模塊化策略在建筑優化設計中的運用

鐘博文

（福州國偉建設設計有限公司，福建 撫州 350000）

為了保證現代建筑功能的多樣化發揮，加強建筑優化設計是非常重要的。模塊化策略本身在解決復雜問題方面具有著強大的優勢，其通過對復雜問題的逐層分解，形成易于管理基礎模塊，實現高效處理問題的目標。模塊化策略的應用能夠在建筑優化設計中發揮積極作用，促進建筑優化設計水平的提升。

1 模塊化策略及其在建筑優領域的應用價值

“模塊化”是一種科學的設計理念，最早出現在德國機床工程設計領域，指利用模塊思維將整個設計工程項目組成分解為若干個基礎模塊，通過標準化、系統化的模塊設計，提高機床的可靠性、安全性及功能性。此后，“模塊化”理念又得到了不斷的發展，形成了專門的以“模塊單元”為基本構成單元，以“多學科知識”綜合應用為設計基礎，以“系統工程”為主要服務對象的模塊化設計策略。

模塊化策略在建筑領域的應用，能夠發揮出提高施工效率、降低建筑能耗、減少建筑污染排放等積極作用。首先，基于模塊化策略的建筑施工，大多是將建筑進行模塊化分解后，提前完成模塊預制，然后再對模塊進行現場組裝，從而同步開展多個模塊單元的施工，整體縮短施工周期，提升施工效率。第二，模塊化策略的的應用下，能夠大大提高建筑設計與施工的專業化、標準化水平，這也能夠幫助參建單位有效進行資源的調配，合理控制能源消耗。

2 基于模塊化策略的建筑優化設計

2.1 對建筑模塊數據庫的建設

模塊化策略在建筑優化設計中的應用，首先需要對建筑項目各模塊單元的專業數據庫進行完善建設，這也是模塊化策略發揮價值的基礎。一般根據建筑工程項目設計的總體要求，需要落實好建筑設計、結構設計、設備設計、協同設計、拆分設計等多個具體工作部分，針對其中主要的設計工作部分，需要建立相應的模塊數據庫。如建筑設計決定著建筑的整體風格、功能、基本建設要求，對此，需要建立專門的建筑數據庫，對建筑進行分類整合，形成不同建筑模塊，在需要進行建筑項目設計時，根據需要提取符合要求的建筑模塊，直接作為建筑設計的基礎板塊。而結構設計則需要在建筑模塊基礎上，建立專門的結構模塊數據庫，對建筑不同結構分類整合，形成各類標準化的結構模塊。設備設計同樣要建立設備模塊數據庫，整合建筑工程不同的功能型設備，形成標準化的設備模塊。拆分設計則需要建立構件模塊數據庫，對可拆分構件進行整合。

2.2 對建筑總體結構的優化設計

總體結構設計是建筑優化設計的重要切入點，一般建筑的總體結構設計，直接影響著建筑戶型、功能設施等方面的設計，也是建筑施工的基礎依據。基于模塊化策略，在進行建筑總體結構設計時，可以利用專業的模塊化設計軟件，根據建設方對建筑使用功能的需求，進行總體結構的規劃設計。可以將建筑的總體結構劃分為若干個不同的子系統，每個子系統中都包含整個建筑結構中的某類同標準、同規格的建筑結構單元，這樣就能夠使建筑的總體結構清晰直觀的呈現出來。同時，還要進一步對功能型結構模塊、基礎型結構模塊進行分類，在此基礎上確定各類模塊單元之間的關聯性，從保證建筑總體功能良好發揮、模塊單元間協調運行、建筑施工及使用中安全環保等角度出發，對建筑總體結構設計效果進行評價，根據需要做出優化調整。

2.3 建筑內部功能區劃分及戶型設計

現代建筑的功能越來越呈現出多元化的特點，一般建筑內部都存在多個功能區，對于不同功能區的設計要求也存在差異。基于模塊化策略，在進行建筑優化設計時，可以先將建筑內部功能區進行明確劃分，這需要以業主單位或建設單位的項目規劃要求為依據，整理得出建筑內部的若干個功能區模塊，如餐飲區、會客區、休息區、衛生區、過渡區等。在此基礎上，根據功能區的分布，已經項目規劃中對建筑戶型面積、目標定位等做出的要求，確定建筑內部主要戶型的設計方案。可以從已經整合完成的模塊數據庫中選擇適合功能區最佳配置的戶型方案，并將相關的設備模塊配置到戶型當中，突出功能區的邊界劃分。

2.4 建筑項目戶型間協同銜接的設計

戶型及內部功能設計雖然是建筑優化設計的基礎單元，但對于戶型間的協同銜接也需要做好優化設計，這也是保證建筑內部各模塊功能協同發揮的關鍵。戶型間的協同銜接設計需要同時考慮戶型之間各自的獨立性以及關聯性，既要保證各戶型自身原有的特點，也要使各戶型之間能夠有效的協同組合在一起，以共享結構、資源、空間、功能設備建立不同戶型間的聯系，保證建筑整體功能的完善性。在模塊化設計中，戶型間的共享空間一般會設置重疊接口或連接接口，重疊接口多為戶型間共用的剪力墻等結構構件，連接接口則多為共享功能性模塊，如公用樓梯、供水、供電設備等。

3 結語

模塊化策略在建筑優化設計中能夠發揮積極的作用，通過建筑設計工程的模塊化分解，并建立專門的模塊數據庫，可以為建筑各模塊的優化設計提供有力的支持，進而強化建筑設計的靈活性、有效性。我國目前模塊化設計的研究還不夠成熟，相信在未來，隨著技術的發展，以及模塊化策略的深入應用，將能夠進一步發揮模塊化策略的應用優勢，更好地推進我國建筑事業的發展。