統一模數制是為了實現建筑設計的標準化而制定的一套基本規則,旨在確保不同建筑物及其組成部分之間尺寸的統一協調,具備通用性和互換性,以提升設計效率,改善施工流程,降低成本。
設計標準
建筑模數被定義為選定的標準尺度單位,用于協調建筑物、建筑構配件、建筑制品以及相關設備的尺寸。在中國,根據《建筑統一模數制》的規定,基本模數M設定為100毫米。考慮到建筑設計中不同部位、構件尺寸、構造節點以及斷面、縫隙等尺寸的要求,還采用了分模數和擴大模數。為了促進建筑工業化的發展,提高建筑質量和建造速度,建筑設計應遵守國家規定的建筑統一模數制。在具體的設計過程中,應根據建筑物的規模、重要性和使用性質,確定相應的質量標準,包括使用壽命、耐火等級等。
歷史記載
中國古代建筑技術文獻《營造法式》中提到了“材分模數制”,其中包括“材份制”和“斗口制”。書中指出:“凡構屋之制,皆以材為祖,材有八等,度屋之大小,因而用之。”并詳細列舉了八個等級的“材”的尺寸及其適用范圍。這一制度的重要作用在于實現了建筑物節點的標準化,特別是在斗拱結構的應用上,斗拱不僅起到支撐屋頂的作用,還能有效保護建筑主體不受自然環境的影響。斗拱本身的構成要素——枋木荷斗,通過材分模數制建立了明確的比例關系。此外,《營造法式》還提出了變造制度,即根據不同建筑的規模調整模數,以適應建筑群體中不同等級建筑的需求。這種靈活的模數制體系使得建筑師能夠精確控制建筑群的整體尺度,同時也方便了工匠的操作,減少了對復雜尺寸的記憶負擔。
應用領域
模數制在實際應用中有多種規格。分模數1/2M(50毫米)、1/5M(20毫米)和1/10M(10毫米)常用于木材厚度、直徑、縫隙、構造細節尺寸以及建筑制品的公差。基本模數1M和擴大模數3M(300毫米)、6M(600毫米)則應用于門窗洞口、構配件、建筑制品以及建筑物的跨度、柱距和層高等尺寸。而對于大型建筑物,如體育館或展覽館,擴大模數12M(1200毫米)、30M(3000毫米)和60M(6000毫米)則更為合適,可用于更大跨度、柱距、層高以及構配件的尺寸。
參考資料 >
試論中國古代木構建筑模數制度.掌橋科研.2024-10-31
基于數字建構的中國古代木構建筑模數制度研究.掌橋科研.2024-10-31