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模塊化設(shè)計范文1

關(guān)鍵詞 ：

老齡化；養(yǎng)老機構(gòu) ；模塊化設(shè)計； 建筑設(shè)計策略

中圖分類號：TU2 文獻標(biāo)識碼： A

背景

截至2010年底，成都市60歲以上老年人口達202.79萬人，占全市戶籍總?cè)丝诘?7.65%，比全國平均水平高4.35%。預(yù)計到2015年底，成都市60歲以上老年人口將達到244.8萬人，占全市戶籍總?cè)丝诘?9.15%以上。人口老齡化的快速發(fā)展給老齡公共服務(wù)和社會化養(yǎng)老服務(wù)帶來較大壓力，急劇增長的社會養(yǎng)老需求與社會化養(yǎng)老機構(gòu)發(fā)展滯后的矛盾日益突出。2012年10月由成都市人民政府在成都周邊6區(qū)縣開展成都市公建民營養(yǎng)老機構(gòu)的建設(shè)工作。

本項目溫江區(qū)永寧鎮(zhèn)公建民營養(yǎng)老機構(gòu)正是6區(qū)縣公建民營養(yǎng)老機構(gòu)的建設(shè)之一。

1.1建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求

成都市政府采用建設(shè)方式、建設(shè)規(guī)模和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化的養(yǎng)老院建設(shè)模式。大量養(yǎng)老院的建設(shè)，和對建設(shè)質(zhì)量及功能的標(biāo)準(zhǔn)化要求下，在操控上更適合模式化建設(shè)。

表（1）公建民營養(yǎng)老機構(gòu)項目建設(shè)要求2、 模塊化

模塊化設(shè)計(Modular Design)是近年來發(fā)達國家普遍采用的一種先進的設(shè)計方法。從50年代歐美一些國家提出這一設(shè)計方法以來，它已經(jīng)擴展到很多行業(yè)，并應(yīng)用到實際產(chǎn)品的設(shè)計與制造之中。

賈延林在 《模塊化設(shè)計》 中將產(chǎn)品模塊化設(shè)計解釋為：“是在對一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合可以構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足市場不同需求的現(xiàn)代設(shè)計方法”。

1養(yǎng)老院建筑功能模塊的構(gòu)建

2.2.1標(biāo)準(zhǔn)模式化設(shè)計

根據(jù)對老年人生活習(xí)慣的研究，發(fā)現(xiàn)老年人多因腿腳不便，較少的主動上下樓參與日常活動，設(shè)計考慮以每層建筑為一護理單元進行設(shè)計，形成相對獨立又密切聯(lián)系的養(yǎng)老院功能體系。

設(shè)計強化建筑單體的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，在滿足相關(guān)規(guī)范條件下統(tǒng)一、規(guī)范的柱網(wǎng)關(guān)系中設(shè)置經(jīng)濟、合理的相關(guān)功能。充分考慮各區(qū)縣用地形狀的差異性，將建筑的各個功能體塊進行拆分和分解，通過體量組合形成功能上一致、形體上靈活組合，標(biāo)志性強的養(yǎng)老院建筑。（圖（1））

圖（1）標(biāo)準(zhǔn)化模式設(shè)計

2.2.2標(biāo)志性的體現(xiàn)

設(shè)計充分對該系統(tǒng)建筑的標(biāo)志性進行了統(tǒng)一考慮。分別通過對色調(diào)、建筑體量、建筑符號來強化了建筑的標(biāo)志性。

2.2.3建筑空間設(shè)計思路

護理單元均面朝南向展開，將外廊置于北側(cè)。形成南北通透，滿足老年人對日照、通風(fēng)的要求。各護理單元端頭設(shè)有獨立的交流活動空間，足不出戶即可形成小范圍的社交團體氛圍。

公共與服務(wù)空間設(shè)置于各護理單元的核心位置，服務(wù)半徑大，高效緊湊。

后勤配套服務(wù)設(shè)施結(jié)合用餐空間及城市下風(fēng)向布置。

養(yǎng)老機構(gòu)模塊化的功能分區(qū)

養(yǎng)老機構(gòu)根據(jù)使用及相關(guān)國家規(guī)范的要求，功能上主要由護理單元、綜合服務(wù)單元及后勤配套設(shè)施組成。（表（2））

養(yǎng)老機構(gòu)模塊功能

護理模塊 （自理老人、介助老人、介護老人）居室、衛(wèi)生間、陽臺等

綜合服務(wù)模塊 醫(yī)療輔助用房、護理站、公共衛(wèi)生間、公共淋浴間、活動室、閱覽室、餐廳、配餐、陳列室等

后勤配套設(shè)施模塊 行政辦公、食堂、小賣部、廚房、污物處理、變配電房等

表（2）養(yǎng)老機構(gòu)模塊功能

4.溫江區(qū)永寧鎮(zhèn)公建民營養(yǎng)老機構(gòu)模塊化設(shè)計實踐

基地情況：本項目位于永寧鎮(zhèn)天王村，總規(guī)劃凈用地面積約為20.5畝。地塊南側(cè)為規(guī)劃用地；北鄰規(guī)劃北環(huán)路；東鄰永羊路與北京阜外醫(yī)院，西側(cè)為漏沙堰。總建筑面積12843.97㎡，其中一期總建筑面積7979.03㎡，床位340張。

4.1設(shè)計理念

通過對地形及周邊環(huán)境重新的思考進行模塊之間的組合。

有機生長的空間結(jié)構(gòu)：

“一”字形的母題單元重復(fù)組合,形成建筑有機生長的韻律。

2、高效緊湊的空間設(shè)計思路：

服務(wù)空間設(shè)置于被服務(wù)空間的核心位置，服務(wù)半徑大，高效緊湊。

圖（2）模塊化空間設(shè)計理念

4.2 設(shè)計策略

根據(jù)對現(xiàn)狀地形的分析，用地東側(cè)和南側(cè)為漏沙堰景觀帶。設(shè)計以老年人護理模塊分段錯開的設(shè)計手法，使每戶居室均朝向南向，既滿足了老年人居住對日照的要求，又實現(xiàn)戶戶觀景無遮擋的良好景觀朝向。方案將外廊、附屬用房統(tǒng)一設(shè)在老年人居室北側(cè)，避免了城市道路交通噪音對居室的干擾。

圖（3） 設(shè)計對城市道路交通噪音隔離示意

4.3規(guī)劃設(shè)計

4.3.1分期開發(fā)

用統(tǒng)一的規(guī)劃手法來處理綜合樓的分期開發(fā)建設(shè)。一、二期工程在功能上相對獨立，同時在兩期工程完成時又統(tǒng)一在極具韻律感的建筑中。在建設(shè)開發(fā)過程中實現(xiàn)分期建設(shè)互不干擾。

4.3.2功能分區(qū)

養(yǎng)老院總體功能分區(qū)分為三個主要功能區(qū)，為護理單元、綜合服務(wù)區(qū)和后勤服務(wù)區(qū)。

4.3.3交通組織

項目的交通組織以不破壞內(nèi)部舒適靜謐的療養(yǎng)環(huán)境為基本原則，內(nèi)部庭院除設(shè)置緊急情況下消防車出入的通道外，以自然、富于變化的游覽小徑為主。機動車道環(huán)繞建筑群體外部設(shè)置并靠次入口一側(cè)安排必要的停車空間，實行人車分流。主入口設(shè)置于地塊北側(cè)的規(guī)劃道路一側(cè)，后勤輔助入口設(shè)置于地塊東側(cè)規(guī)劃道路上，并設(shè)有專門的后勤堆場。

4.4單體設(shè)計

4.4.1單體功能分區(qū)

一期建筑主體6層、局部5層，總高度控制在24米以下。由醫(yī)療與康復(fù)中心、辦公、綜合護理區(qū)、后勤區(qū)四部分組成，服務(wù)空間處于功能體塊中最核心的位置，護理單元沿服務(wù)核心向兩側(cè)延展，醫(yī)療與康復(fù)中心、辦公位于建筑體塊中部總和服務(wù)帶中。每層綜合服務(wù)區(qū)設(shè)置有康復(fù)中心、護理站、餐廳、活動室、閱覽室和餐廳等公共服務(wù)設(shè)施。其中于一層后勤入口一側(cè)設(shè)置有后勤保障、服務(wù)、廚房等功能單元。一—五層共設(shè)自理人員區(qū)兩人間84間。六層設(shè)自理人員區(qū)兩人間8間，全失能人員區(qū)8人間2間。

二期建筑主體6層、局部5層，由醫(yī)療與康復(fù)中心、辦公、綜合護理區(qū)、后勤區(qū)四部分組成，服務(wù)空間處于功能體塊中最核心的位置，護理單元沿服務(wù)核心向兩側(cè)延展，醫(yī)療與康復(fù)中心、辦公位于建筑體塊中部總和服務(wù)帶中。每層綜合服務(wù)區(qū)設(shè)置有康復(fù)中心、護理站、餐廳、活動室、閱覽室和餐廳等公共服務(wù)設(shè)施。一—五層共設(shè)自理人員區(qū)兩人間60間。六層設(shè)自理人員區(qū)兩人間7間，全失能人員區(qū)8人間1間。

4.4.2交通組織

為方便老年人使用，交通流線采用簡單的直線走廊，每個護理單元的盡頭設(shè)有疏散樓梯，一樓各個疏散出入口設(shè)有無障礙通道，便于老年人使用。豎向交通電梯充分考慮輪椅與擔(dān)架的通過性，保障緊急情況下的醫(yī)用救護設(shè)施無障礙通過。

4.4.3建筑風(fēng)格

建筑整體形態(tài)由條狀母題單元組合而成，將建筑的功能性整合到建筑體量與室外空間環(huán)境之中，依地形展開并與周圍環(huán)境達到和諧統(tǒng)一。建筑風(fēng)格力求營造舒適、放松、自然的室內(nèi)外空間環(huán)境，整體感覺現(xiàn)代、簡約、輕盈，建筑主體生于自然并且融入自然。

以“揚起幸福的風(fēng)帆”為寓意的建筑構(gòu)架，明顯高于建筑物其它體量，形成標(biāo)志性強、易識別的建筑特征。

5、設(shè)計后的思考

養(yǎng)老機構(gòu)的模式化設(shè)計并不意味著對具體地形和現(xiàn)狀環(huán)境的忽視，而是在功能模式化設(shè)計滿足的前提下，對具體項目背景的“量體裁衣”考慮。

在現(xiàn)有的國家和地方還未提出統(tǒng)一規(guī)范法規(guī)的情況下，用地緊張和建筑面積有限是建筑設(shè)計中普遍遇到的問題。在模式化設(shè)計中在滿足基本功能設(shè)置的前提下，如何更多的考慮養(yǎng)老機構(gòu)老年人對情感、對交流、對建立社會關(guān)系等精神層面的渴求，是今后設(shè)計的難點和設(shè)計方向。

參考文獻：

[1] 《老年人居住建筑設(shè)計規(guī)范》GBJ99-86

模塊化設(shè)計范文2

如前所述，不同手套機機型上，同一功能模塊可能在機械結(jié)構(gòu)與控制電路上并不相同，這樣針對不同手套機需要開發(fā)不同的控制系統(tǒng)。為此本研究針對市場已有機械結(jié)構(gòu)，將手套機控制系統(tǒng)的硬件、軟件模塊化，同時引入Linux操作系統(tǒng)，從而實現(xiàn)快速組合的通用型控制系統(tǒng)開發(fā)要求。嵌入式Linux一般由引導(dǎo)程序、Linux內(nèi)核、文件系統(tǒng)和應(yīng)用程序組成［5］。基于Linux的手套機嵌入式控制系統(tǒng)，應(yīng)對Linux內(nèi)核、文件系統(tǒng)和應(yīng)用程序進行相應(yīng)調(diào)整。在Linux內(nèi)核中，加入了6個模塊對應(yīng)的驅(qū)動。在文件系統(tǒng)中，編寫啟動腳/etc/init．d/rcS，通過菜單選擇，完成對手套機設(shè)備的啟動檢測。最后加載應(yīng)用程序，即手套機主程序。對每個模塊，將采用Linux驅(qū)動經(jīng)典結(jié)構(gòu):驅(qū)動—總線—設(shè)備。驅(qū)動、設(shè)備分別向總線注冊，而且驅(qū)動(或設(shè)備)注冊時會調(diào)用相應(yīng)設(shè)備(或驅(qū)動)注冊，其實質(zhì)為總線依據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)體成員name，驅(qū)動結(jié)構(gòu)體成員id_table是否匹配來決定是否調(diào)用驅(qū)動結(jié)構(gòu)體成員probe來完成注冊［6］。將手套機模塊化后—即在底層對驅(qū)動和設(shè)備進行分離，對手套機啟動腳本編寫。對于各種手套機控制結(jié)構(gòu)，僅需修改或添加設(shè)備文件，而不會對應(yīng)用層主程序產(chǎn)生影響。

2手套機模塊化驅(qū)動程序

手套機模塊化驅(qū)動程序是模塊化手套機控制系統(tǒng)設(shè)計中重要組成部分。正是因為同種模塊的多種設(shè)備實現(xiàn)了同樣控制動作，使得基于Linux手套機控制系統(tǒng)每個模塊驅(qū)動文件與設(shè)備的分離，不僅驅(qū)動文件對現(xiàn)有多種設(shè)備文件具有通用性，而且對將來產(chǎn)生的新設(shè)備起到了兼容，同時底層驅(qū)動與應(yīng)用層主控程序分離，減少了軟件上的修改，也是手套機啟動腳本可以對設(shè)備進行選擇的基礎(chǔ)。Linux驅(qū)動一般分為3類:字符設(shè)備、塊設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備［7-8］。手套機控制系統(tǒng)中系統(tǒng)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)卡(DM9000AEP)，塊設(shè)備nand(K9F2GO8)芯片廠商出廠時已有驅(qū)動，僅做移植修改就可，無需編寫。對于6個模塊，均為字符型設(shè)備，獨立編寫。以驅(qū)動對應(yīng)設(shè)備多寡為標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)將6個模塊分2部分，手機套各模塊與抽象后Linux驅(qū)動設(shè)備對應(yīng)關(guān)系如表1所示。2．1多設(shè)備模塊該部分驅(qū)動與設(shè)備關(guān)系是一對二，故可采用plat-form總線。platform總線是Linux驅(qū)動經(jīng)典結(jié)構(gòu)的代表，即驅(qū)動—總線—設(shè)備模型。簡而言之，該結(jié)構(gòu)可將同類型設(shè)備的共性，即實現(xiàn)功能編寫于驅(qū)動文件，而將各設(shè)備的向異性，及硬件屬性，編寫于設(shè)備文件中。platform總線可依據(jù)設(shè)備platform_device成員name，驅(qū)動platform_drive成員id_table是否匹配來決定是否調(diào)用驅(qū)動platform_drive成員probe來完成注冊［9］。2．2．1設(shè)備文件的注冊在platform設(shè)備文件xxx．c中(xxx即為表中Linux設(shè)備名一與Linux設(shè)備名二)，platform通過設(shè)備注冊函數(shù)platform_device_register()完成platform_de-vice數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)xxx_dev，resource數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)xxx_resource［］注冊，其中主要成員為:start=Physical_address，end=SIZ:依手套機控制電路原理圖進行設(shè)置，主要是電磁鐵，電磁閥物理的地址，以及微動開關(guān)的中斷號設(shè)置。name="xxx":設(shè)備與驅(qū)動匹配標(biāo)志，其將決定調(diào)用哪個驅(qū)動。platform_data=is_xxx:同模塊不同設(shè)備區(qū)分標(biāo)志，為便于驅(qū)動的編寫。對于虛擬的設(shè)備needle_machine_dev．c(即單色紗線導(dǎo)紗機構(gòu))，僅賦值name，platform_data完成格式統(tǒng)一。2．2．2驅(qū)動文件的注冊在platform驅(qū)動文yyy．c中(yyy即為表中l(wèi)inux驅(qū)動名)中，其核心為完成數(shù)組yyy__table［］，函數(shù)yyy_probe()注冊。以紗線模塊為例的分析，數(shù)組yyy__ta-ble［］原型為:staticstructplatform_device_idyyy_table［］={{．name="xxx"，}，{}，};是驅(qū)動所支持設(shè)備id數(shù)組，對于紗線模塊，其驅(qū)動文件yarn_drv．c將含有staticstructplatform_device_idneedle_drv_table［］={{．name="needle_electromagnet_dev"，}，{．name="needle_machine_dev"，}，{}，};從而匹配yarn_electromagnet_dev．c，yarn_machine_dev．c設(shè)備文件中platform_device成員name。yarn_drv．c驅(qū)動文件中probe()將用platform_get_resource()獲得所注冊設(shè)備硬件信息(即yarn_electro-magnet_dev_resource［］，yarn_machine_dev_resource［］之一)，而在file_operations成員ioctl()函數(shù)將依據(jù)probe()獲得的硬件情況，編寫統(tǒng)一控制的函數(shù)。從而yarn_drv．c驅(qū)動使不同紗線模塊設(shè)備的實現(xiàn)了相同的功能。ioctl設(shè)備控制函數(shù)原型為:staticintioctl(structinode*inodep，structfile*filp，un-signed，intcmd，unsignedlongarg)設(shè)備文件注冊中platform_data=is_xxx在ioctl()函數(shù)中區(qū)分了不同設(shè)備，手套機驅(qū)動中Ioctrl()實現(xiàn)的命令1、命令2如表2、表3所示。2．2單設(shè)備模塊對于這3個模塊，由于驅(qū)動與設(shè)備一一對應(yīng)(如表4所示)，可采用傳統(tǒng)字符驅(qū)動編寫流程［10］，單個文件將設(shè)備和驅(qū)動一次性注冊，帶來程序的簡潔性，但并不合適手套機的模塊化的思想，例:信號檢測模塊中接近開關(guān)采用新的結(jié)構(gòu)，有可能導(dǎo)致信號檢測模塊的軟件部分改變，以及手套機主程序的改變，即導(dǎo)致手套機整個系統(tǒng)的改變。故考慮對新結(jié)構(gòu)的兼容性，依然采用如第一部分所述設(shè)備—總線—驅(qū)動模型。綜上所述，6個模塊均采用Linux驅(qū)動經(jīng)典結(jié)構(gòu):驅(qū)動—總線—設(shè)備［11］，以達到同一個驅(qū)動實現(xiàn)不同設(shè)備的操作，亦可對將來新設(shè)備結(jié)構(gòu)兼容，從而實現(xiàn)手套機控制系統(tǒng)的模塊化。2．3手套機選針電磁鐵驅(qū)動實現(xiàn)對于電磁鐵選針結(jié)構(gòu)的手套機，因其多達92路的選針電磁鐵，故而其總的功耗需求量比較大。針對這種情況，對相關(guān)的源代碼進行編寫時，應(yīng)對選針電磁鐵的吸合時間進行合理的控制，以達到降低功耗的目的，同時也延長選針電磁鐵的使用壽命。選針電磁鐵的流程圖如圖3所示。

3手套機設(shè)備檢測啟動程序

正是由于手套機控制系統(tǒng)的的模塊化，使得手套機設(shè)備檢測啟動程序可以在人工干預(yù)的情況下，進行對設(shè)備文件進行選擇性的加載，使手套機控制系統(tǒng)具有智能化的特點。Linux內(nèi)核啟動時，如不添加/etc/inittab文件，默認(rèn)情況下將會分析/etc/init．d/rcS，其中rcS為shell文件，在該文件中可以完成對Linux應(yīng)用層的初始化［12］，手套機硬件自檢測啟動程序流程如圖4所示。除系統(tǒng)環(huán)境所移植的驅(qū)動采用固態(tài)加載(即與內(nèi)核統(tǒng)一編譯，Linux內(nèi)啟動，其將自動加載)外，6個模塊均采用動態(tài)加載方式(命令行模式insmodxxx．ko)，分3步加載。3．1單設(shè)備文件加載信號檢測模塊、顯示界面模塊、按鍵模塊的設(shè)備文件及驅(qū)動文件加載，其中顯示界面模塊、按鍵模塊將參與第二部分設(shè)備文件選。3．2多設(shè)備文件加載要控制人員根據(jù)手套機的結(jié)構(gòu)對選針模塊、軟軸控制模塊、紗線模塊設(shè)備進行二選一，依次運行needle_dev_selsect．c，flexible_dev_selsect．c，yarn_dev_sel-sect．c進行設(shè)備選擇，同時在子shell腳本中/glove_selsect．sh記錄設(shè)備選擇。3個模塊的設(shè)備選擇完畢，以“(/glove_selsect．sh)”啟動子shell腳本，進行設(shè)備文件加載。以紗線模塊的yarn_dev_selsect．c為例，流程圖如圖5所示。3．3主程序glove．c調(diào)用在底層中已完成設(shè)備與驅(qū)動的隔離，啟動文件已將所需設(shè)備加載，故glove．c主程序僅對手套機6個模塊對應(yīng)驅(qū)動調(diào)用，其所做完全與具體設(shè)備無關(guān)，從而實現(xiàn)手套機的模塊化，手套機與主程序流程圖如圖6所示。

4結(jié)束語

模塊化設(shè)計范文3

所謂的建筑設(shè)計模塊化就是對我們要進行設(shè)計的建筑物進行詳細的分析，通過以往相同地形地貌、相同的設(shè)計用途、相同的建筑理念進行歸納總結(jié)。對再建造同等條件建筑物的時候可以實行“拿來主義”，即借用以前的經(jīng)驗和設(shè)計，這樣可以有效地形成結(jié)構(gòu)體系、建筑形態(tài)、整體空間的功能。所謂的模塊也是對一個整體進行詳細的分解工作，將所要設(shè)計的每一個功能形成一個模塊，并將這些模塊進行具體使用功能的細化處理，在進行設(shè)計的時候?qū)@些模塊進行使用和拼接，用模塊重新可以組成一個建筑的整體。在進行模塊化的時候不僅僅要參考原有的建筑設(shè)計跟重要的是做到以下方面。如果能夠進行建筑設(shè)計的模式化那么在節(jié)約土地資源方面將會有一個突出的貢獻。但是即使是完全相同的建筑也不能保證其使用的功能性完全相同。所以應(yīng)該在拿來的同時進行仔細的設(shè)計，將模式化和具體化相互結(jié)合。只有這樣才能通過這種建筑設(shè)計的模塊化來實現(xiàn)資源的有效利用，提高工程的整體進度。

2建筑設(shè)計的模塊化的研究背景

二十世紀(jì)八十年代改革開放以來，我國的經(jīng)濟實力明顯上升，但是隨著經(jīng)濟的發(fā)展許多問題也逐漸的顯露出來。人口數(shù)量的逐年增加、土地資源的大量使用和物質(zhì)生活資源的無節(jié)制開發(fā)導(dǎo)致了我國生態(tài)環(huán)境的逐步惡化，量變的發(fā)展模式使得我們生存和發(fā)展遇到了前所未有的困難，人與自然相互依存的平衡正被我們逐漸打破，我們不得不去尋找新的發(fā)展模式。現(xiàn)階段由于我們對于土地資源的大量使用和不合理的破壞使得土地資源大量減少，在這種情形下我們必須進行建筑設(shè)計的模式化，來對空間、結(jié)構(gòu)、能耗進行統(tǒng)一的規(guī)劃，使得建筑設(shè)計有一個統(tǒng)一的模式，這樣在進行建筑的時候就能夠很好的對土地資源進行有效地利用，也可以很好的優(yōu)化室內(nèi)的設(shè)計。在我們長期的建筑發(fā)展研究中發(fā)現(xiàn)，要實現(xiàn)建筑設(shè)計的模式化并不是非常容易，不僅僅要進行大量的資料研究，更加重要的還與政治、經(jīng)濟、技術(shù)、地理、氣候材料、預(yù)算等種種因素有關(guān)。

3建筑設(shè)計的模塊化的研究目的和意義

（1）研究目的。當(dāng)今我國的發(fā)展政策是可持續(xù)發(fā)展也就是說要解決我們與自然資源之間的矛盾，在建筑行業(yè)與自然之間的矛盾就是建筑同土地資源之間的矛盾。在這種情況之下模塊化設(shè)計被推上了建筑發(fā)展的歷史舞臺，它不僅僅能夠解決結(jié)構(gòu)體系、建筑形態(tài)、整體空間之間的問題，還符合當(dāng)今社會人們的心理審美觀念和生理需求。

（2）研究的意義。建筑設(shè)計模塊化是一項具有現(xiàn)實意義的建筑技術(shù)，具有鮮明的時代特點，可以有效地解決人與自然之間的各種矛盾，也可以節(jié)約時間成本和資金成本的作用。①空間靈活性高。在我們進行建筑設(shè)計的時候可以進行“拿來”，即根據(jù)這一區(qū)域其余的建筑設(shè)計進行有效利用，這樣的做法可以有效地避免重復(fù)且具有較大的靈活性。通過這種“拿來”可以對空間進行固定，確定設(shè)計空間內(nèi)柱距、設(shè)備條件、層高等設(shè)計因素，對于不同的空間設(shè)計可以進行不同的模塊化設(shè)計，因此也具有多樣性。②節(jié)省空間。建筑設(shè)計的模塊化可以對不同的地形地貌和天氣氣候進行有效地利用，借助原有的模塊設(shè)計進行具體的細部設(shè)計工作，這樣可以有效減少多余空間結(jié)構(gòu)的浪費。③簡化施工。在進行建筑設(shè)計模塊化施工的時候，由于有先前經(jīng)驗和設(shè)計進行參考，并且由于模塊化設(shè)計具有多樣性和靈活性。在進行施工的時候可以對整體空間內(nèi)的模塊進行細化工作。小到螺絲釘大到此模塊內(nèi)的住房，層高等都可以進行施工的簡化，這樣可以有效地節(jié)約時間，降低造價成本。④有利于擴建和增長。建筑模塊化設(shè)計最適合是對工程進行分期建設(shè)，這樣可以有效地進行資金的籌集并實現(xiàn)逐步投入，使階段內(nèi)的利益達到最大化。

4影響建筑設(shè)計模塊化的因素

（1）功能因素。我們所有的建筑的出發(fā)點都是以實用為基礎(chǔ)的所以我們在進行設(shè)計的時候也要遵循三個要素即堅固、實用和美觀。在進行設(shè)計的時候要考量所要設(shè)計的建筑物的用途，如果是居民住宅則需要具備家居功能，如果是商業(yè)用途則要考慮的是整體的營業(yè)需求或者辦公需求。如果是醫(yī)院則應(yīng)該考慮其生活和商業(yè)的雙重需求性。

（2）結(jié)構(gòu)因素。建筑結(jié)構(gòu)也是影響模塊設(shè)計的主要因素之一，在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候不僅僅要通過模塊化進行有效地參考以此來進行局部的優(yōu)化，而且應(yīng)該就所要建造的建筑的用途進行改進工作，不能夠一味的照搬照用。在進行設(shè)計的時候要充分劃分空間，表明通道、空間隔斷等。在模塊化設(shè)計的過程中還應(yīng)該注意各模塊之間的連接性，這對于一棟建筑的好壞將會起到相當(dāng)關(guān)鍵的作用。

（3）環(huán)境的影響。建筑的環(huán)境是建筑設(shè)計過程中需要克服的一個關(guān)鍵性因素，在設(shè)計的時候不僅僅需要進行參考，同類建筑還需要對周圍的環(huán)境進行仔細的考察、測量，所謂的考察不僅僅是對地形地貌的考察，還是對周圍的居住環(huán)境和社會環(huán)境進行有效地考察，在進行外部設(shè)計的時候要與周圍的環(huán)境相互統(tǒng)一，不能隨性而為。

5模塊建筑化設(shè)計遵循的原則

（1）空間集約原則主要是對土地資源和空間的節(jié)約，只有這樣才能實現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展，不能追求量大，而是應(yīng)該追求實用、美觀、其次是要提高整體空間的利用率，把有限的空間進行充分的利用，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的功能完善。最后是對于環(huán)境質(zhì)量的改善，要進行園林化設(shè)計實現(xiàn)綠色生活和營業(yè)。

（2）功能靈活性原則就是對模塊內(nèi)的功能進行具體的優(yōu)化工作。讓居住人員或者商業(yè)用途更加合理實用。

（3）結(jié)構(gòu)合理原則表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計的功效合理、經(jīng)濟合理、雅觀合理。只有做到這三個合理才能夠說是做到了結(jié)構(gòu)合理。

模塊化設(shè)計范文4

項目概況

本工程位于福州市福馬路420號福建省腫瘤醫(yī)院院內(nèi)，總建筑面積為75974.2，其中地上26層，建筑面積58112.9；地下3層，建筑面積17861.3。大樓總高度99.6m，核定床位1162張，設(shè)置地下停車位461輛。

設(shè)計理念

*總體規(guī)劃的延續(xù)性、完整性、標(biāo)志性

對院區(qū)規(guī)劃進行梳理，將新建腫瘤診療中心大樓融入院區(qū)總體規(guī)劃框架中，分期實施和建設(shè)，在保證醫(yī)院正常運轉(zhuǎn)的同時，營造肌理延續(xù)、一脈相承而又富有時代特色的區(qū)域新地標(biāo)。

*模塊化的建筑設(shè)計理念

以科學(xué)合理的宏觀流程，整合全院的功能分區(qū)。強調(diào)醫(yī)院功能的持續(xù)性、適應(yīng)性，可變性。

*人文建筑

以人為本，為患者、探視人員、護士、技術(shù)人員、醫(yī)生和管理人員等提供優(yōu)良的室內(nèi)外空間環(huán)境。

規(guī)劃目標(biāo)

*協(xié)調(diào)完善城市和院區(qū)設(shè)計

醫(yī)院是城市功能的重要節(jié)點，交通復(fù)雜，人流匯集，規(guī)劃方案沿福馬路建筑退后，沿街設(shè)計了綠化及入口廣場，將新建腫瘤診療中心大樓與原有門診大樓以及未來建設(shè)的腫瘤防治培訓(xùn)綜合大樓進行體型立面整合，不但緩解了交通壓力，疏散人流車流，而且有利于塑造良好的醫(yī)院、城市形象。

*營造地域主義特色的院區(qū)景觀環(huán)境

充分考慮基地的地理位置及特點，把基地營造成為花園式環(huán)境，并將醫(yī)院有機地融于自然環(huán)境中，配合當(dāng)?shù)氐某鞘锌傮w規(guī)劃，創(chuàng)造良好的城市景觀。

*國際化的醫(yī)療建筑水平

在特定的基礎(chǔ)上提出最佳的現(xiàn)代化醫(yī)院的方案設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，使建筑從內(nèi)到外都達到國際水準(zhǔn)。醫(yī)院內(nèi)部按國際流行的現(xiàn)代化醫(yī)院標(biāo)準(zhǔn)及空調(diào)環(huán)境進行設(shè)計，采用先進的醫(yī)療設(shè)備、建筑系統(tǒng)和信息管理技術(shù)，強調(diào)醫(yī)院內(nèi)部的高效率醫(yī)療服務(wù)體系。建筑造型上的幾何形象是總體平面布局的延續(xù)，著重強調(diào)整體建筑的空間感和體塊感，簡潔柔美的線條及硬質(zhì)的材質(zhì)的組合使用，構(gòu)筑了具有現(xiàn)代感的醫(yī)療建筑新形象。

*可持續(xù)發(fā)展的模塊式規(guī)則

適應(yīng)醫(yī)院未來發(fā)展的靈活性，滿足醫(yī)院對未來發(fā)展的要求：門診醫(yī)技、護理單元采用由內(nèi)而外的模塊化建筑布局，使醫(yī)院具有最佳的靈活性和擴展性。

*“以人為本”的設(shè)計原則

在建筑總體布局和造型上充分體現(xiàn)熱愛生命、尊重生命、以患者為中心的主體形象，形成醫(yī)院獨特的文化氛圍。以醫(yī)院為核心，以完善的醫(yī)療保障體制為后盾，以數(shù)字化醫(yī)院為手段，改變傳統(tǒng)的治病就醫(yī)觀念，滿足人民的健康服務(wù)需求。為福州市及周邊地區(qū)提供國際水準(zhǔn)的醫(yī)療服務(wù)。

總體規(guī)劃分期實施

方案在尊重院區(qū)原有肌理的前提下，對院區(qū)功能交通重新整合完善，按照一次規(guī)劃分期實施的原則，逐步形成以中心“綠核”為核心，分區(qū)合理、流線清晰、功能完善的新醫(yī)院形象。

一期工程：興建腫瘤中心大樓并改造門診大樓，規(guī)范停車位置；初步整理建設(shè)醫(yī)院入口廣場及病區(qū)入口形象；著手改造雜亂的院區(qū)交通系統(tǒng)為外環(huán)車行系統(tǒng)，為人車分流的交通網(wǎng)絡(luò)打好基礎(chǔ)，爭取讓北區(qū)車行系統(tǒng)成型。

二期工程：新建綜合大樓及質(zhì)子刀樓，結(jié)合門診大樓廣場，完成院區(qū)入口形象重塑；形成半月形的景觀廊道聯(lián)系各個功能空間，將外環(huán)車行系統(tǒng)基本暢通。

三期工程：征用土地，興建新病房樓；外環(huán)車行路網(wǎng)暢通，實現(xiàn)完全人車分流；拆除舊有住宅樓，改造水循環(huán)系統(tǒng)，完成院區(qū)中心景觀區(qū)改造，重塑院區(qū)景觀形象。

改擴建后：解決了醫(yī)院病房緊張的局面，特別是腫瘤診療中心大樓和腫瘤防治培訓(xùn)綜合大樓的落成，進一步促進了該院腫瘤病學(xué)的發(fā)展。在改擴建過程中，充分考慮“以人為本”、注重生態(tài)環(huán)境建設(shè)的理念，綠地面積比重增大，大大改善了醫(yī)院的生態(tài)環(huán)境，對患者康復(fù)起到積極作用。

功能分區(qū)

功能分區(qū)依照“醫(yī)療―后勤”，“內(nèi)―外”，“動―靜”，“潔―污”等對應(yīng)的關(guān)系展開。功能布局從兩個維度上展開：由外及內(nèi)、自下而上，醫(yī)療功能從人員密集的門診醫(yī)技區(qū)域過渡到相對安靜私密的護理空間。

門診部――對原來的門診樓進行改造，增加功能面積，完成與醫(yī)技、病房樓的功能對接，設(shè)大面積的前廣場，滿足大人流的集散要求。

醫(yī)技部――醫(yī)技為醫(yī)院的技術(shù)根基所在，位于整個建筑的地下一層及病房樓一至七層，與門急診和住院部保持最近的距離，聯(lián)系便捷。

住院部――住院部位于整個建筑綜合體的上部，每層設(shè)1個護理單元，共設(shè)病床1162張，標(biāo)準(zhǔn)護理單元層面采用雙內(nèi)廊布局，北側(cè)為醫(yī)護辦公和輔助用房，醫(yī)患功能分區(qū)明確，使醫(yī)生及護士均得到關(guān)愛。

地下室――全院設(shè)三層地下室，有良好的自然采光通風(fēng)，主要功能為后勤保障、停車庫以及設(shè)備機房等。

交通流線組織

* 出入口布置

南側(cè)福馬路設(shè)置院區(qū)主入口，北側(cè)設(shè)置病房區(qū)出入口，來院住院、探視及醫(yī)護人員上下班的主要通道，西側(cè)設(shè)置后勤出入口。

*交通組織

對總平面的各種流線組織，做到人車分流、潔污分流、醫(yī)患分流、患患分流四大分流。門急診以及住院車流分別通過各自入口進入地面停車場以及地下車庫，在入口處將人車進行分流。門急診人流由福馬路的院區(qū)主入口進入，通過門診入口廣場分流。住院探訪人流從北側(cè)病房區(qū)出入口進入，到達各個住院樓。醫(yī)生和辦公人員分別從各個功能入口進入，通過獨立的流線進入辦公區(qū)域。廢棄物及污物通過各功能區(qū)的污物收集間集中，通過污梯到達地下室，通過專用通道運出，之后通過基地西側(cè)的物資出入口運出基地。

* 消防路線

應(yīng)急時作業(yè)。消防通道環(huán)繞建筑物設(shè)置，消防道路環(huán)通整個院區(qū)。

*停車位設(shè)置

全院停車采取地上地下停車相結(jié)合，共停車687輛，其中地下停車庫可供461輛小型機動車停泊。地上設(shè)置226輛臨時機動車停車位，結(jié)合綠化布置，保持地面環(huán)境整潔統(tǒng)一。      （責(zé)任編輯 呂志新）

1.總體規(guī)劃鳥瞰圖

2.新建腫瘤中心大樓模擬圖

3.新建綜合樓及質(zhì)子刀樓模擬圖

4.新建病房樓模擬圖

5.腫瘤中心大樓效果圖

模塊化設(shè)計范文5

關(guān)鍵詞：模塊化設(shè)計；功能模塊；機械設(shè)計；應(yīng)用

Abstract: This paper analyses the close relationship between the modular design and modern technology, and module dividing vertical CNC lathe to illustrate the application of the modular design method in the mechanical design.

Key words: modular design; function module; mechanical design; application

中圖分類號：TG518 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：

1、 模塊的劃分與模塊化設(shè)計方式

1.1模塊劃分、接口標(biāo)準(zhǔn)化與組合性和可互換性

模塊劃分的好壞直接影響到模塊系列設(shè)計的成功與否。既要照顧制造和管理方便，避免組合時產(chǎn)生混亂，具有較大的靈活性，又要考慮到模塊系列將來的擴展和向?qū)Ｓ谩⒆冃彤a(chǎn)品的輻射。因此必須對系統(tǒng)進行仔細的、系統(tǒng)的功能分析和結(jié)構(gòu)分析，模塊劃分時要注意：（1）模塊在整個系統(tǒng)中的作用及其更換的可能性和必要性；（2）保持模塊在功能及結(jié)構(gòu)方面有一定的獨立性和完整性；（3）模塊間的接合要素便于聯(lián)接與分離；（4）模塊的劃分不能影響系統(tǒng)的主要功能。

模塊劃分原則是：（1）力求以少數(shù)模塊組成盡可能多的產(chǎn)品；（2）在滿足要求的基礎(chǔ)上使產(chǎn)品精度高、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉；（3）模塊結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單、規(guī)范，模塊間的聯(lián)系也應(yīng)盡可能簡單。

模塊化設(shè)計所依賴的是模塊的組合，即結(jié)合面，又稱為接口。顯然，為了保證不同功能模塊的組合和相同功能模塊的互換，模塊應(yīng)具有可組合性和可互換性兩個特征。這兩個特征主要體現(xiàn)在接口上，必須提高模塊標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、規(guī)格化的程度。例如，對裝配而言，具有相同功能、不同性能的單元一定要具有相同的安裝基面和相同的安裝尺寸，才能保證模塊的有效組合；在計算機行業(yè)中，由于采用了標(biāo)準(zhǔn)的總線結(jié)構(gòu)，來自不同國家和地區(qū)廠家的模塊，不斷進行精心改進和研究，促使計算機技術(shù)達到空前的發(fā)展。

1.2模塊化設(shè)計方式和模塊化系統(tǒng)

1.2.1 模塊化設(shè)計的主要方式

（1）橫向系列模塊化設(shè)計。不改變產(chǎn)品主參數(shù)，利用模塊發(fā)展變形產(chǎn)品。這種方式易實現(xiàn)，應(yīng)用廣。

（2）縱向系列模塊化設(shè)計。在同一類型中對不同規(guī)格的基型產(chǎn)品進行設(shè)計。

（3）橫向系列和跨系列綜合模塊化設(shè)計。除發(fā)展橫系列產(chǎn)品之外，改變某些模塊還能得到其它系列產(chǎn)品者，便屬于橫向系列和跨系列模塊化設(shè)計了。

（4）全系列模塊化設(shè)計。全系列包括縱向系列和橫向系列。

（5）全系列和跨系列模塊化設(shè)計。在全系列基礎(chǔ)上用于結(jié)構(gòu)比較類似的跨產(chǎn)品的模塊化設(shè)計。

1.2.2模塊化系統(tǒng)的劃分與功能介紹

按產(chǎn)品中模塊使用多少，模塊化系統(tǒng)可分為純模塊化系統(tǒng)和混合系統(tǒng)———由模塊和非模塊組成的模塊化系統(tǒng)，機械模塊化系統(tǒng)多是這種類型。按模塊組合可能性多少，模塊化系統(tǒng)可分為：閉式系統(tǒng)，設(shè)計時主要考慮到所有可能的方案；開式系統(tǒng)，設(shè)計時主要考慮模塊組合變化規(guī)則。模塊要實現(xiàn)一定功能，整個產(chǎn)品系列功能和相應(yīng)的模塊類型如圖1 所示。

基本功能是系統(tǒng)中基本的、經(jīng)常的、重復(fù)的、不可缺少的功能，在系統(tǒng)中基本不變的功能。相應(yīng)模塊稱為基本模塊。

輔助功能主要指實現(xiàn)安裝和聯(lián)接所需的功能。相應(yīng)模塊稱為輔助模塊。

特殊功能是表征系統(tǒng)中某種或某幾種產(chǎn)品特殊的、使之更完善或有所擴展的功能。相應(yīng)模塊稱為特殊模塊。

圖1 模塊化產(chǎn)品系統(tǒng)中功能和模塊類型

適應(yīng)功能是為了和其它系統(tǒng)或邊界條件相適應(yīng)所需要的可臨時改變的功能。相應(yīng)模塊稱為適應(yīng)模塊。

用戶專用功能指某些不能預(yù)知的、由用戶特別指定的功能，該功能由于其不確定性和極少重復(fù)，由非模塊化單元實現(xiàn)。

2、模塊化設(shè)計的步驟

模塊化設(shè)計分為兩個不同層次，第一個層次為系列模塊化產(chǎn)品研制過程，如圖2所示。第二個層次為單個產(chǎn)品的模塊化設(shè)計，如圖3 所示。總的說來，模塊化設(shè)計遵循一般技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計步驟，但比后者更復(fù)雜，花費更高，要每個零部件都能實現(xiàn)更多的部分功能。模塊化設(shè)計的主要步驟如下：

圖2模塊化產(chǎn)品設(shè)計過程 圖3模塊化系列產(chǎn)品研制過程

（1）市場調(diào)查與分析，模塊化設(shè)計成功的前提；

（2）進行產(chǎn)品功能分析，擬定產(chǎn)品系列型譜；

（3）確定參數(shù)范圍和主參數(shù)；

（4）確定模塊化設(shè)計類型，劃分模塊；

（5）模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計，形成模塊庫；

（6）編寫技術(shù)文件。

3 模塊化與其它現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合

3.1 模塊化與成組技術(shù)在對事物的處理上的共同特點

模塊化與成組技術(shù)都是針對現(xiàn)代生產(chǎn)的多樣化提出的。成組技術(shù)主要以零件在形狀、工藝上具有的相似性為其理論依據(jù)，研究并利用有關(guān)事物的相似性，把相似的問題歸類成組，通過對相似零件的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化處理，以達到“使小批量的產(chǎn)品具有流水作業(yè)的生產(chǎn)方式”的目的。而模塊化技術(shù)也是追求“小批量的系統(tǒng)（產(chǎn)品），中批量的子系統(tǒng)（模塊），大批量的元素（零件）”的效果，也利用機床部件在功能上的相似性，把那些具有相似功能的部件經(jīng)過統(tǒng)一、歸并和簡化而形成模塊。兩者在對事物的處理上有以下共同點：集中處理具有相似性和重復(fù)性的事務(wù)；把具有一定相似性和重復(fù)性的事物標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化；信息的重復(fù)使用。成組技術(shù)在結(jié)合計算機技術(shù)的條件下，在工藝設(shè)計和制造中取得了很大的進展。模塊化技術(shù)也將具有這個特點。

3.2 模塊化與柔性制造技術(shù)

柔性制造技術(shù)以生產(chǎn)多樣化、快節(jié)奏為目標(biāo)，強調(diào)系統(tǒng)對生產(chǎn)反應(yīng)的靈活性和自身的多變性和可變性。模塊化正好為實現(xiàn)柔性技術(shù)這一要求提供了現(xiàn)實依據(jù)，模塊化技術(shù)在利用通用模塊解決機床共性之后，集中精力解決個性問題，并用“以最少的模塊組合成最多的機床”這一指導(dǎo)思想來實現(xiàn)多樣化的要求，當(dāng)以機床為生產(chǎn)工具時，則利用其模塊的特性，一機多用，一模多用，通過機床模塊的重新組合，達到系統(tǒng)的柔性要求。應(yīng)用模塊化技術(shù)，從硬件上實現(xiàn)系統(tǒng)的柔性是目前國內(nèi)外制造業(yè)的一個重要研究方向。

3.3模塊化與計算機輔助技術(shù)

將計算機輔助技術(shù)（CAD、CAPP、CAM）和數(shù)據(jù)庫技術(shù)引入模塊化技術(shù)，在一定程度上替代人類完成大量人工無法完成的復(fù)雜計算和重復(fù)性工作，且在穩(wěn)定性、一致性、條理性等到方面超過了人類。另一方面，通過模塊化方法，把復(fù)雜系統(tǒng)分解成相對簡單的子系統(tǒng)，對各子系統(tǒng)應(yīng)用計算機技術(shù)，可充分發(fā)揮計算機的強大功能。

4 模塊化設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)控立式車床的模塊劃分是指對機床進行功能分析與結(jié)構(gòu)分析，合理劃分具有某一或某些功能的結(jié)構(gòu)單元。因此，模塊劃分合理與否是模塊化設(shè)計成敗的關(guān)鍵。

4.1 數(shù)控立式車床模塊劃分原則

根據(jù)現(xiàn)有立式車床的結(jié)構(gòu)形式和模塊化要求，模塊劃分原則可總結(jié)如下：以獨立的功能單元作為模塊，即對于已分解的功能單元在結(jié)構(gòu)上盡可能做到獨立化，這樣的模塊易于拼組和搭配，便于構(gòu)成多種變形產(chǎn)品；以部件作為模塊，這樣的模塊具有完整性，容易保證裝配質(zhì)量；以組件作為模塊，功能分解細化后，還可進一步將部件中的某些組件模塊化，通過更換或取舍組件或一些零件，可以使部件具有不同用途和性能。這比更換整個部件要經(jīng)濟靈活。在模塊劃分過程中，還要重視機床大件（基礎(chǔ)件）的模塊化，大件的結(jié)合要素要規(guī)范，便于聯(lián)接與分離。同時，要考慮在模塊中留有一定的發(fā)展空間，以便引入新技術(shù)時不會阻礙模塊的結(jié)構(gòu)。

4.2 數(shù)控立式車床的功能分解

在進行模塊劃分時，必須從數(shù)控立式車床的總功能出發(fā)，把總功能分解成相對獨立的分功能，分功能繼續(xù)分解至不宜再分時就構(gòu)成功能元，功能元是組成總功能或分功能的最基本單元，常與一定的功能模塊相對應(yīng)。在進行總功能分解時，應(yīng)考慮用戶的要求和實現(xiàn)總功能所必需的分功能，由于用戶條件各不相同，所確定的機床規(guī)格及性能也會不同，其模塊的組成也會有很大的差異。對于單柱數(shù)控立式車床CK 系列來說，其總功能為車削，可以車削內(nèi)外圓柱、內(nèi)外圓錐、溝槽、平面、螺紋以及各種旋轉(zhuǎn)曲面體。而對單柱數(shù)控車銑加工中心CX系列來說，除了上述的車削外，還必須具備有銑鏜功能，這些功能可以按傳動功能、執(zhí)行功能、支承功能、輔助功能和監(jiān)測等分功能進一步分解。

4.3 數(shù)控立式車床的模塊劃分

通過對總功能進行分解，可以看出某一或某些功能與實現(xiàn)某一或某些功能的模塊存在對應(yīng)關(guān)系。其中有單一模塊實現(xiàn)某一功能，即一一對應(yīng)關(guān)系；某一功能由多個模塊來實現(xiàn)，即單對多的關(guān)系；某些多個功能由一個模塊來實現(xiàn)，即多對單的關(guān)系。如圖4所示。

模塊化設(shè)計范文6

關(guān)鍵詞：空間重組與整合；模塊化；經(jīng)濟性；科學(xué)性

隨著時代的發(fā)展和科技的進步，越來越多現(xiàn)有建筑的功能已不能滿足城市建設(shè)的大環(huán)境以及使用者的需求，新功能性建筑亟待建設(shè)，但我們?nèi)諠u嚴(yán)峻的城市污染與資源減少的社會現(xiàn)狀，卻已不容許舊時將建筑推倒重建的建設(shè)方法了。因此，一種可持續(xù)的改建方法應(yīng)運而生，并且在建筑功能性改造當(dāng)中越來越受到重視。從經(jīng)濟與科學(xué)的出發(fā)點，可持續(xù)的利用模塊化的設(shè)計原則，對空間進行重組與整合是對建筑改造優(yōu)化的最適宜方法。

1 模塊化設(shè)計概念

模塊化建筑，又稱空間體系的模塊式裝配建筑，它是由模塊化構(gòu)件組成的一種建筑形式，所有的模塊均應(yīng)在工廠預(yù)制，所有的模塊構(gòu)件應(yīng)該既是一個結(jié)構(gòu)單元又是一個空間單元，結(jié)構(gòu)單元意味著每一個模塊都有其自身的結(jié)構(gòu)，可以不依賴于外部而獨立支撐存在（就相當(dāng)于一個方形的盒子本身），空間單元則意味著根據(jù)不同的功能需求，模塊內(nèi)部被劃分成不同的空間，并根據(jù)要求裝配上不同的設(shè)施（就相當(dāng)于在盒子當(dāng)中配置上生活所必需的設(shè)施）。

而本課題當(dāng)中的模塊化，不同于傳統(tǒng)意義上的建筑模塊化，而是將其可持續(xù)設(shè)計的特有理念引入到空間重組中，這種特定的模塊化設(shè)計是將原有空間進行結(jié)構(gòu)的模塊化，使空間在其既有結(jié)構(gòu)下拆分為一個個的單元模塊，在向新功能空間轉(zhuǎn)化時，再將這些單元模塊重新整理組合成所需要的空間。這里的模塊不是一個先預(yù)制再裝配的獨立實體，而是在一個已具備框架結(jié)構(gòu)的成熟空間內(nèi)進行空間再重組的一種設(shè)計手段。

2 模塊化設(shè)計特點

本課題當(dāng)中的模塊化設(shè)計，是要將原功能建筑空間劃分為單元模塊，用這些模塊進行空間重組，繼而形成新功能空間。當(dāng)新功能空間再次不能滿足城市發(fā)展的需要，需要被再次改造時，設(shè)計者可以利用現(xiàn)有的模塊進行再組合，生成嶄新功能的建筑空間。這就是模塊化設(shè)計最大的特點――可持續(xù)性，它是一種靈活多變的設(shè)計手法，并且，以一個個的三維空間作為設(shè)計因子，在對空間進行重組設(shè)計的過程中更整體化、條理化。

3 模塊化設(shè)計原則

在對功能改變的空間進行重組與整合時，要遵循一些設(shè)計的原則才能做出完整有效的新功能空間，實現(xiàn)新舊功能空間的過渡。

（1）結(jié)構(gòu)模塊與空間模塊。在功能改變下進行空間的重組與整合，也就是原功能空間到新功能空間的建筑結(jié)構(gòu)是不變的，把這些已有的固定的結(jié)構(gòu)空間看作一個個大模塊，從中劃分出用于重組的小空間模塊，是進行重組的首要一步。

（2）單元模塊與單元拆分。利用完整的建筑單元重復(fù)使用來實現(xiàn)空間重組的目的，整體的發(fā)展需要控制在一個完整的規(guī)劃之下，對空間進行單元拆分時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)各空間模塊的功能配置，分析拆分后的單元模塊是否能配合將來的使用，同時做適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)修正，以應(yīng)對總體建筑空間環(huán)境的變化。

（3）組合模塊與單元整合。在將空間拆分為所需的單元模塊后，就要進行模塊的組合與單元的整合，而模塊如何組合才能整合成新的建筑單元，是模塊化設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。模塊組合的方式千變?nèi)f化，不勝枚舉，但簡化來看就是，所有模塊的組合都可以用兩個模塊之間的關(guān)系來表達。兩個模塊之間可以有許多組合方式：并列、錯動、連續(xù)、旋轉(zhuǎn)、重疊、滑動、交疊、豎立等等，而在兩個模塊組合后，若抽取相接觸的面，便可以形成一個更大的體塊。針對新功能空間中不同的建筑單元需求，模塊要通過各種組合方式的使用，才能整合成新的建筑單元，實現(xiàn)新舊功能空間的過渡。

4 重組與整合的經(jīng)濟性與科學(xué)性

（1）重組與整合的經(jīng)濟性。引用模塊化的理念，對空間通過重組與整合的手段來進行新舊功能的轉(zhuǎn)換的最主要目的就是考慮到它的經(jīng)濟性，但并不是說，僅僅用重組來替代重建的改造方式就已經(jīng)是經(jīng)濟的了，還要在空間重組設(shè)計的過程中融入經(jīng)濟性理念，也就是在進行設(shè)計時既要考慮空間功能上的需要又要考慮成本的支出還要考慮空間建成后的回報。模塊化的重組設(shè)計節(jié)能可持續(xù)，將既有空間進行模塊化重組設(shè)計，保證了低成本支出，建設(shè)完成后利用模塊化的方法可以進行必要的后續(xù)再改造，保障了空間的可持續(xù)性。

著名的法國建筑大師勒?柯布西耶曾經(jīng)說過：“建筑師必須認(rèn)識建筑與經(jīng)濟的關(guān)系，而所謂經(jīng)濟效益并不是指獲得商業(yè)上最大利潤，而是要在生產(chǎn)中以最少的（勞動）付出，獲得最大的實效。”以最低的成本建造出符合要求的建筑才是經(jīng)濟的，但是，這里的成本指的并不僅僅是金錢成本，還有空間成本、能源成本、勞動力成本等，最低的成本是資金的投入少、空間的利用率高、能源的消耗少、勞動力的付出少等基本因素有機結(jié)合在一起組成的，經(jīng)濟的空間重組與整合，是要能夠合理地支配空間、資金、能源、材料與勞力等建設(shè)資源，并在長期的綜合比較后能夠保持?jǐn)?shù)量、標(biāo)準(zhǔn)和效益三者之間適當(dāng)平衡的相對經(jīng)濟的建筑。對于我國目前的快速的城市發(fā)展來說，尋求良好的經(jīng)濟性設(shè)計是很有必要的。

（2）重組與整合的科學(xué)性。我們在用模塊化的原則進行重組設(shè)計時，要時刻注意設(shè)計的科學(xué)性，也就是要注意空間的合理性。空間的功能發(fā)生改變，形態(tài)必然發(fā)生改變，而形態(tài)發(fā)生改變，空間中許多設(shè)計指標(biāo)的使用環(huán)境也就發(fā)生了變化，在這種情況下要注意新功能空間的使用情況是否合理，即重組與整合后，空間使用起來是否舒適，是否有考慮到使用者的生理感覺和心理感受來設(shè)計合理的空間路徑及尺度，空間又是否安全，重組后的空間結(jié)構(gòu)是否牢固，交通流線的組織、特殊需求空間的設(shè)置是否合理等等。

如果說重組與整合的經(jīng)濟性體現(xiàn)的是空間的經(jīng)濟價值，那么重組與整合的科學(xué)性體現(xiàn)的便是改造后空間的使用價值，即它使用起來是否好用，也就是空間的“健康”程度。就像是，如果我們現(xiàn)在要造一個“人”，我們注重的一定是保證他的器官健全、血脈通暢，所以，在對空間進行重組的時候，對于一些既定的指標(biāo)必須要尊重，不能忽視，否則就像是拿鉗子去鉗著一個人的血管，那血脈怎么能暢通，人又怎么會健康呢。

（3）經(jīng)濟性與科學(xué)性的辯證關(guān)系。經(jīng)濟性與科學(xué)性看上去似乎是兩個對立的個體，一個空間如果追求經(jīng)濟，似乎就不能兼顧到科學(xué)的“嚴(yán)密”，而如果一個空間追求科學(xué)似乎又不能照顧到經(jīng)濟的“低廉”。但是，在本課題的空間重組與整合中，經(jīng)濟性并不是絕對的“低廉”，而是合理地支配空間、資金、能源、材料與勞力等建設(shè)資源，并在長期綜合比較后保持?jǐn)?shù)量、標(biāo)準(zhǔn)和效益三者之間適當(dāng)平衡的相對的“經(jīng)濟”，這本就是科學(xué)的。而在進行空間重組的科學(xué)性設(shè)計時，為了更“嚴(yán)密”，就必須考慮到方方面面，自然也就包括了經(jīng)濟，要將經(jīng)濟性的理念貫穿于整個科學(xué)性設(shè)計的各個細節(jié)中，才是真正的科學(xué)。其實，這看似對立的兩個個體也是統(tǒng)一的，二者疊加在一起便是合理性，一個空間的重組既經(jīng)濟又科學(xué)，不正是最合理的嗎？秉承經(jīng)濟與科學(xué)的原則進行設(shè)計，是保證空間合理的必要條件，是完成一個成功的空間重組與整合的必需。

參考文獻：

[1] 彭一剛.建筑空間組合論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.