*通訊作者:王婷,1982年7月,女,漢族,江蘇南京市人,現(xiàn)任南京廣博裝飾股份有限公司中級工程師,一級建造師,本科。研究方向:裝飾裝修方向。
摘 要:卯榫結(jié)構(gòu)是具有中國特色的傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu),而模塊化施工是按照產(chǎn)品的不同功能來設(shè)計和實施對應(yīng)的功能,對建筑裝飾裝修行業(yè)具有重要的意義。本文首先闡述了卯榫結(jié)構(gòu)和模塊化施工的概念,并對卯榫模塊化式施工的理念進行了研究,最后分析和總結(jié)了卯榫模塊化式施工在建筑裝飾裝修中的應(yīng)用,以提供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:卯榫結(jié)構(gòu);模塊化施工;建筑裝飾裝修;應(yīng)用
Abstract: Mortise and tenon structure is a traditional building structure with Chinese characteristics, and modular construction is to design and implement the corresponding functions according to the different functions of products, which is of great significance to the building decoration industry. This paper first expounds the concept of mortise and tenon structure and modular construction, studies the concept of mortise and tenon modular construction, and finally analyzes and summarizes the application of mortise and tenon modular construction in architectural decoration, so as to provide reference and reference.
Keywords: Mortise and tenon structure; Modular construction; Architectural decoration; Application
一、卯榫結(jié)構(gòu)和模塊化施工概述
(一)卯榫結(jié)構(gòu)的分類
卯榫結(jié)構(gòu)是利用凹凸處理的方式連接兩個或以上構(gòu)成組件的接合方法,按照其作用可以分為三種類型。
1. 用作面之間或面與邊的接合,比如企口榫、穿帶榫等。
2. 用作橫豎材料的丁字、成角和交叉接合,比如雙榫、勾掛榫、通榫等。
3. 用作三種構(gòu)成組件的連接方法,比如托角榫、抱肩榫等。
卯榫結(jié)構(gòu)作為中國傳統(tǒng)的建筑連接結(jié)構(gòu)具有悠久的歷史,并隨著不斷的創(chuàng)新逐漸發(fā)展出一套涵蓋許多形制的體系[1]。
模塊化設(shè)計在建筑裝飾裝修工程中主要用來研究從室內(nèi)構(gòu)成組件到標準化組件到綜合系統(tǒng)的流程和形式,將構(gòu)成組件分解為標準化或具有類似功能的模塊。建筑裝飾裝修中的模塊化設(shè)計和施工不僅有效縮短了裝飾裝修工程的設(shè)計和施工周期,而且通過與綠色環(huán)保理念的結(jié)合在很大程度上降低了對環(huán)境造成的破壞和污染,符合新時代下的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
(二)建筑裝飾裝修中的模塊化設(shè)計的分類
1. 基本裝飾的模塊化設(shè)計
在設(shè)計過程中需要同時滿足建筑的整體需求和使用者的個性化需求。
2. 定制型模塊化設(shè)計
主要是通過在模塊設(shè)計中加入具有地區(qū)特色的元素來體現(xiàn)不同的裝飾風格,比如通過在建筑設(shè)計中充分融合中國傳統(tǒng)元素來實現(xiàn)文化特點的展示。
3. 裝飾性材料和組件的模塊化設(shè)計
作為模塊化設(shè)計的基礎(chǔ)應(yīng)用單元,基礎(chǔ)的裝飾性材料和組件的設(shè)計需要制定嚴格的標準,確保其具有符合整體工程的通用性,并盡可能地減少因標準不同而造成對建筑裝飾裝修工程產(chǎn)生的不利影響,比如在廚房的棚頂設(shè)計中就需要采用標準化、模塊化的龍骨,防止龍骨尺寸規(guī)格的不同。
二、卯榫模塊化式施工的理念
(一)卯榫結(jié)構(gòu)所體現(xiàn)的設(shè)計和施工理念
1. 設(shè)計的合理性和實用性
從力學(xué)角度出發(fā),卯榫結(jié)構(gòu)可以將建筑所承受的重力和作用力均勻地分配到每一塊木材上,體現(xiàn)出了該結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性。同時,卯榫結(jié)構(gòu)的合理性也使其具備了很強的實用性和抗震特性,并可以反復(fù)使用。卯榫結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮了木材本身的屬性,以自然連接的方式實現(xiàn)了構(gòu)件之間的結(jié)合,在施工過程中盡可能避免了膠水和釘子對木材本身造成破壞,具有牢固緊密的特點。單一朝向的卯榫結(jié)構(gòu)會因水分的變化和熱脹冷縮作用的影響而出現(xiàn)脫落,而不同朝向之間互相嵌合的卯榫結(jié)構(gòu)則會使膨脹和收縮的作用力產(chǎn)生抵消,進而實現(xiàn)長期的平衡和穩(wěn)定。此外,木材自身的延展性和卯榫結(jié)構(gòu)精妙的設(shè)計結(jié)構(gòu)還可以將外部的沖擊力有效降低到可承受范圍內(nèi),因此可以有效地抵抗破壞性高的地震活動。比如,應(yīng)縣木塔和獨樂寺觀音閣等許多卯榫結(jié)構(gòu)的古代建筑在經(jīng)歷了多次地震災(zāi)害后仍然保持穩(wěn)定。
2. 強調(diào)內(nèi)在功能和用戶體驗
卯榫結(jié)構(gòu)的設(shè)計風格較為樸素,體現(xiàn)出簡約化的現(xiàn)代式美感,因此在日常的建筑結(jié)構(gòu)和內(nèi)部設(shè)計中仍有較為廣泛的應(yīng)用。另外,卯榫結(jié)構(gòu)還將精致復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)成隱藏在簡約化的外部設(shè)計中,在保證功能完整性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時盡可能滿足用戶推崇簡單化的需求,使建筑裝飾裝修工程的使用者獲得較好的使用體驗[2]。
(二)模塊化所體現(xiàn)的設(shè)計和施工理念
1. 標準化的模塊單元
模塊化設(shè)計和施工的一個重要組成部分就是模塊的標準化,而這也是保證項目質(zhì)量和工程順利推進的前提條件。模塊化設(shè)計的基本準則是將每一個組成單元通過拼接、結(jié)合等方法有機地連接起來,使得具有不同功能的組件通過組合形式充分發(fā)揮整體效用。具體來說,模塊化設(shè)計包含相同功能模塊的互換性和不同功能模塊的可組合性兩種特征,并體現(xiàn)在構(gòu)件的接口和連接方式上。為了實現(xiàn)模塊的可互換性和可組合性,需要在實際設(shè)計中不斷提升單個組件的標準和通用性,按照既定的規(guī)格進行設(shè)計和生產(chǎn)。
2. 模塊的合理分解
模塊化設(shè)計和施工的另一個重點是模塊的合理分解,使用有限的模塊來組合出種類和功能各異的產(chǎn)品,進而實現(xiàn)提升產(chǎn)品精度、保證性能穩(wěn)定、降低生產(chǎn)成本的目的。對模塊的結(jié)構(gòu)和功能進行科學(xué)研究分析和合理的劃分,要注意盡可能簡化單個組成模塊,以保證模塊之間可以實現(xiàn)快速和有效的組合[3]。模塊分解過程中,一方面要保證模塊具有充分的靈活性,使模塊的運輸和生產(chǎn)更加便利,并降低生產(chǎn)成本的投入;另一方面需要確保模塊具有后續(xù)的可延展性,避免出現(xiàn)設(shè)計和施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)混亂,使之后的維護和修理過程可以順利完成。
3. 模塊化智能設(shè)計
現(xiàn)階段,多數(shù)的住宅由于受到空間資源和面積上的限制,需要在追求多功能和保障居住空間方面進行有效平衡。通過將模塊化設(shè)計引入到現(xiàn)代的建筑裝飾裝修工程中,可以在降低成本的同時滿足個性化的設(shè)計需求。模塊化的標準支持體現(xiàn)企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)和制造環(huán)節(jié)中的標準和統(tǒng)一化,通過生產(chǎn)兼容性高的模塊單元來為智能設(shè)計提供技術(shù)支撐。另外,也可以通過在有限的居住空間中設(shè)計分離式路徑和功能分區(qū),來實現(xiàn)不同功能區(qū)域的靈活搭配,進而實現(xiàn)施工效率的提升和施工周期的推進[4]。
三、卯榫模塊化式施工在現(xiàn)代裝飾裝修中的應(yīng)用
優(yōu)秀的建筑裝飾裝修工程不僅是建筑整體質(zhì)量和品味的體現(xiàn),而且也是可持續(xù)發(fā)展目標在建筑項目中得到落實的實際體現(xiàn)。通過卯榫模塊化式設(shè)計施工,可以將復(fù)雜的工程項目控制和質(zhì)量目標分解到擁有相似標準和規(guī)格的模塊式組成單元。對卯榫模塊的質(zhì)量控制措施主要包括建筑材料參數(shù)的制定和生產(chǎn)流程技藝的控制等,以此來保證單個模塊的質(zhì)量和品質(zhì),而完成質(zhì)量檢測的單個模塊在經(jīng)歷安裝環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)管后實現(xiàn)整個建筑裝飾裝修項目的質(zhì)量管控。
(一)降低生產(chǎn)成本,減少施工周期
卯榫模塊化設(shè)計和施工可以在建筑裝飾裝修項目的各種環(huán)節(jié)中起到降低生產(chǎn)成本和減少施工周期的作用。卯榫模塊化設(shè)計將卯榫建筑結(jié)構(gòu)的整體系統(tǒng)按照合理的標準和規(guī)格劃分為可以進行組合的標準化模塊,每一個組成單元都具有同樣的大小規(guī)格和材質(zhì)。
1. 生產(chǎn)環(huán)節(jié)
從木材的挑選和采購到模塊生產(chǎn)中的每一個步驟都可以開展標準化的制作,通過將卯榫結(jié)構(gòu)系統(tǒng)從一個完整的整體分解成每一個標準化模塊,來形成組件的規(guī)模化生產(chǎn)。一方面,批量化采購使原材料購買的時間和成本大大降低;另一方面,標準化模塊的重復(fù)性勞動過程可以有效提升生產(chǎn)人員的熟練度和機器的運轉(zhuǎn)效率,進而達到降低人工成本和減少機器損耗的目的[5]。
2. 運輸環(huán)節(jié)
生產(chǎn)出來的標準化模塊由于規(guī)格和大小相同,方便及時和快速地運輸,并可以盡可能減少在運輸環(huán)節(jié)中的不必要消耗。卯榫模塊化施工通過快速運輸使得各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)進度互相匹配,進而在降低運輸成本基礎(chǔ)上實現(xiàn)了全流程效率的提升。
3. 安裝環(huán)節(jié)
卯榫模塊的統(tǒng)一規(guī)格和標準降低了安裝模塊的難度,簡化施工流程的同時減少了施工的周期。此外,模塊可以通過在制作環(huán)節(jié)就進行預(yù)先的制作和組裝,以提前流程的方式將生產(chǎn)和安裝環(huán)節(jié)實現(xiàn)有機同步,而這種流程化作業(yè)避免了資源和時間的浪費,推動了經(jīng)濟效率的提升。
4. 售后環(huán)節(jié)
卯榫模塊的標準化結(jié)構(gòu)使得用于建筑裝飾裝修工程中的模塊在后續(xù)發(fā)生故障或破損時可以快速實現(xiàn)修理和維護。如果工程項目出現(xiàn)保修,則可以利用模塊的備貨模式和接口上的統(tǒng)一特性,完成快速的反應(yīng)和處理,降低故障模塊對整體工程項目的不利影響,并避免故障維護修理不及時而造成的企業(yè)形象受損。
(二)減少能源損耗,降低環(huán)境污染
模塊化設(shè)計是綠色設(shè)計理念的一個重要環(huán)節(jié)和組成部分,對減少能源損耗、降低環(huán)境污染和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的實踐意義。卯榫模塊式施工在建筑裝飾裝修工程項目的初期階段就將綠色環(huán)保理念納入實踐流程中,并通過仔細地研究和科學(xué)理性的分析來實現(xiàn)整個項目流程的綠色環(huán)保。
1. 卯榫模塊化設(shè)計和施工中所使用的材料主要為木材
因此不會對環(huán)境造成污染、放射性傷害,進而有助于保證使用者的健康和生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定。此外,在確保卯榫模塊施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,也可以通過推動在廢渣廢料等建筑污染物的回收方式創(chuàng)新,來進一步減少工程項目完工后對環(huán)境的后續(xù)影響,在為施工企業(yè)創(chuàng)造價值的同時確保環(huán)境問題得到緩解[6]。
2. 卯榫結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計施工在生產(chǎn)環(huán)節(jié)選擇了能源消耗小、環(huán)境污染低的制作工藝
進而確保了整體項目和單個模塊的環(huán)保屬性。具體來說,在進行裝飾裝修的過程中,產(chǎn)品進行安裝和組合的方式多選用拼接或咬合等自然連接方式,而盡可能地避免使用含有化學(xué)污染物的粘合材料和溶劑,同時在模塊生產(chǎn)中引入先進的防潮、抗靜電等技術(shù)來實現(xiàn)模塊產(chǎn)品的多功能化。
3. 卯榫模塊的統(tǒng)一化和標準化
使得對單個模塊單元的包裝可以用合適的標準進行,在完成包裝要求的同時盡可能地減少了包裝材料的使用,減少了對環(huán)境的進一步影響。
4. 卯榫模塊具有可重復(fù)性
因此在經(jīng)過適當?shù)目估匣胧┖缶涂梢允蛊涫褂脡勖玫酱蠓忍嵘M而實現(xiàn)系統(tǒng)模塊的循環(huán)利用。當現(xiàn)代建筑裝飾裝修工程需要進行整體的位置移動或拆除時,可以在確保單個安裝模塊完整性的前提下實現(xiàn)快速和及時地拆卸,并將拆卸下來的卯榫模塊進行適當?shù)谋4嬉苑奖闳蘸笤谄渌麍龊系氖褂?。卯榫模塊具有循環(huán)利用的特點,使得建筑裝飾裝修項目中使用的材料可以反復(fù)地回收和重新利用,進而降低建筑垃圾的產(chǎn)生頻率[7]。
四、結(jié)束語
卯榫結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計的結(jié)合為現(xiàn)代建筑裝飾裝修工程開辟出了一條嶄新的施工路徑,在降低企業(yè)施工成本的同時也起到節(jié)約能源和綠色環(huán)保的目的。通過充分把握卯榫結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計理念來將其綜合運用到實際施工過程中,并順應(yīng)時代的發(fā)展要求做出創(chuàng)新和調(diào)整,是建筑裝飾裝修工程企業(yè)需要考慮的重要問題。
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