王 煒

(江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑設(shè)計與裝飾學(xué)院 江蘇徐州 221116)

城市快速發(fā)展促使城市的功能日趨多樣化，而城市環(huán)境設(shè)施作為生活品質(zhì)的體現(xiàn)備受人們關(guān)注。環(huán)境設(shè)施已成為社會生活和城市環(huán)境中不可缺少的部分。所謂環(huán)境設(shè)施是指城市公共環(huán)境或社區(qū)環(huán)境中給人們生活提供便利的條件或保障的各種服務(wù)設(shè)施系統(tǒng)以及相應(yīng)的識別系統(tǒng)[1]。環(huán)境設(shè)施設(shè)計本質(zhì)上是一種人工創(chuàng)造的行為，設(shè)計成果從這種角度看就是一種產(chǎn)品，具備產(chǎn)品設(shè)計的屬性。而模塊化設(shè)計又是現(xiàn)今產(chǎn)品設(shè)計的主流方向之一，鑒于此，城市環(huán)境設(shè)施的模塊化設(shè)計研究就顯得尤為重要了。

1 城市環(huán)境設(shè)施的產(chǎn)品要素

(1)形態(tài)——環(huán)境設(shè)施的形態(tài)是由設(shè)施外形和內(nèi)在結(jié)構(gòu)顯示的，是由外及內(nèi)的表現(xiàn)形式。

(2)尺度——度量設(shè)施的功能和形態(tài)與空間的相互關(guān)系，尺度無所謂大小，重在適合。

(3)體量——包括設(shè)施外形大小所占的空間體量，與環(huán)境相互作用;也包括內(nèi)部構(gòu)造和體積，與功能相互關(guān)聯(lián)。

(4)結(jié)構(gòu)——既是實現(xiàn)功能的基礎(chǔ)，又是形式的受者，受工藝、材料、環(huán)境等多方面制約。

(5)位置——既指環(huán)境設(shè)施上多種功能的相對位置關(guān)系，也指設(shè)施在環(huán)境中的位置。

(6)功能——是指設(shè)施產(chǎn)品具有的效能和被接受的能力，實現(xiàn)功能是設(shè)計的最終目標(biāo)。環(huán)境設(shè)施只有具備功能才能進(jìn)行生產(chǎn)和使用，往往通過功能分析和設(shè)計來實現(xiàn)功能目標(biāo)的設(shè)計。

2 城市環(huán)境設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化變革

目前，在我國來說，城市的環(huán)境設(shè)施從設(shè)計到生產(chǎn)分屬如規(guī)劃設(shè)計、景觀設(shè)計、藝術(shù)設(shè)計、工業(yè)設(shè)計以及生產(chǎn)企業(yè)、個人工作室、作坊等等不同的行業(yè)和部門;它們之間缺乏有機(jī)的聯(lián)系，加之國家也沒有明確統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境設(shè)施的設(shè)計生產(chǎn)局面較為混亂。

此外，部分從業(yè)人員片面追求基于客戶的個性化要求和藝術(shù)性的表達(dá)，從而忽略了環(huán)境設(shè)施設(shè)計的質(zhì)量和社會效益，對標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化設(shè)計關(guān)注度不高，對設(shè)施要素的設(shè)計不規(guī)范，甚至錯誤。

因此，我們必須樹立和普及環(huán)境設(shè)施設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化意識。根據(jù)城市環(huán)境設(shè)施的不同層次、特征和類別，以整體優(yōu)化為目標(biāo)，制定、發(fā)布和實施標(biāo)準(zhǔn)，獲得城市環(huán)境的最佳秩序和社會效益，形成整體的標(biāo)準(zhǔn)化效應(yīng)。

標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境設(shè)施設(shè)計可以保證和提高設(shè)施產(chǎn)品的質(zhì)量，保護(hù)社會公共利益;能簡化設(shè)施產(chǎn)品品種，加快設(shè)計生產(chǎn)過程，并擴(kuò)大設(shè)施產(chǎn)品零部件的通用性，降低生產(chǎn)成本;還能促進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新材料的推廣和科研成果的轉(zhuǎn)化，便于交流和互相學(xué)習(xí)借鑒。

環(huán)境設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的出發(fā)點在于其對象的系統(tǒng)性和標(biāo)準(zhǔn)性，應(yīng)逐步構(gòu)建完整的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計體系，進(jìn)而使得環(huán)境設(shè)施的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、材料標(biāo)準(zhǔn)化、零部件標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化;最大限度地發(fā)揮設(shè)計優(yōu)勢，保證設(shè)計質(zhì)量，同時簡化生產(chǎn)管理，便于客戶配套使用環(huán)境設(shè)施產(chǎn)品，避免同類產(chǎn)品的混雜。

3 城市環(huán)境設(shè)施的模塊化設(shè)計

模塊化設(shè)計技術(shù)是由環(huán)境設(shè)施產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的需求而孕育的。一方面利用標(biāo)準(zhǔn)化來降低成本、提高質(zhì)量，另一方面還要進(jìn)行創(chuàng)新來滿足客戶的個性化定制需求。模塊化設(shè)計可以在標(biāo)準(zhǔn)化、通用化產(chǎn)品的同時提供多樣化配置，目前已經(jīng)在機(jī)械制造、家具設(shè)計等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，那么為什么不能運(yùn)用到城市環(huán)境設(shè)施設(shè)計當(dāng)中來呢?

3.1 城市環(huán)境設(shè)施模塊化設(shè)計的內(nèi)涵和特點

模塊化應(yīng)從基本單元開始，組建構(gòu)筑基礎(chǔ)模塊，方便快捷。(圖1)是普通的兒童玩具七巧板和魔尺，將形狀、大小、顏色不一的基本體塊進(jìn)行不同的搭配、組合、造型。這種模式就是最簡單、最基本的模塊化概念。

將這一思想應(yīng)用于城市環(huán)境設(shè)施的設(shè)計中，便于整體規(guī)劃，提高使用效率，也是未來城市環(huán)境設(shè)施發(fā)展的趨勢。

城市環(huán)境設(shè)施模塊化設(shè)計是對一定范圍內(nèi)不同規(guī)格、功能的設(shè)施加以分析，進(jìn)行模塊劃分，設(shè)計出系列功能模塊，通過對不同模塊的選擇和組合，形成新的環(huán)境設(shè)施的過程[2]。此外，還可通過模塊改型、增減、改變結(jié)構(gòu)或附加裝飾要素等手段形成新的城市環(huán)境設(shè)施品種。

城市環(huán)境設(shè)施模塊化設(shè)計成果具有互換性強(qiáng)、便于維修;質(zhì)量好、成本低、避免多品種不同批次的加工矛盾;設(shè)施產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)周期短等明顯優(yōu)勢和特點，使得環(huán)境設(shè)施產(chǎn)品對市場快速變化的應(yīng)變能力大大增強(qiáng)。

3.2 城市環(huán)境設(shè)施模塊化設(shè)計的方法

模塊化設(shè)計應(yīng)把握的原則是力求以少量模塊組成盡可能多的產(chǎn)品，在滿足要求的基礎(chǔ)上使城市環(huán)境設(shè)施性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。一般應(yīng)經(jīng)過市場調(diào)研分析、模塊劃分和模塊選擇組合三個階段。

圖1 玩具模塊化

3.2.1 模塊化市場調(diào)研分析

城市環(huán)境設(shè)施模塊化設(shè)計市場調(diào)研主要以分析使用需求為主，必須針對一定的空間環(huán)境，定位準(zhǔn)確，同時調(diào)查市場的需求量，分析設(shè)計的可行性。

調(diào)查分析的主要方面包括:①現(xiàn)有環(huán)境設(shè)施的功能、性能、造型及參數(shù);②現(xiàn)有環(huán)境設(shè)施的價格、壽命、維修情況及需要改良的性能和結(jié)構(gòu)等;③采用新材料、新工藝的可能性和關(guān)鍵技術(shù);④分析劃分城市環(huán)境設(shè)施模塊，并討論合理性。

城市環(huán)境設(shè)施的設(shè)計是以使用需求為基本依據(jù)的，在模塊化設(shè)計開始之前，必須進(jìn)行充分的調(diào)研分析和準(zhǔn)備，并進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃設(shè)計。

3.2.2 模塊的劃分和建立

模塊化設(shè)計應(yīng)以少量模塊組成盡可能多的產(chǎn)品，在滿足要求的基礎(chǔ)上使城市環(huán)境設(shè)施性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。因此，如何科學(xué)劃分模塊是模塊化設(shè)計的一項重點工作。既要使生產(chǎn)和管理方便，又要避免組合模塊時產(chǎn)生混亂，還要兼顧模塊系列的擴(kuò)展性和變型后的輻射作用。模塊劃分是否合理對模塊化環(huán)境設(shè)施的外觀、性能、通用性和成本有著重要影響。劃分主要采用基于用戶需求的方法，如(圖2)所示。

圖2 基于用戶需求的模塊劃分方法

一般來說，并沒有統(tǒng)一的模塊劃分原則，研究對象不同，側(cè)重點不同，劃分的模塊也就不同。模塊劃分時，要考慮模塊的通用性、可操作性和實踐性，應(yīng)有利于模塊的延續(xù)，避免重復(fù)勞動，還必須系統(tǒng)分析城市環(huán)境設(shè)施使用周期的各個階段。劃分后的模塊應(yīng)盡量簡單、規(guī)范，相互聯(lián)系也盡可能簡化。

盡管模塊劃分的意圖各有不同，但從城市環(huán)境設(shè)施加工、生產(chǎn)周期角度看，都是針對生產(chǎn)周期中一個或幾個特定階段的。因此，可以根據(jù)模塊劃分周期的具體階段，劃分為:設(shè)計模塊劃分、制造模塊劃分、使用維修模塊劃分和回收模塊劃分，如(圖3)所示。

圖3 城市環(huán)境設(shè)施的模塊劃分周期示意

3.2.3 模塊的選擇和組合

圖4 模塊化設(shè)計流程

模塊組合必須以準(zhǔn)確的城市環(huán)境設(shè)施尺寸數(shù)據(jù)為依據(jù)，合理確定模塊化設(shè)計所覆蓋的城市環(huán)境設(shè)施種類和規(guī)格，形成新的環(huán)境設(shè)施產(chǎn)品。在模塊選擇上，如果種類、規(guī)格過多，城市環(huán)境設(shè)施的應(yīng)變能力會增強(qiáng)，但設(shè)計難度和工作量也隨之加大;反之，覆蓋的種類和規(guī)格過少，環(huán)境設(shè)施產(chǎn)品的適應(yīng)性會受到極大限制。因此，如何選擇模塊、選擇多少模塊是城市環(huán)境設(shè)施模塊化設(shè)計的關(guān)鍵所在，其流程如圖4所示。

在建立環(huán)境設(shè)施的模塊化系統(tǒng)中，模塊的選擇和組合就是環(huán)境設(shè)施的模塊化設(shè)計流程。設(shè)計者首先要根據(jù)使用需求進(jìn)行設(shè)施的功能分析，然后從建立的模塊系統(tǒng)中選擇相應(yīng)的模塊，組合成滿足功能的環(huán)境設(shè)施產(chǎn)品。模塊的選擇和組合是模塊化設(shè)計實施的最后也是最關(guān)鍵的一步，直接決定著城市環(huán)境設(shè)施的質(zhì)量。

此外，值得一提的是，模塊化的城市環(huán)境設(shè)施不是整體式結(jié)構(gòu)，而是由模塊構(gòu)成的組合式結(jié)構(gòu)，其組合方式主要有:

①直接組合。按模塊化系統(tǒng)提供的組合方式，直接進(jìn)行模塊間的組合，對于屬于同一模塊化系統(tǒng)的產(chǎn)品系列中的模塊比較適用。

②改裝組合。當(dāng)模塊接口結(jié)構(gòu)與所要連接的其他模塊不匹配時，需要對該模塊的接口結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整使之匹配于所要連接的其他模塊接口。

③間接組合。采用這種組合方式主要有兩種情況:一是根據(jù)產(chǎn)品布局的要求不宜采用直接組合方式的;二是采用了不屬于本模塊系統(tǒng)的其他模塊，不可能進(jìn)行直接組合的。間接組合需要設(shè)計專用的連接構(gòu)件，按照總體要求把各個模塊固定在相應(yīng)位置上。

4 結(jié)語[3]

模塊化設(shè)計的理念在其他很多領(lǐng)域已經(jīng)運(yùn)用的非常廣泛，因其存在著巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價值和社會價值。當(dāng)前城市環(huán)境設(shè)施的模塊化設(shè)計應(yīng)用比較局限，尚未形成系列化系統(tǒng)化的完整體系，所以模塊化設(shè)計在城市環(huán)境設(shè)施方面有著廣闊的前景。其意義主要表現(xiàn)在:模塊化設(shè)計能滿足環(huán)境設(shè)施的快速設(shè)計，提高生產(chǎn)效率;可以促進(jìn)環(huán)境設(shè)施的更新?lián)Q代，增強(qiáng)產(chǎn)品應(yīng)變市場的能力;還可以有效的提高系列化環(huán)境設(shè)施產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度;在滿足人們使用需求的同時有利于展現(xiàn)城市的整體形象。

由此可見，模塊化城市環(huán)境設(shè)施設(shè)計作為一種適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和生活的設(shè)計形式，是解決城市環(huán)境設(shè)施功能多樣化、需求個性化、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、裝配靈活化的有效途徑，隨著研究的深入和擴(kuò)展，模塊化的城市環(huán)境設(shè)施設(shè)計將擁有更為廣闊的發(fā)展空間。

[1]王朝俠，梁浩，朱彤.城市環(huán)境設(shè)施設(shè)計的地域性因素[J].中國輕工教育，2010(1):14.

[2]楊正，楊克修，楊凱華.城市公共設(shè)施的模塊化設(shè)計[J].包裝工程，2006(10):226.

[3]孫倩.模塊化景觀設(shè)施的設(shè)計研究[D].南京:南京藝術(shù)學(xué)院，2013:79-80.