李佳（嘉興學(xué)院 設(shè)計(jì)學(xué)院，浙江 嘉興 314001 ）

探索新型模塊化微型住宅建筑
——以“折立方”設(shè)計(jì)為例

李佳
（嘉興學(xué)院 設(shè)計(jì)學(xué)院，浙江 嘉興 314001 ）

本文立足于當(dāng)代社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，試圖通過(guò)新型模塊化微型住宅“折立方”的建筑設(shè)計(jì)來(lái)嘗試解決社會(huì)問(wèn)題。本文著重描述了“折立方”的從抽象概念到具象實(shí)體的一系列演化過(guò)程，結(jié)合跨學(xué)科思維、綠色設(shè)計(jì)思想，探索表皮與空間相得益彰的新型模塊化微型住宅建筑設(shè)計(jì)，以期與同行學(xué)習(xí)交流。

模塊化；微型住宅建筑； 建筑設(shè)計(jì) ；“折立方”

圖1　微排未來(lái)屋

圖2　Sleep Box

一、“蟻?zhàn)濉迸c“鼠族”：設(shè)計(jì)的緣起

1.當(dāng)代城市生存之困

房?jī)r(jià)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)最熱的話題之一，由于多種因素影響，導(dǎo)致多年來(lái)房?jī)r(jià)快速上漲，形成房?jī)r(jià)——尤其是一二線城市的房?jī)r(jià)長(zhǎng)期居高不下的局面，長(zhǎng)期困擾廣大低收入人群，在大城市擁有一套住宅已經(jīng)成為很多人遙不可及的夢(mèng)想。為此，盡管很多人為此付出極高的代價(jià)，但是為了自己的夢(mèng)想，仍然堅(jiān)守在城市之中，在這種現(xiàn)實(shí)情況下，催生了“蟻?zhàn)濉薄笆笞濉钡忍厥獬鞘腥后w，他們規(guī)模龐大，業(yè)已成為社會(huì)的焦點(diǎn)之一。

2.“蟻?zhàn)濉迸c“鼠族”：當(dāng)代城市生存亂象

“蟻?zhàn)濉迸c“鼠族”代表社會(huì)最底層的一類人群?！跋?zhàn)濉薄笆笞濉爆F(xiàn)象背后是城市急速膨脹、大學(xué)擴(kuò)招、就業(yè)資源緊缺、就業(yè)理念落后等多種復(fù)雜的因素，他們工作卑微、收入微薄，無(wú)力支付市區(qū)高額房?jī)r(jià)或房租，不得不聚居在城市偏僻的邊緣或者蝸居于地下室、人防工程甚至是下水道?！跋?zhàn)濉薄笆笞濉鄙顥l件極其惡劣，長(zhǎng)期生活在擁擠、陰暗、潮濕的狹小空間內(nèi)，僅能滿足最基本生存需求。這樣的生活條件不僅不利于“蟻?zhàn)濉薄笆笞濉弊陨砩硇慕】?，而且長(zhǎng)期狹窄壓抑的生活容易成為社會(huì)不穩(wěn)定因素之一，這值得包括設(shè)計(jì)師在內(nèi)的社會(huì)各界廣泛關(guān)注。

二、“模塊化”與“微型化”：設(shè)計(jì)師的解決之道

1.“微型化”與“模塊化”策略

“模塊化”是指把復(fù)雜的問(wèn)題分解成相對(duì)獨(dú)立的幾個(gè)部分分別解決。模塊化建筑又稱為“空間體系的模塊式裝配建筑，它是由模塊化構(gòu)建組成的一種建筑形式”。［1］模塊化建筑的模塊既具有相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)與空間，又具有不同功能，它們通常預(yù)先在工廠生產(chǎn)加工，再運(yùn)輸至建筑場(chǎng)地進(jìn)行組裝。建筑模塊通常具有簡(jiǎn)潔明晰且堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，是一種功能性強(qiáng)、效率高的工業(yè)化建筑生產(chǎn)與建構(gòu)模式。

麻雀雖小，五臟俱全，微型化的建筑應(yīng)具備構(gòu)成建筑的所有要素：功能、技術(shù)與形象。微型化的策略的優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的，它體量微小，耗材較少，成本較低廉，靈活輕便，易于與自然基地產(chǎn)生自由親密的聯(lián)系，它不同于大體量建筑的“宏大敘事”，是一種新型的建筑觀。微型化策略常被設(shè)計(jì)師用于解決住房緊缺等社會(huì)問(wèn)題。

2.東南大學(xué)“微排未來(lái)屋”

東南大學(xué)建筑學(xué)院建筑科學(xué)技術(shù)系設(shè)計(jì)的“微排未來(lái)屋”是國(guó)內(nèi)微型模塊化建筑的代表作之一（圖1）。“微排未來(lái)屋”由兩個(gè)單元模塊組成，每個(gè)單元模塊只有10余m2，總占地30m2，總重約為8t，只需兩個(gè)卡車就可拖到需要的地方?！拔⑴盼磥?lái)屋”采用大量新材料、新工藝和新技術(shù)：它使用鋁材作為主體建筑框架，柔韌性好，抗震性能強(qiáng)；建筑的墻面材料為三聚氰胺板，內(nèi)填可回收礦棉，僅僅46cm厚的墻體就達(dá)到了2m磚墻的保溫隔熱效果；屋頂安裝有太陽(yáng)能電池板，一年可產(chǎn)生5000度的電能，足夠內(nèi)部包括空調(diào)、電視、吸油煙機(jī)和洗衣機(jī)等家電設(shè)施的日常使用；內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以調(diào)整移動(dòng)，可按照需求調(diào)整空間功能布局；微排未來(lái)屋還具有智能化和遠(yuǎn)程控制的能力。整個(gè)微排未來(lái)屋采用模塊化、工業(yè)化的生產(chǎn)方式，從下料到生產(chǎn)僅需16天時(shí)間。據(jù)悉，該項(xiàng)目將在北極科考站投入使用，并已接到多份市場(chǎng)訂單。

3. Sleep Box

Sleep Box是俄羅斯Arch Group設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)2009年設(shè)計(jì)的一種微型旅館建筑，意在為人們提供一次舒適的睡眠（圖2）。Sleep Box是長(zhǎng)寬高分別為2.5m、1.6m、3m的長(zhǎng)方體模塊，它可以被放置在任何人們需要休息的地方，例如機(jī)場(chǎng)、火車站、購(gòu)物中心，甚至是街道的中央。Sleep Box是以出租的形式營(yíng)運(yùn)，出租時(shí)間從幾分鐘到幾個(gè)小時(shí)不等。用戶可在共享終端上按時(shí)間支付費(fèi)用，并領(lǐng)取一份電子鑰匙。它提供發(fā)泡聚合物制作的床鋪，為用戶提供片刻安靜的睡眠和休息。Sleep Box配備有自動(dòng)化的系統(tǒng)，可以在客人離開(kāi)后自動(dòng)更換床單并關(guān)閉電源。但是睡眠不是Sleep Box唯一提供的功能，Sleep Box還配備有通風(fēng)系統(tǒng)、語(yǔ)音提示、內(nèi)置液晶電視、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以及為無(wú)線設(shè)備的充電插座，Sleep Box還劃分有行李儲(chǔ)存空間。Sleep Box已經(jīng)成功投入市場(chǎng)，并在多國(guó)機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)，這是一個(gè)探索新型模塊化微型建筑并推向市場(chǎng)的成功案例，具有啟發(fā)意義。

圖3　建筑立方體

圖4　空間形態(tài)生成分解

三、“折立方”：新型模塊化微型住宅的再思考

1.概念的提出

設(shè)計(jì)的目標(biāo)群體定位在家庭條件較差，但是學(xué)歷較高的高校畢業(yè)生。他們收入較低，通常單身，但是對(duì)生活有著自己的獨(dú)特理解，并不滿足于基本生存。因此，新型模塊化微型住宅試圖需找一種在成本、功能與美學(xué)達(dá)到一種平衡的設(shè)計(jì)。首先，它必須是小型的、微型化的、模塊化的建筑，易于建造，綠色環(huán)保，具有足夠的靈活性、便攜性；其次它在滿足一個(gè)人的基本生存的功能的基礎(chǔ)上，但又要去功能化?！肮δ堋辈煌耆扔凇肮δ芊謪^(qū)”，明確而詳細(xì)的功能分區(qū)反而限制了空間使用的自由度，可能會(huì)適得其反；再次，建筑應(yīng)具有較高的美學(xué)價(jià)值，讓使用者不僅僅是生存，而是舒適并有尊嚴(yán)地生活。

2.形態(tài)生成

建筑基本形態(tài)為2.4×2.4×2.4m的立方體，該規(guī)格的立方體既有適宜的體量保證靈活度和便攜性，又有足夠的內(nèi)部空間供一個(gè)人使用，同時(shí)契合建材的基本模數(shù)，易于下料建造。該立方體既能單獨(dú)布置又可以多個(gè)成組；既可以充分利用大型室內(nèi)空間密集排列，也可以在室外自由分散布置，按需形成靈活多樣的布局形式（圖3）。

首先，基于兩個(gè)2.4×2.4×2.4cm的立方體，螺旋翻轉(zhuǎn)的折疊板件被切割成兩個(gè)部分，形成了既有傾斜的折疊實(shí)體，又暗含了立方體的形態(tài)。其次，在這個(gè)形態(tài)基礎(chǔ)上，以30×30cm的纖細(xì)的桿件填充虛空的部分，完形立方體，但又保持其虛實(shí)相生的表皮特色，并在桿件的部分開(kāi)設(shè)門(mén)窗，原來(lái)纖薄的折疊板件加厚到120mm，讓實(shí)體的部分更加厚重，并生成一個(gè)夾層和垂直交通空間。再次，桿件與板件之間的邊界像素化，相互滲透、嵌合，像素化也同時(shí)確立了建筑表皮的基本模數(shù)關(guān)系。桿件根據(jù)這種模數(shù)，形成繁復(fù)的表皮形態(tài)，而板件上，則根據(jù)模數(shù)開(kāi)設(shè)若干方形空洞，這樣一來(lái)，表皮的虛實(shí)關(guān)系變得更為復(fù)雜。最后，在已有的復(fù)雜桿件基礎(chǔ)之上，向內(nèi)生長(zhǎng)出符合表皮模數(shù)關(guān)系的框架結(jié)構(gòu)，并嵌入網(wǎng)，類似不規(guī)則的百葉，建筑空間形態(tài)變得更加豐富多變，形成光影斑駁的室內(nèi)效果。到此為止，建筑形態(tài)演化基本完成。整體上看去，建筑以表皮特色為主，寬厚敦實(shí)的板件處理簡(jiǎn)單，僅有幾個(gè)開(kāi)口，纖薄虛空的桿件，卻線條復(fù)雜多變，并開(kāi)多個(gè)門(mén)窗，變化多樣；多個(gè)立方體連接起來(lái)后，又可以看到兩個(gè)不同體系——板件與桿件的折疊翻轉(zhuǎn)，兩種表皮相輔相成，營(yíng)造出別樣的形式感受和空間體會(huì)，“折立方”因運(yùn)而生（圖4）。

圖5　建造圖解

表1　

3.質(zhì)感營(yíng)造

“折立方”的板件和桿件選歐松板和方形鋼管。歐松板又叫做定向刨花板，其原料為速生間伐林，有害氣體的揮發(fā)性幾乎為零。這種板材具有優(yōu)良的力學(xué)性能，耐沖擊性能好，防腐、防火、防蟲(chóng)性能良好，是一種綠色環(huán)保性能優(yōu)異的板材，其獨(dú)特的斑駁肌理和原木色澤易于營(yíng)造自然良好的空間氛圍。方形鋼管采用工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的3×3cm規(guī)格，價(jià)格低廉，易于購(gòu)買(mǎi)建造。兩種主材均不加飾色彩，只做必要的防腐處理。歐松板與鋼管的結(jié)合構(gòu)成天然材料的自然質(zhì)感與工業(yè)生產(chǎn)的金屬質(zhì)感對(duì)比，形成獨(dú)特表皮觀感效果和觸感體驗(yàn)。

4.全尺寸建造

“折立方”的全尺寸模型建造主要包含板件和桿件兩個(gè)部分，也就是120mm厚的頂、地與墻體以及30×30mm的方鋼管的加工與建造。為了便于拆裝，主要組件之間采用角碼作為主要連接件，具體材料見(jiàn)表1。

為了減少誤差，建造過(guò)程中采取先制作板件，再依照板件的尺寸制作桿件組件。地面事先鋪設(shè)一層2400×2400×2.5mm厚的花紋鋼板作為墊板，板件的部分采用木龍骨骨架加18mm厚歐松板貼面的做法，并把加工好的板件相互用角碼連接固定。根據(jù)板件的尺寸加工30×30mm的鋼管組件，同一面的鋼管采用焊接成組，再用角碼與墻體連接，各面鋼管組件之間用角碼連接（圖5）。

圖6　中模型制作

圖7　中模型效果

5.模型驗(yàn)證

電腦虛擬3D模型雖然具有較強(qiáng)的仿真能力，但是仍需制作中等尺度的模型進(jìn)行建造、空間尺度和CAD圖紙等方面的驗(yàn)證。為了便于加工，我們選擇制造0.3：1的中等模型，因?yàn)橐勒者@個(gè)比例，120mm板件縮小至36mm，只需要4張9mm標(biāo)準(zhǔn)板材或者2張18mm厚的標(biāo)準(zhǔn)板材疊加在一起；30×30mm的桿件也縮小為9×9mm，直接使用9×9mm的木條即可。板件的主要使用精雕機(jī)切割，木條則根據(jù)圖紙長(zhǎng)度，手動(dòng)切割打磨粘貼（圖6）。最終獲得的模型是令人滿意的，空間與表皮效果均達(dá)到預(yù)期，同時(shí)在制作的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并修改了一些圖紙紕漏，這都為下一步1：1建造打下了良好基礎(chǔ)（圖7）。

四、結(jié)語(yǔ)

“折立方”是一次試圖通過(guò)建筑設(shè)計(jì)解決當(dāng)代社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題的一次嘗試。它不僅僅局限于解決基本生存問(wèn)題，而是通過(guò)空間、表皮、材質(zhì)的操作生成趣味性強(qiáng)、空間感受豐富的模塊化微型住宅建筑，以求到達(dá)讓更多人享受到“高設(shè)計(jì)”生活之目的?！罢哿⒎健辈皇且粋€(gè)完善的設(shè)計(jì)，它仍然有很多問(wèn)題有待解決，諸如管線、隱私等等都需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)深化。

［1］ 曲媛媛. 模塊化建筑空間設(shè)計(jì)的發(fā)展研究［D］.蘇州大學(xué)，2009.

［2］ 袁海貝貝， 陸偉. 返璞歸真——從原始棚屋到微型之家［J］.建筑師，2014（1）.

［3］ 陽(yáng)玉平.我國(guó)“蟻?zhàn)濉敝硇詫徱暎跩］.社會(huì)科學(xué)家，2009（12）.

李佳（1988-），江蘇宿遷人，碩士，現(xiàn)任教于嘉興學(xué)院，研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)。

J509.9

A

1003-9481（2016）01-0036-04