的负面影响减小到最小的程度，体现了保护自然原则。第四，模块化建筑将工业化生产的思想进行了应用，通过模块化的方式提升建筑的品质，对于施工建设来说，模块化的应用提高了施工效率，减少了能源消耗和人工成本。

2 模块化策略在建筑优化设计中的应用

2.1 空间属性评价

结合目前市场发展形势，推行模块化策略的主要目的在于，可以绿色建筑的基本需求，并且其提供的功能性，也需要满足城市居民的基本要求。这也意味着在进行建筑优化设计前，需要对模块单元之间的交互作用进行提前梳理，根据该环节来计算出个体之间的相对值，从而评价空间属性的完整性。结合以往的应用经验，在实际应用处理环节中，可以从以下两方面内容展开评价：一方面，对于系统空间互补标准进行评价，一般情况下会建立6个标度区间，分别是0、2、4、6、8和10，其中标度10表明两个空间完全重合，或者可以认为这就是空间本身，而标度0则表示两个空间之间没有任何的关联性。另一方面，对于系统的通风化标准进行评价，同样设置0到10的标度，不过可以将其划分为三个区间，分别为0-3、4-7和8-10，与上述内容相类似，对其进行客观性评价，从而明确系统判断的可靠性。

2.2 户型间的设计

在户型间的设计过程中，模块化策略的应用可以对整个系统结构进行进一步的细化处理，将每一个户型间作为独立的分析元素，对其进行客观评价，明确现阶段户型间设计内容的优势和不足。随后以户型间之间的关联性作为分析基础，对于结构内部的基本情况、户型间相互作用情况进行持续调整，从而找到各个户型间相互之间存在的平衡位置。以此平衡点为起点，对于户型建筑单元体系进行组建，以此来提高整个建筑结构的整体性。需要注意的是，在整个设计分析的过程中，需要确保每个户型间的独立性，不能为了提高体系完整性而降低户型间设计的个性化。

2.3 户型内的设计

所谓户型内设计是指对系统本身的功能需求展开设计，使整个结构在应用中显得更加科学，从而满足城市居民的基本需求。例如，在对建筑小区展开优化设计时，可以根据住户实际需求，将其划分为社交区域、餐饮区域、卫生区域、休闲区域和区域间的过渡区，这也是进行建筑小区设计时的基础要求之一。在此过程中，可以利用BIM技术来辅助模块化策略的推进，以此为基础来构建多元化设备应用模块，而且还需要在设计中对于各区域之间的协调性做好处理，使其在大方向上可以保持较高的统一性，以免区域结构在相互关联的过程中，出现了连接矛盾，影响到户型设计的可靠性。

2.4 标准层的设计

除了上述应用结构设计内容外，模块化策略在标准层设计中也有着很好的应用。所谓标准层设计是指在上述章节中提到的结构，已经完成设计后，以其为基础来进行附属设施的设计，并且在设计中还需要对功能性进行基础性完善，从而来提高建筑结构本身的完整性。而且在此过程中，还可以对建筑层内的功能进行完善，构建标准化建设服务体系，在确保结构间独立性的同时，提高结构相互的关联性。结合以往的施工经验，一个体系完整的建筑设计，包括了许多结构，如楼梯间、电梯间、走廊等，这也是模块化策略应用的优势所在，可以将这些独立单元作为一个管理模块，最后拼接到建筑设计中，对不合理内容进行调整，从而提升整个建筑结构的可靠性^[1]。

3 模块化建筑的发展前景

3.1 集成式发展

在未来发展过程中，集成式发展属于模块化策略应用趋势中的一类方向，所谓集成式模块是对项目进行层级化处理的策略，这也可以将大型模块细分为一些小型模块，并且对于综合部件的应用功能进行客观性处理，从而实现部件功能多样化的目标。例如，目前一些地区拟建的太阳能住宅，其在设计过程中的基础原理便是根据制定的功能性要求，将其划分为若干个管理部分，以此为基础进行整合设计，在提高建设速度同时，降低了施工成本的支出^[2]。

3.2 系列式发展

在未来发展过程中，系列式发展也属于模块化策略应用趋势中的一类方向，所谓系列式发展是指在标准化设计框架下，对产品多样化展开进一步设计的策略。在实际应用中，可以对某一类产品或项目进行标准化处理，同时以该产品的基础参数作为起始标准，通过调试产品尺寸、基础属性、发展形式等方式，来获取到更多个性化产品。对于建筑设计而言，这也满足了用户对于个性化的需求，提高了设计的使用适用性^[3]。

3.3 典型式发展

除了上述两类发展模式外，典型式发展也属于未来发展趋势之一，所谓典型式发展是指将内部模块化的差异性进行消除，并且将一些多余的功能进行简化，这也使模块结构形成了更好地互换体系，从而加快了模块之间的交替性。拓宽该模式结构，能够为用户提供更多的选择方向，并对产品的功能性展开优化设计。并且用户也不需要完全丢弃原设计，只需要通过调整模块便可以完成设计更新，提供了更多的便利性。

4 结语

综上所述，在可持续发展理念背景下，如何采取措施来提升建筑结构的节能性，也成为社会关注的焦点话题。而模块化策略的应用能够有效的解决这一难题，通过将整个建筑细分为若干个独立管理单元，对于独立单元进行优化处理后，再以此为基础来展开综合性组装，借助数据分析技术、BIM技术寻找各独立单元相互间的平衡点，从而提高建筑结构设计水平，提升设计方案的可行性和节能性。

参考文献：

[1]盛婷.探讨模块化策略在建筑优化设计中的应用[J].居舍，2019（01）：109.

[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（02）：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，2018（02）：116-118.