本实验项目的总造价24万元人民币（其中跨省长度物流费用12000元）。用户构成为三代居，父母辈一对夫妻，儿子辈一对夫妻，孙辈一个小女孩。房间数量需求如下：客厅一、厨房一、餐厅一、卫生间一、卧室三（两对夫妇卧室，一个儿童卧室）、书房一、车库一、屋顶花园，并配备必要的厨具、洁具、五金、门窗、家具、灯具。总面积达90平方米（75平方米室内空间，15平方米的架空层投影面积），折合单位造价2500元/平方米。

项目场地为3300（宽）X12000（长）的狭长缝隙，这意味着开间方向仅能容纳一个箱体单元。最终方案由4个箱体组成，南北方向各2个箱体。为便于描述，将南向两个箱体从下而上标为1＃、2＃；将南向两个箱体从下而上标为3＃、4＃。1＃箱体，长度7m，从南至北依次佈置入口玄关、餐厅、厨房、楼梯（沿短向布置）；2＃箱体，长度6m，从南至北布置阳台、父母卧室、卫生间（干湿分离）；3＃箱体，长度6m，从南至北佈置楼梯（沿短向布置）、客厅；4＃箱体，长度6m，从南至北布置楼梯（沿短向布置）、书房（上方为儿童卧室）、儿子卧室。

This prototype explores how to effectively integrate the structure, space and furnitures in modular construction system.

▼住宅外观，exterior view of the house  ©肖求波

西安属于寒冷地区，卧室需要考虑冬季时节的南向日照。院子，南向一层需布置入口，因此有一个卧室需要布置在北侧。为了获得日照，将南北两侧的箱体在竪向上下错开2m，形成错层：即北侧抬高2m。如此，利用箱体基础高度300-400mm，北侧的底层空间高度2400左右，可作为车库。三层的卧室可获得冬季日照。二层的客厅也可获得一定时间的日照。并且，二层卧室的顶面可提供屋顶平台花园。在空间层面着重考虑室内空间的延伸感，以消除“箱体”的封闭感。在餐厅厨房所在的1＃箱体，视线可与3＃箱体的客厅之间是隔而不断，以次来扩大空间延伸感。箱体采用较大开口，以扩大视野，引入更多光线。特别是拥有南立面的1＃、2＃箱体，南门以大玻璃面作为气候边界，真正的结构后退1200。如此可以获得气候缓冲层，形成类似于温室的效果。

Program-This cost-effective project fills in a 3.2m gap by 4 customized modular units, 75 sqm and 200,000 budget. The 1#, 2# boxes are layouted in the south, facing the internal courtyard, while the other two in the north, overlooking a road.

▼1#-4#箱体布局，arrangement of the 1#-4# boxes

外立面特意打破常见的单元独立性，而是将上下两个单元作为一个整体进行考虑、划分虚实关系。南侧外立面材料采用进碳化处理的松木板条；其余面则采用价格低廉的深灰色彩钢板。如此的差异性设计可进一步区分建筑所在的内外环境。

▼住宅轴测，axonometric drawing

Massing-In order to maximally welcome the winter sunshine in, the levels between the north and south sides are split by 2m. Thus, a garage is provided underneath the 3# unit, and the living room in the 3# and the 2 bedrooms in the 4# can be warmed in winter. Also, a roof garden is available on the top of the 2#.

▼立面采用碳化处理的松木板条和深灰色彩钢板，facades are constructed by carbonized pine slabs and dark grey steel sheets  ©葛建平

在实验中，对4个箱体都进行了“取消”围合面的不同程度尝试。“取消”围合面所形成的开口尺寸比通常所见的预制箱体产品要大很多。为防止箱体的变形，考虑了以下多种方式：对于水平面上大型开口，增加临时支撑。结合空间设计，将某些临时支撑转变为空心梁（桁条），梁内藏有电线与灯管。对于竖向变形，利用家具来增加墙体与楼面的接触面积与连接强度。隔墙也成为结构系统的一部分。具体的应用措施如下：位于下方的1＃、3＃箱体，单元的顶面都取消，在剖面上呈U型，代之以空心梁；对于上方的2＃、4＃的箱体底面构造厚度降低。对于整体的结构性能，实际承载由上层单元的底面楼板和下层单元的木梁联合组成。对于组装完成之前，各个单元模块只要能满足吊装时箱体不变形即可。

考虑到水平面刚度不足，箱体在短向剖面存在平行四边形变形可能性较大，因此家具、隔墙都需要起到结构作用。比如在3＃的客厅箱体单元，“沙发”将长向墙体与楼面进行拉接，使得墙体有更好的稳定性；端部的楼梯构件则将长向墙体。在1＃的厨房餐厅单元，低柜和吊柜。在4＃的三层卧室单元，儿童卧室起到大梁作用。在二层卧室单元，卫生间与卧室之间的隔墙，具有深度，起到横梁作用。

Structure-Both the lightweight timber system and furnitures play important roles in this issue.

▼3#箱体的结构轴测图，axonometric drawing of 3# box structure

出于成本、保暖、构造难度的考虑，整个箱体采用松木框架＋单层胶合板蒙皮的结构方式。胶合板布置于室内一侧，刷环保清漆直接成为室内面层。以此减少二次装修并节约造价。为减少木质楼面的弹性变形，在1＃箱体的地面采用了混凝土和木结构复合的构造。具有结构作用的家具都使用12mm的多层胶合板制作。这种材料具有较为可靠的结构强度，可以制作结构构件。由于造价原因，窗户构件无法使用昂贵的断桥构造，而是使用普通构造的铝合金窗框。因此，冬季室内的热舒适性表现肯定受到影响。

Material-The claddings are differentiated, only the south side adopting fire treated pine slats, while the other sides are covered by grey colored metal corrugated sheets.

▼一层1# 箱体的入口玄关空间和2# 卧室的阳台-箱体采用松木框架＋单层胶合板，first floor entrance area on 1# and terrace of the bedroom in 2# box-the box is made of pine frame and single plywood  ©肖求波

▼二层3#箱体的客厅空间及楼梯，living room and stairs on the second floor inside 3#  ©肖求波

▼4# 箱体中的结构性家具，structure furniture inside 4# box  ©葛建平

2017年8月，这4个箱体的吊装工作使用了20吨的吊机，在5个小时之内就完成。这足以说明“厢式预制”建造系统的高效性。在吊装过程中遇到一些问题。由于准备不够充分，没有准备吊架，吊带无法保持竖直，使得有部分勒进木质箱体。3＃和1＃箱体之间有局部的缝隙（端部位置）没有咬合紧密。这应该是箱体在吊装过程中产生变形所致。

Space-For the spatial organization, the sense of space extension is emphasized. For instance, the 1# unit, where the entrance, dining and kitchen space are located, is spatially connected to the 3# unit, the living room. More view and daylight are introduced by large openings. In particular, there are buffer zones in the south to improve the indoor thermal performance.

▼运输前的箱体分离拆卸，separation and disassembly of boxes before transportation  ©夏珩

▼场地平面图，site plan

▼二层平面图，second floor plan