基于模块化思维的大学生公寓家具空间构成设计探索

谭人殊

关键词：模块化思维 大学生公寓家具 空间构成 设计探索 同形异构

引言

在教育部印发的《关于大学生公寓建设标准问题的若干意见》（2001）中，对于房间的室内面积建议如下：4人间，人均面积8m²;2人间，人均面积12m²;1人间，人均面积24m²。由此可见，大部分房间面积均在24m²—32m²之间，且实际情况以4人间和6人间居多。此外，如今的大学生公寓在建筑设计上通常采用内走道的单元串联式布局以增加容积率，但此举也带来了空间的单一性，并不利于当今大学生多层次和多样化的需求。因此，在充满限制的条件下，如何通过富含创意的家具设计来改善大学生宿舍中的人居环境，优化空间体验？这对于大学生生活、学习品质的提高和身心健康的发展都有着重要的意义。

一、大学生公寓家具设计的现状分析

（一）常用形式与特征

大学生公寓家具主要包含床体、书桌、书架、储物柜、衣柜、座椅等，且常以组合/一体化家具的形式出现，其常见的工艺和形式特征如下：

1. 在材料和构造方面，整体框架多由冷轧钢焊接而成，床板多采用杉木板，其余柜类的面板、分隔板也有顆粒板、刨花板、三聚氰胺板等选材。除此以外，也有整体框架以松木为主材的产品。而在安装方面，构件则以五金连接为主，也有挂扣式连接（免螺丝安装）的方式。[1]

2. 在使用功能和组合形式方面，当前的产品主要包括“双层床”和“组合床”等两种类型。[2]“双层床”即“上下铺”，主要由床架、床板、爬梯和护栏所组成，功能较为单一;“组合床”即“上床下桌”，除就寝功能以外，还增加了书桌、书架、储物柜甚至衣柜，以及配套座椅，内容较为丰富。（图1）在4人间中，一般配以4套“组合床”，每1位同学均拥有独立领域;在6人间中，则是将“双层床”和“组合床”搭配使用，每3位同学共用1个单元的书桌空间，较为局促。

（二）调研与反馈

设计团队就大学生公寓家具的使用状况等问题，针对于昆明市呈贡大学城的多所高校进行了采访和调研，发放问卷117份，收回有效问卷104份，其反馈结果如下：

1. 受访学生的宿舍配置：2人间占3.85%，4人间占42.31%，6人间占48.08%，8人间占5.76%。其中，2人间的受访学生均为博士研究生，其余则为本科生和硕士研究生。根据受访学生的描述：4人间的家具配置均为4套“组合床”;6人间的家具配置均由2套“双层床”和2套“组合床”搭配而成;8人间的家具配置则是4套“双层床”。因为受访学生来自于不同的院校，因此在衣柜和储物柜的组合形式上，各校之间的家具配置略有差别。此外，2人间所在的“博士楼”与普通学生公寓有所区分，但依然是内走道的单元串联式布局，其未采用“组合床”的家具形式，房间内的布置更接近于酒店中的“标准间”。由上述调研数据可以看出：4人间和6人间依然是大学生公寓的主要房型;8人间的配置仅在部分院校还有少数保留;2人间则主要为博士研究生提供，较为特殊。

2. 根据问卷的反馈，在满意度方面：7.68%的学生对于当前的家具配置“非常满意”（均为4人间的学生）;13.46%的学生反馈为“比较满意”;64.43%的学生反馈为“不满意”（其中6人间的学生占54.81%）;8.65%的学生反馈为“很不满意”;5.78%的学生未表明态度。（图2）究其“不满意”或“很不满意”的内容，则主要体现如下：“因为家具的组合方式问题，导致上床相连，就寝空间缺乏私密性”;“床上没有挂物设施，床铺边缘栏杆间隔较大致使物品容易从间隙滑漏，床上没有看书学习或使用电脑的界面”;“爬梯依然是当前解决竖向问题的主要设施，但其脚踏面窄，垂直攀爬安全性和便利性均不理想”;“6人间中，每3位同学共用1个单元的书桌，操作界面非常拥挤”。除此以外，还有一些细节问题的反馈，例如：储物柜、衣柜、书架的分隔不恰当;座椅移动时噪音较大;家具配色平庸、缺乏设计感等。

综上所述，当前的大学生公寓家具设计的主要问题，其本质上依然与家具的“空间构成”（Spatial Composition）方式息息相关。因此，在建筑空间的限制已成为既定条件的前提下，如何针对当前的状况进行优化和改良？模块化思维或许能为此提供一些探索的方向。

二、解析：模块化思维在家具设计中的运用

（一）模块化的概念

“模块化”（Module）的概念最早源自于20世纪初的德国机械工业领域。所谓“模块化”，即“半自律的子系统（模块）按照一定的规则与其他子系统发生关联而构成更加复杂的系统或过程”。童时中教授在其著作《模块化原理设计方法及运用》一书中将其解释为：模块化是关于系统层级的研究，它针对系统中各个层级的功能进行梳理，而后分解出担任不同功能的子层级，并由此来建立模块体系。最终的目标产品，则是通过对模块的选择，并进行设计组合的结果。[3]与传统的家具设计不同，模块化在“预先设计”（Predesign）阶段需要对家具的模块层级进行划分和界定，而后再分门别类的对各类构件进行独立的“标准化”生产。“标准化”（Standardizing）意味着通用性和适应性：由多个“标准化”模块所组合而成的家具系统，可以通过模块的连接及组合方式的改变，或新旧模块的增减，来完成功能化的嬗变。这不仅体现了设计的丰富性，更为重要的是可以在外因条件和需求发生改变时，通过对模块的调整来完成家具系统的适应性演化。

（二）模块化家具设计的空间构成关系

模块化的共性是“灵活组织”，即：“每一个模块都蕴含着特定的子功能，而所有的模块按照一定的逻辑进行组织，便能形成一个总的系统。”由此可见，“分解”与“组合”是模块化家具设计的基本属性，而其空间构成关系又可以分为“插接”与“拼合”等2种方式。[4]

插接，即：首先设计一个用于容纳各类空间模块的框架系统（其自身也拥有一定的延展性），随后将不同功能的空间模块插入框架之中，而模块所在的位置也可以根据使用者的不同需求来进行调整。拼合，即：基于空间模块自身的几何属性，通过变化组合方式来呈现不同的使用需求。（图3）此外，值得注意的是：空间模块单元也并非是唯一的，就算是同类型的模块，也可以运用“同形异构”的方法来提升其灵活性和丰富性。

2017年，设计师陈安迪发布的一款“模块化方管柜”便是典型的插接式系统。储物柜的框架是一个2900mm×1600mm×490mm的空间结构，其中又等分为5层，由100mm×100mm的方管焊接而成。

储物模块的最小单元是500mm×240mm×490mm的矩形盒体，其余模块尺寸均为最小单元的倍增。各类盒体的位置可以在框架内自由插接和切换，以满足不同人群的使用习惯。而2019年，由日本设计师太刀川瑛弼所发布的“Unit系列”则是拼合式家具设计中的经典：这是一套由椅子、小桌和长案等3个单元组合而成家具，其各部分在尺寸上具有模数对应的特点，因此通过相互之间的拼合，它们不仅可以在各自的功能上进行延展，还能够组装出诸如陈列架等更为复杂的形式。（图4）总体而言：“插接”是通过框架系统来完成其力学承载，即“运用框架来稳定系统结构”，从而解放模块切换的自由度，它在垂直空间的塑造上更利于系统的竖向延展，但在此过程中，组合方式的可能性也受限于框架的边界;而“拼合”则是依靠模块自身的几何属性来维持系统在变化和组装时的稳定性，其底层逻辑是一种形式上的“自洽”（Self-consistent），但在垂直空间的塑造上却存在“上限阈值”（Upper Threshold），因此更倾向于低矮或平面维度的构成组合。

三、多种可能性的设想：大学生公寓家具的模块化空间构成探索

（一）设计观点的提炼

基于上述对模块化思维在家具设计中的解析，可以发现：虽然从表象上看，模块化系统的特征呈现是“可变性”及其所带来的“形式多样化”，但在实际运用中，其真正的内涵却是“适应性”，即：变化的目的在于当环境参数发生更迭时，系统能够改变结构与之应答。而这也是本案设计的核心观点和底层逻辑所在。因此，总体而言模块化思维在大学生公寓家具空间构成设计中的探索可以用以下3点来概括：1. 以结构体系的可塑性为基础：结构体系将决定内部模块的延展边界，因此，家具系统的适应性演化其本质上是从结构体系的“可塑”开始的，即：当结构的变化幅度较小，仅在局部产生“增减”或“位移”时，内部模块能够随之通过在单元限定内的微调来趋从;但如果变化幅度较大，打破了原有连接或组合方式之间的限定时，结构依然可以在保留对于原型记忆的基础之上，重组为新的结构，来应对更为复杂和多样化的空间环境变化。

2. 以标准化单元来“降解”功能需求中的复杂性：家具模块的设计既要满足标准化，又要体现差异性，这就需要在模块的3维尺度上厘清“恒量”与“变量”的对应关系，而这也是多样化组合能够体现“同形异构”概念的基础。只有当功能需求中的复杂性能够被各类标准化模块的不同组合予以替代时，“以简化繁”的模块化精髓才能得以体现。

3. 以单元置换和重构来应答环境参数的变化：“结构体系的可塑性”与“标准化单元的多样性组合”，其共同演绎的成果便是“系统中的单元置换与重构”，而这也是适应性演化在模块化家具中的实体呈现，其核心在于“权衡”和“取舍”。所谓对环境参数变化进行的应答，实则是运用模块化家具的可变性来对空间进行二次分配，这其中既有压缩或扩充，也有增补、取舍或置换，而权衡的标准则来源于“空间的使用频率”。

综上所述，大学生公寓家具的模块化空间构成，在结构框架、组成部分和运作方式上均体现了一种动态性的特质，其每一个步骤，不仅是形态层面的变化，也是相互关系之间的调整。而控制性的尺寸拟定，则又是这一切得以实现的关键。

（二）大学生公寓家具中重要空间的尺寸拟定

基于对建筑容积率的追求，大学生公寓的房间常以“小面宽、大进深”的形式来呈现，以便于在单元串联式布局中将“空间利用率”（Space Utilization）最大化。因此，基于建筑设计的限制，大学生公寓家具很难在横向布局或平面维度上有所延展，垂直方向虽然也较为局促，但根据《宿舍建筑设计规范》（JGJ36-2016）中的规定“采用双层床或高架床时，层高不宜低于3.6M”。因此，在垂直方向上的空间延展依然存在着一定的可能性，而这也需要对家具设计中的各类尺寸进行精准拟定。

在大学生公寓家具的设计中，主要涉及学习、就寝、储物等3大功能以及竖向交通的辅助，而与之对应的则是书桌、书架、座椅、床体、衣柜、储物柜、台阶柜/爬梯等设施。根据《定制家具通用设计规范》（GB/T 39016-2020），对于本案设计中几个重要空间的尺寸拟定如（表1）

（三）设计过程的推演

基于上述观点和数据的总结，团队最终选择了“插接”的空间构成方式来进行设计，而初衷则是希望通过模块化家具的可变性，针对大学生公寓中不同的入住情况，使家具配置能够在同一种模式中完成适应性演化。就大学生公寓家具这类“大量”且“重复”的工业化产品而言，“同形异构”的模块化理念是在“标准化”和“丰富性”之间寻求平衡点的关键。因此，本方案的推演过程将从“框架”“单元”“基本型”“变型”和“扩展型”等5个方面来对其进行诠释。

1.框架：大学生公寓家具的框架原型是一套3500mm×2200mm×9 0 0mm的空间结构，由方管組装而成。框架的边界对应了《宿舍建筑设计规范》（JGJ36-2016）中室内空间的临界尺寸，从而最大程度地扩充了其内部模块单元的作业域（Operation Area）。框架的功能包括“主体支撑”和“分隔支撑”，而“分解”与“组合”的模块化特征在其中也有所体现（例如：在“主体支撑”恒定的情况下，通过“分隔支撑”的移动或加载来形成新的框架）。（图5）2. 单元：单元的本质是“一个单位量的空间或作业域”，其依托于家具的实际功能。在本案中，单元的基础设定来自于框架原型，即“插接于其中的各类家具模块”，它们可分为多套子系统组件，均由正交性的板面和柜体所构成，涵盖了学习、就寝、储物和竖向交通等所有功能，而后的各种组合形式则均取材于此。（图6）值得注意的是，单元的设计尺寸与框架有着密切的相关性。同一组框架限定下的模块，即便在功能上有所差异，呈现出不同的空间分隔，但其边界尺寸的数据却存在着对应关系，这既是一种“同形异构”的表现，也为框架内不同模块之间的“位移”和“置换”提供了可能。

3. 基本型与变型：由“基本型”到“变型”的过程，既包含了框架的结构性微调，也展现出单元模块在演化过程中的适应性。基于框架原型所构建的大学生公寓家具“基本型”是一套“上床下桌”的组合系统，其涵盖了全部的9个模块单元，并有针对性的就调研时所呈现的诸多问题进行了不同程度的改进：首先，“基本型”适用于4人间，台阶柜的居中放置不仅缓解了“垂直攀爬”的风险，增加了储物空间，也使得并置的2套家具有所间隔，从而改善了“上床相连，缺乏私密性”的缺点;其次，床铺护栏选用板材，避免了因“栏杆间隔较大，物品容易从间隙滑落”的问题;再者，床铺的端头增设了用于“看书学习或使用电脑”的可收折界面;最后，根据就寝区域的空间净高，设置挂物架，以便于衣物的临时收纳。（图7）从4人间到6人间，空间容积恒定，但使用者增加，因此引发了模块化的“变型”。首先，通过对“基本型”中的学习区域进行整体模块置换，很容易将“上床下桌”演化为“上下铺”。而相并置的另一个“基本型”则通过在原框架内移除“储物空间模块”（在框架外另行设置），并调整、扩大“学习空间模块”的组合以适用于3位同学，以此来完成6人间的“变型”。但这种常规组合的最大问题在于：6人间中的“学习空间”非常局促。鉴于在大学生公寓中，“学习空间”的使用频率远高于“就寝空间”，因此在模块化的空间构成中，还有另一种可能。

第2种“变型”首先对“基本型”中的“就寝空间”进行了压缩，从净高1460mm降低至1010mm的极限尺寸。调整之后的空间不仅能够容纳2组“就寝空间模块”，还能够满足1个单位“学习空间”的极限尺寸要求，并保留了“储物空间模块”中的衣柜（高柜）。而相并置的另一个“基本型”则仅仅是将原“学习空间”均分至2个单位。总体而言，相较于第1种常规组合，第2种“变型”扩大了“学习空间”的“人均单位量”，因此更有利于6人间的实际需求。

4. 扩展型：“扩展型”是更为概念化的尝试，其意在打破家具的对称式空间构成，呈现一种更为丰富的组合关系：首先，将2套框架原型相叠加，3组“就寝空间模块”层层错落;其次，将台阶柜移至后方，更改床铺与竖向交通之间的承接方式，从而保持“学习空间模块”的连续性。值得注意的是，“扩展型”虽然对原框架系统进行了突破与重构，但其中所包含的单元模块却依然在设定范围以内，并因其丰富的空间变化和趣味性的组合方式，从而增加了使用者的体验感。

“扩展型”的呈现也意味着本案在对“标准化模块”进行空间构成时，所展示出的探索性精神，其理念不仅适用于大学生公寓家具的多样化设计，并且在青年旅社、共享酒店、亲子空间等各类场所中也能够得以运用。（圖8）

结语

索大学生公寓家具空间构成的多种可能性，这不仅有益于改善其宿舍中的人居环境，具有强烈的现实意义。此外，就极限尺寸下“多人共享性家具设计”而言，其本身又是一种富含学术精神的尝试。模块化思维的优势在于能够运用“标准化”和“单元化”来对设计中的复杂性问题进行“降解”[5]，并基于空间组合的自由度，来完成家具设计的适应性演化。因此，基于模块化思维的大学生公寓家具空间构成，依然是工业设计领域的一个重要探索方向。