住宅的模块化设计旨在按照住宅不同功能的空间模块进行标准化、多样化的组合，对各个功能模块在进深和面宽尺寸上用模数协调把控，进行多样化的组合设计。各功能空间模块是根据设计规范要求、人体尺度及舒适性要求、空间内所需设备的尺寸等综合考虑，选取常用的平面形态及布局形式，再经过优化设计，形成不同面积、不同布置方式的模块。空间模块本身具有空间尺寸、使用功能等属性。但是由于居住者的需求差异性，以及随着家庭结构的变化导致的需求发生变化等，住宅建筑模块应考虑功能布局多样性和模块之间的互换性和相容性。要考虑两种模块之间的模数和其他结合要素能够相互匹配，例如装饰装修模块与机电管线模块，它们之间要存在一定的模数关系和构造关系才能很好地结合。
模块化设计内容分三个层次：
第一个层次是模块化产品的系统设计，是进行模块化设计前的准备工作。在整体系统分析基础上对住宅建筑进行整体规划，确定模块化设计的目的和内容。住宅模块化研究目的是为了将住宅进行系列化标准化设计，对每一级模块进行精细化设计思考，对模块组合进行标准化设计以适应工业化系列化建设需求。
第二个层次是模块化设计层次，包括具体模块的划分。将住宅的空间划分为五级模块，从精细的空间到整个楼栋单元进行模块分级，涵盖了从单一使用单元模块、室内每个功能模块、标准组合楼栋的标准层、架空层模块以及结构、机电、装修模块。
第三个层次是空间模块化产品设计，主要内容是针对具体产品如何在功能模块空间中进行组合和方案评价。通过对适合人群的功能使用需求及面积要求，形成了多系列户型模块，组合形成多样化的户型单元，户型单元拼接组合设计形成多样组合样式，通过对方案多角度的分析评价，最终筛选出适合该地区的多个标准化住房平面。
1. 单元空间模块
根据深圳市保障性住房建设标准及对用户的使用需求调研，对户型单元进行了模块拆分，分别由卧室、书房、客厅、餐厅、厨房、卫生间、阳台等小模块构成，这些空间模块在功能上具有相对独立性，对每一个相对独立功肯旨空间进行精细化设计，更有利于充分利用户型空间，尽量做到科学合理布局，面积紧凑，功能齐全。每个功能空间模块又可细分为由家具和其使用空间构成功能单元。
以卫生间模块为例，可依据内部家具使用细分为三个较低级别的功能单元模块，即洗漱单元、如厕单元和淋浴单元，这也是目前市场上最常见的通用产品。客厅、卧室等功能模块则是充分考虑使用者的需求，通过人性化设计，实现多样的、最优的功能空间模块，如图4-5所示。
图 4-5 卫生间的功能空间模块
2. 户型模块
户型模块是由功能空间单元模块组合形成的，应考虑模块内功能布局的多样性以及模块之间的互换性和通用性。根据试行深圳市保障性住房建设标准及对用户的使用需求调研，保障性住房面积分为四类：A类是35m2的一居室户型；B类是50m2的小两居室户型；C类是65m2的两居室户型；D类是80m2的三居室户型。A、B类小户型主要是面向人才的公共租赁住房，多提供给单身或夫妇居住，如图4-6所示。D类户型是经济适用住房，可满足一家三口及三世同堂的家庭使用需求。以上述面积段为依据，通过对功能空间的不同组合关系，形成三个系列共12个户型模块。考虑到居住者的需求差异以及家庭结构的变化，在住宅的使用过程中，应根据使用者生活模式的变化，对户型进行可变性设计，以满足从新婚夫妇到核心三口之家，三代居住到老年规居住的生活模式多样化需求。
图 4-6 全生命周期的可变性设计
3. 组合平面模块
标准的户型模块拥有通用的接口设计，如图4-7所示，因此形成多样化的组合平面模块，如图4-8所示。保障性住房组合平面模块是由标准化的户型模块和标准化的核心筒、走廊、花池等模块组成。由两种标准户型和核心筒模块以及外廊构件可以形成一梯五户的标准平面组合模块。由于深圳市土地资源紧张，混合式高密度的开发可以充分提高土地的利用效率和住区的活动力，通过对建筑物的体量、高度和外形的把控，可以满足高容积率的要求，并且满足地块的适用性。标准户型模块通过多样化的组合方式可形成多达50种组合平面模块，依据通风采光以及各项指标最优的原则，最终筛选出10种较为符合产业化推广的组合形式作为深圳市保障性住房的标准平面。
图 4-7 户型模块构成示意
图 4-8 组合平面模块示意图
4. 组合立面模块
利用模块化设计的户型组合平面，具有标准化、系列化的特点，但是标准化并不意味着呆板与单一。以组合平面模块为基础，对立面进行多样化的设计，通过色彩变化、部品构件的重组、主题变化形成多种立面风格，打破建筑物呆板的边界轮廓和体量，使其与周围的地形、绿化和水体景观有很好的融合，如图4-9所示。
图 4-9 组合立面模块
除了建筑层面的模块化设计，保障性住房设计在结构、机电、装修等方面也需进行标准化的考虑。以户型为模块配置结构平面布置图，结构设计考虑未来户内的可改造性，优化结构墙、柱和梁的布置。形成与建筑模块配套的结构模块化方案，对实现方案阶段专业之间的快速沟通大有裨益。
结合未来户型的可变性，尽量采用大开间的结构布局，对厨房、卫生间等相对固定空间的墙体以及部分分户墙设置剪力墙，户内采用轻质隔墙或灵活的隔断进行空间的划分，增加户型内部空间的适应性。对客厅、餐厅等位置尽可能减少次梁布置，增加空间变化的灵活性。结构布置中，可以通过均匀分布竖向承重构件及水平抗侧力构件，加强外围刚度和结构抗侧抗扭性能。同时尽量减少短肢墙，减少墙体转折等原因产生的边缘构件，使得结构布置简单安全、经济合理。
对于装修设计，可以采用三维建模的方式来实现，直观地将不同的装修套餐呈现给用户，方便用户对方案提出建议和意见。装修模块化设计可以按不同风格、不同档次实现住宅装修的套餐化、菜单式。各系统的模块化设计可以帮助设计师在方案阶段实现快速决策，即时对调整做出判断，通过对成熟户型的模块化设计，可以把各项工程进行及时的统计，实现在设计过程中对成本的即时控制，提升设计的可实施性。
模块化设计是要把整个住宅建筑、室内空间和零部件产品作为整体，从产品设计的角度考虑模块的划分，把模块应用于整个产品生命周期的设计和规划中。住宅建筑室内空间产品相对一些机械产品来说有自己的特点和相对复杂性，所以需要通过研究模块化设计的一般理论方法，建立适合不同类型的住宅标准化、工业化生产的模块化设计方法。以保障性住房模块化设计体系为例，保障性住房模块化设计体系的建立需要从住宅标准化体系出发，通过模块化划分的方法来具体解决住宅建筑产品的标准化设计、工业化生产以及规模化建造。通过模块作为联系用户、设计师和生产厂家的载体，可以更好地推动工业化住宅的设计和管理。同时，该体系在设计前期对模块进行划分，已经考虑到了各模块的使用年限、维修和更新等问题，可减少后期分模块的维修与更换，体现了绿色建筑的理念。
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