建築模數協調
正文
對建築物及其構配件的設計、製作、安裝所規定的標準尺度體系,原稱建築模數制。制定建築模數協調體系的目的是用標準化的方法實現建築製品、建築構配件的生產工業化。許多國家以法規形式公布和推行這種制度。近年來,通過一些國際協作組織,在世界範圍內發展和推廣這一工作。簡史 英語 module(模數)一詞源出拉丁語modulus,原意是小尺度。模數作為統一構件尺度的最小基本單位,在古代建築中就已套用。在古希臘羅馬建築中五種古典柱式的高度與柱底直徑成倍數關係。中國宋代《營造法式》規定的大木作制度,木構件尺寸都用材份來度量;清工部《工程做法》用斗口作為木構建築基本模數。1920年,美國人A.F.比米斯首次提出利用模數坐標格線和基本模數值來預製建築構件。第二次世界大戰期間,德國人E.諾伊費特提出了著名的“八分制”,瑞典人貝里瓦爾等提出了綜合性模數格線和以10厘米為基本模數值的模數理論。當時建築工業化尚處在初始階段,用預製件裝配的建築因造價過高而難於推廣。第二次世界大戰後,工業化體系建築蓬勃興起,建築模數受到重視。至60年代,建築模數有三種理論:比米斯模數、勒·柯布西耶模數、雷納級數。這些理論對現代建築模數數列中的疊加原則、倍數原理、優選尺寸等都起過作用。從70年代起,國際標準化組織房屋建築技術委員會(ISO/TC59)陸續公布了有關建築模數的一系列規定。建築模數協調體系已成為國際標準化範圍內的一種質量標準。
組成 建築模數協調的內容如下。
① 模數數列。在建築設計中要求用有限的數列作為實際工作的參數,它是運用疊加原則和倍數原理在基本數列基礎上發展起來的。中國《建築模數協調統一標準》(GBJ2-86)中的模數數列表,包括基本模數、擴大模數和分模數,各有適用範圍。
② 模數化格線。由三向直角坐標組成的、三向均為模數尺寸的模數化空間格線,在水平和垂直面上的投影稱為模數化格線。格線的單位尺度是基本模數或擴大模數。格線的三個方向或同一方向可以採用不同的擴大模數。格線的基本形式有基本模數化格線和擴大模數化格線兩種。
③ 定位原則。在格線中每個構件都要按三個方向藉助於邊界定位平面和中線(或偏中線)定位平面來定位。所謂邊界定位是指模數化格線線位於構件的邊界面,而中線(或偏中線)定位是指模數化格線線位於構件中心線(或偏中心線)。
④ 公差和接縫。公差是兩個允許限值之差,包括製作公差、安裝公差、就位公差等。接縫是兩個或兩個以上相鄰構件之間的縫隙。在設計和製造構件時,應考慮到接縫因素。
適用範圍 模數協調主要適用於建築工業化生產和裝配化施工。對於就地取材、土法施工的小批量工程,還應以因地制宜原則為主,不受模數協調的制約。對於只用預製水平構件而牆身砌磚的磚混結構批量建築,水平和豎向尺寸、門窗洞口尺寸應遵守模數協調規則,牆身和樓板的厚度為基本尺寸,不受擴大模數數列的限制。對於以預製構件為主的全裝配建築,則建築平面、剖面和主要構件尺寸在X、 Y、Z三個軸向尺寸都應嚴格遵守模數協調規則。