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模塊化建筑空間設計的發展研究(5)
2013年7月8日
1.5 模塊化建筑體系中的主要成員-盒子式建筑
盒子式建筑是模塊化建筑體系中應用最為廣泛的，也是最為典型的一種設計形態。方形的盒子以它簡潔的線條，滿足了以上提到的模塊化的所有條件，同時迎合了建筑輪廓向直線發展的趨勢，使功能空間與外部框架緊密結合。
1.5.1 盒子式建筑的發展概況及特點
盒子式建筑是用鋼筋混凝土、鋁、木、玻璃鋼和塑料等材料預制成的盒子狀的模塊構件。盒子，就是盒子建筑的盒形模塊化構件。這種構件由頂板、底板和四面墻板組成，是六面體(也有做成五面體和四面體的)，它的外形酷似盒子，故稱之“盒子構件”，也有叫做三維構件、空間構件、艙體構件的。
盒子式的構件房屋是由盒子構件建成的一種新的工業化建筑體系，原先在現場施工的水、暖、電、衛和內部裝修等項工程，乃至一部分固定式家具，均可在工廠做好。留給現場的，只不過是不太費工的構件吊裝、節點處理、管線連接等少量工程，象搭積木一樣組裝而成(圖2-9、2-10)。
圖2-9 由盒子組成的工棚
圖2-10 雙層疊呈盒子工棚
盒子構件在工廠中預制，便于組織工業化生產、現場工期短、減少勞動強度、提高工效、受季節影響少、建設速度快、抗震性能好、材料用量省、使用面積大、建筑自重輕等突出優點，但必須具備較為完善的工廠設備，運輸條件和吊裝能力。
目前，世界上己有三十多個國家修建了盒子構件房屋，生產盒子構件較多的國家也有二十多個。盒子構件的使用范圍也由低層發展到多層和高層。目前9-12層的，沒有承重骨架的盒子構件建筑，應用己經相當普遍，有的已經建到15層或20層以上。加拿大有規模龐大的盒子構件綜合體，蘇聯甚至出現了盒子構件建筑小區，有的國家己由城市逐漸推廣到了農村。
在世界現在己經建成的盒子建筑中，1-2層者較多，多層者略少，高層者更不多見。到目前為止，世界上最高的盒子建筑是1968年建于美國圣安東尼奧的Palaciodel Rio大飯店，此飯店共計21層，有500套房間，底下四層和最頂上的一層為現澆鋼筋混凝土結構，中間16層全是鋼筋混凝土盒子構件，共496個。還有日本著名的“中銀艙體樓”，也是較高的盒子建筑，將在第三章中作為典型實例詳細分析。
我國自1979年起，在青島、南通、北京等地陸續試建了幾棟盒子構件房屋。南通用鋼筋混凝土盒子構件建造了兩棟不同的4層住宅樓，并籌建了一個年產2-3萬平方米的盒子構件預制廠，1982年至今，又新建盒子構件住宅樓約15000平方米。青島也用鋼筋混凝土構件建造了一棟住宅樓，并已試制鋼筋混凝土隧道形盒子構件和籌建預制廠。北京麗都飯店屬于輕型盒子構件建筑，第一期工程共用引進的鋼構架輕型盒子構件500多個。
盒子構件的種類按材料分有鋼筋混凝土的、輕質混凝土的、金屬的、木的和塑料的。鋼筋混凝土盒子構件堅固、耐用、承受能力較強、容易成批生產，但重量太大，運輸不便，起吊時需要大噸位的起重設備；輕質混凝土盒子構件是用各種輕質混凝土制成的，主要用于低層的或獨戶住宅建筑；金屬骨架輕型盒子構件多以普通型鋼，特制輕型鋼或鋁合金做骨架，外包石棉水泥板，木板或金屬板，最大優點是體重較輕，運輸吊裝很方便(圖2-11)；木盒子構件使用較早，技術上也較成熟，在美國應用較多，主要是用來建造1-2層的住宅。在農村、林區和新開墾的地區尤為適用；塑料盒子構件的加工工藝和老化問題尚未完全解決，目前仍處于試驗階段，主要用于衛生間。
圖2-11 盒子的運輸方式
確定盒子構件的形態與尺寸，必須綜合考慮使用上的要求，生產、運輸、吊裝的要求以及標準化和多樣化的要求。
盒子構件的平面形式多為矩形，也有少數國家研究試用平面為五邊形、六邊形或其他形狀的盒子構件。平面為矩形的盒子構件容易布置家具設備，制作也較簡單。用這種構件建造的房屋，無論室內還是外觀都與傳統房屋相類似，因此，很容易從情感上為人們所接受。
用六角形的盒子構件組合建筑物，特別是住宅樓，具有多方面的優越性。由于它可能有兩面、三面甚至更多的外墻可以開窗，其采光、通風問題都容易解決，還可以避免差的朝向。用這種構件組合住宅時相鄰墻面少，戶間隔音效果比較好。由于它的外輪廓接近圓形，當房間面積相同時，其墻的周長比矩形構件的短。這種構件的另一特點就是，構件本身極易規格化，而組合體又能多樣化以致系列化。同是四室戶，其平面的布置方案卻有很多種。可以想見，這對豐富城市面貌是相當有利的。
形狀的變化不僅表現在平面上，還表現在整個空間上。隨著材料和技術的新發展，為了滿足不斷出現的新要求，多面體、圓柱體等各種盒子構件正在不斷涌現。
1.5.2 盒子式建筑常見的組合方式
盒形構件有的設計為居室，有的為廚房、衛生間和走道的組合間，有的為門廳、樓梯間。設計這些盒形構件的門窗洞和內隔墻的布置可不相同，但所有的承重部分應力求統一，便于組合不同戶型的單元。盒形建筑可采用單間組合式，即一間為一個盒形構件進行單元組合；又可以采用雙間組合式，例如以兩間為一個橫向盒形構件進行組合；也可以是三間組合式，以三間為一個縱向盒形構件進行組合；此外，還可以采用錯開疊合式與墻板結合，或將盒形構件與樓板、墻板結合起來，利用兩個盒形構件間的空間(圖2-12)。
圖2-12 盒子的制作方式
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