時間：2023-03-06 15:57:32
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇模塊化設計，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關鍵詞：PLC；設計方法；控制系統(tǒng)；模塊化設計；標準化
上汽通用五菱汽車股份有限公司一直遵循著的精益生產(chǎn)理念，模塊化、標準化作業(yè)就是其中最重要的思想，本文介紹的控制系統(tǒng)模塊設計也是借鑒了這一思想。
這里的模塊化設計是指，根據(jù)控制系統(tǒng)要求的功能，工藝等幾個“輸入”，把控制系統(tǒng)分成幾個大的功能模塊，接著再分成的模塊進一步分成更小的功能模塊，直至無法再分為止。整個系統(tǒng)就是由好多個標準的模塊堆積而成的“積木”，與我們的汽車生產(chǎn)類似，每個模塊單獨設計開發(fā)，每個模塊之間都有固定接口，最后統(tǒng)一集成，實現(xiàn)DCS（分散集中控制）化設計。
這里我以包邊機控制系統(tǒng)開發(fā)為例說明，包邊機的控制系統(tǒng)采用AB PLC+PROFACE觸摸屏，利用現(xiàn)場總線實現(xiàn)遠程控制。
通過分析包邊機生產(chǎn)工藝和控制要求，我們制定了控制方案，再按照模塊化設計方法把該控制系統(tǒng)設計分成電氣原理圖設計，PLC程序設計，監(jiān)控、觸摸屏設計幾個獨立的部分來設計，接著確定好每個部分之間的固定“接口”。例如確定PLC程序與電氣原理圖之間的基本I/O規(guī)劃，確定PLC與觸摸屏之間通訊數(shù)據(jù)規(guī)劃。
一、電氣原理圖設計的標準化，模塊化設計。
根據(jù)上面的規(guī)劃方案，我們再把把圖紙設計分成幾個圖紙塊來組成。設計時分別每個模塊都采用固定標準單獨設計。 如下表，
就線路圖來說，其又分成以下幾個模塊，
主電路部分，主要是用于電機，變壓器等動力線路的標準設計
控制電源分配，主要是PLC 電源，其他I/O電源等分配和設計
安全回路，主要有主安全系統(tǒng)和拼臺安全系統(tǒng)。主安全系統(tǒng)其主要是由急停，門開關組成。硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)雙回路。硬件回路雙回路，安全級別最高，其保護時，動力電源切斷，PLC輸出電源切斷。保證本系統(tǒng)所有動作都停止。拼臺安全系統(tǒng)，其同主安全系統(tǒng)類似，只是其作用范圍只在所在拼臺上。
控制輸出部分，主要有接觸器，電磁閥等控制元器件的控制
I/O線路，主要是由按鈕，安全，保護信號，輸出信號等組成
二、PLC程序的標準化，模塊化設計。
設計時我們首先是進行中間變量分配，規(guī)劃，根據(jù)程序模塊或者功能的不同，分別分配給程序模塊或者功能模塊固定變量地址。確定哪些變量和地址分配給報警信息，哪些分配給具體動作，哪些分配各安全程序，給觸摸屏程序等；接下來再把報警信息地址變量細分到哪個拼臺等等，接著根據(jù)標準的程序結(jié)構或動作例程結(jié)構結(jié)合分配的地址完成該模塊程序的設計。
參照包邊機控制系統(tǒng)來說，我們把PLC程序分成幾個部分，控制器診斷子程序，功能單元模塊子程序（包含安全、模式等），拼臺動作子程序，HMI子程序，再把每個子程序再分為幾個例程，以下就是一個拼臺動作子程序的例程。其中A 為主程序，B為現(xiàn)場實際I/O和觸摸屏變量與程序標簽映射，實現(xiàn)PLC程序與電氣原理圖、觸摸屏程序的鏈接。M為模式，S 為動作，V為輸送，zZ 為用于觸摸屏程序通訊連接等標準的程序
每個類型的例程中都會有固定結(jié)構。例如以S開頭的例程，每個例程的結(jié)構都是相同，都會是第一段是動作完成Comp，第二段就是動作實現(xiàn)的基本條件Clear等等，這樣可以使程序有很強的可復制性。
如果我們設計一拼臺夾具動作例程，首先我們建立一個結(jié)構體，這個結(jié)構體包含動作完成Comp，動作實現(xiàn)的基本條件Clear，動作自動條件Auto，安全能量輸出outpower, 動作命令cmd，動作輸出out, 動作流程Pro，動作報警flt，動作按鈕PB 等例程中所涉及到的所有變量。
每個動作都可以按照這一結(jié)構建立標簽，這樣我們設計動作具體程序時，我這要編制一個基本例序，把它作為標準程序，通過復制和替換的方法完成與這一標準程序相類似的所有程序的設計，接下來根據(jù)時序，工藝等做看、類似修改設備參數(shù)的修更改動作的具體基本條件即可完成程序設計，這樣設計的程序結(jié)構相同，動作可靠性高。
以上是針對AB 5000 PLC說明的，其他PLC也可以作類似的規(guī)劃，如在OMRON的PLC中我們也可以給每個動作分一個16位的字，把字中每一位分別定義為動作完成觸摸屏程序，動作實現(xiàn)的基本條件，動作自動條件，安全能量輸出, 動作命令，動作輸出, 動作流程，動作報警，動作按鈕，設計時也可實現(xiàn)以上標準程序的模塊化設計。
三、監(jiān)控程序的標準化，模塊化設計。
觸摸屏設計的方法與PLC 程序設計基本類似，我們預先設計了觸摸屏標準屏，其主要有一下幾個基本屏組成，系統(tǒng)安全屏，拼臺動作列表屏，報警屏，拼臺狀態(tài)概況屏，網(wǎng)絡概況屏組成。我們在設計每個屏的時候，設置每個屏變量的固定變量范圍，設計時根據(jù)實際需要來增減屏數(shù)量和每屏顯示內(nèi)容，但其結(jié)構部分保持不變，
關于模塊化設計的主要思想就是就是利用功能標準模塊來堆積完成一個完整的控制系統(tǒng)，達到降低控制系統(tǒng)復雜度，使控制系統(tǒng)設計、調(diào)試和維護等操作簡單化的目的。
參考資料
關鍵詞 ：
老齡化；養(yǎng)老機構 ；模塊化設計； 建筑設計策略
中圖分類號：TU2 文獻標識碼： A
背景
截至2010年底，成都市60歲以上老年人口達202.79萬人，占全市戶籍總?cè)丝诘?7.65%，比全國平均水平高4.35%。預計到2015年底，成都市60歲以上老年人口將達到244.8萬人，占全市戶籍總?cè)丝诘?9.15%以上。人口老齡化的快速發(fā)展給老齡公共服務和社會化養(yǎng)老服務帶來較大壓力，急劇增長的社會養(yǎng)老需求與社會化養(yǎng)老機構發(fā)展滯后的矛盾日益突出。2012年10月由成都市人民政府在成都周邊6區(qū)縣開展成都市公建民營養(yǎng)老機構的建設工作。
本項目溫江區(qū)永寧鎮(zhèn)公建民營養(yǎng)老機構正是6區(qū)縣公建民營養(yǎng)老機構的建設之一。
1.1建設標準要求
成都市政府采用建設方式、建設規(guī)模和建設標準統(tǒng)一化的養(yǎng)老院建設模式。大量養(yǎng)老院的建設，和對建設質(zhì)量及功能的標準化要求下，在操控上更適合模式化建設。
表（1）公建民營養(yǎng)老機構項目建設要求2、 模塊化
模塊化設計(Modular Design)是近年來發(fā)達國家普遍采用的一種先進的設計方法。從50年代歐美一些國家提出這一設計方法以來，它已經(jīng)擴展到很多行業(yè)，并應用到實際產(chǎn)品的設計與制造之中。
賈延林在 《模塊化設計》 中將產(chǎn)品模塊化設計解釋為：“是在對一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合可以構成不同的產(chǎn)品，以滿足市場不同需求的現(xiàn)代設計方法”。
1養(yǎng)老院建筑功能模塊的構建
2.2.1標準模式化設計
根據(jù)對老年人生活習慣的研究，發(fā)現(xiàn)老年人多因腿腳不便，較少的主動上下樓參與日常活動，設計考慮以每層建筑為一護理單元進行設計，形成相對獨立又密切聯(lián)系的養(yǎng)老院功能體系。
設計強化建筑單體的標準化建設，在滿足相關規(guī)范條件下統(tǒng)一、規(guī)范的柱網(wǎng)關系中設置經(jīng)濟、合理的相關功能。充分考慮各區(qū)縣用地形狀的差異性，將建筑的各個功能體塊進行拆分和分解，通過體量組合形成功能上一致、形體上靈活組合，標志性強的養(yǎng)老院建筑。（圖（1））
圖（1）標準化模式設計
2.2.2標志性的體現(xiàn)
設計充分對該系統(tǒng)建筑的標志性進行了統(tǒng)一考慮。分別通過對色調(diào)、建筑體量、建筑符號來強化了建筑的標志性。
2.2.3建筑空間設計思路
護理單元均面朝南向展開，將外廊置于北側(cè)。形成南北通透，滿足老年人對日照、通風的要求。各護理單元端頭設有獨立的交流活動空間，足不出戶即可形成小范圍的社交團體氛圍。
公共與服務空間設置于各護理單元的核心位置，服務半徑大，高效緊湊。
后勤配套服務設施結(jié)合用餐空間及城市下風向布置。
養(yǎng)老機構模塊化的功能分區(qū)
養(yǎng)老機構根據(jù)使用及相關國家規(guī)范的要求，功能上主要由護理單元、綜合服務單元及后勤配套設施組成。（表（2））
養(yǎng)老機構模塊功能
護理模塊 （自理老人、介助老人、介護老人）居室、衛(wèi)生間、陽臺等
綜合服務模塊 醫(yī)療輔助用房、護理站、公共衛(wèi)生間、公共淋浴間、活動室、閱覽室、餐廳、配餐、陳列室等
后勤配套設施模塊 行政辦公、食堂、小賣部、廚房、污物處理、變配電房等
表（2）養(yǎng)老機構模塊功能
4.溫江區(qū)永寧鎮(zhèn)公建民營養(yǎng)老機構模塊化設計實踐
基地情況：本項目位于永寧鎮(zhèn)天王村，總規(guī)劃凈用地面積約為20.5畝。地塊南側(cè)為規(guī)劃用地；北鄰規(guī)劃北環(huán)路；東鄰永羊路與北京阜外醫(yī)院，西側(cè)為漏沙堰?？偨ㄖ娣e12843.97㎡，其中一期總建筑面積7979.03㎡，床位340張。
4.1設計理念
通過對地形及周邊環(huán)境重新的思考進行模塊之間的組合。
有機生長的空間結(jié)構：
“一”字形的母題單元重復組合,形成建筑有機生長的韻律。
2、高效緊湊的空間設計思路：
服務空間設置于被服務空間的核心位置，服務半徑大，高效緊湊。
圖（2）模塊化空間設計理念
4.2 設計策略
根據(jù)對現(xiàn)狀地形的分析，用地東側(cè)和南側(cè)為漏沙堰景觀帶。設計以老年人護理模塊分段錯開的設計手法，使每戶居室均朝向南向，既滿足了老年人居住對日照的要求，又實現(xiàn)戶戶觀景無遮擋的良好景觀朝向。方案將外廊、附屬用房統(tǒng)一設在老年人居室北側(cè)，避免了城市道路交通噪音對居室的干擾。
圖（3） 設計對城市道路交通噪音隔離示意
4.3規(guī)劃設計
4.3.1分期開發(fā)
用統(tǒng)一的規(guī)劃手法來處理綜合樓的分期開發(fā)建設。一、二期工程在功能上相對獨立，同時在兩期工程完成時又統(tǒng)一在極具韻律感的建筑中。在建設開發(fā)過程中實現(xiàn)分期建設互不干擾。
4.3.2功能分區(qū)
養(yǎng)老院總體功能分區(qū)分為三個主要功能區(qū)，為護理單元、綜合服務區(qū)和后勤服務區(qū)。
4.3.3交通組織
項目的交通組織以不破壞內(nèi)部舒適靜謐的療養(yǎng)環(huán)境為基本原則，內(nèi)部庭院除設置緊急情況下消防車出入的通道外，以自然、富于變化的游覽小徑為主。機動車道環(huán)繞建筑群體外部設置并靠次入口一側(cè)安排必要的停車空間，實行人車分流。主入口設置于地塊北側(cè)的規(guī)劃道路一側(cè)，后勤輔助入口設置于地塊東側(cè)規(guī)劃道路上，并設有專門的后勤堆場。
4.4單體設計
4.4.1單體功能分區(qū)
一期建筑主體6層、局部5層，總高度控制在24米以下。由醫(yī)療與康復中心、辦公、綜合護理區(qū)、后勤區(qū)四部分組成，服務空間處于功能體塊中最核心的位置，護理單元沿服務核心向兩側(cè)延展，醫(yī)療與康復中心、辦公位于建筑體塊中部總和服務帶中。每層綜合服務區(qū)設置有康復中心、護理站、餐廳、活動室、閱覽室和餐廳等公共服務設施。其中于一層后勤入口一側(cè)設置有后勤保障、服務、廚房等功能單元。一—五層共設自理人員區(qū)兩人間84間。六層設自理人員區(qū)兩人間8間，全失能人員區(qū)8人間2間。
二期建筑主體6層、局部5層，由醫(yī)療與康復中心、辦公、綜合護理區(qū)、后勤區(qū)四部分組成，服務空間處于功能體塊中最核心的位置，護理單元沿服務核心向兩側(cè)延展，醫(yī)療與康復中心、辦公位于建筑體塊中部總和服務帶中。每層綜合服務區(qū)設置有康復中心、護理站、餐廳、活動室、閱覽室和餐廳等公共服務設施。一—五層共設自理人員區(qū)兩人間60間。六層設自理人員區(qū)兩人間7間，全失能人員區(qū)8人間1間。
4.4.2交通組織
為方便老年人使用，交通流線采用簡單的直線走廊，每個護理單元的盡頭設有疏散樓梯，一樓各個疏散出入口設有無障礙通道，便于老年人使用。豎向交通電梯充分考慮輪椅與擔架的通過性，保障緊急情況下的醫(yī)用救護設施無障礙通過。
4.4.3建筑風格
建筑整體形態(tài)由條狀母題單元組合而成，將建筑的功能性整合到建筑體量與室外空間環(huán)境之中，依地形展開并與周圍環(huán)境達到和諧統(tǒng)一。建筑風格力求營造舒適、放松、自然的室內(nèi)外空間環(huán)境，整體感覺現(xiàn)代、簡約、輕盈，建筑主體生于自然并且融入自然。
以“揚起幸福的風帆”為寓意的建筑構架，明顯高于建筑物其它體量，形成標志性強、易識別的建筑特征。
5、設計后的思考
養(yǎng)老機構的模式化設計并不意味著對具體地形和現(xiàn)狀環(huán)境的忽視，而是在功能模式化設計滿足的前提下，對具體項目背景的“量體裁衣”考慮。
在現(xiàn)有的國家和地方還未提出統(tǒng)一規(guī)范法規(guī)的情況下，用地緊張和建筑面積有限是建筑設計中普遍遇到的問題。在模式化設計中在滿足基本功能設置的前提下，如何更多的考慮養(yǎng)老機構老年人對情感、對交流、對建立社會關系等精神層面的渴求，是今后設計的難點和設計方向。
參考文獻：
[1] 《老年人居住建筑設計規(guī)范》GBJ99-86
1、防洪能力差。
2、巷道內(nèi)平坡段自流排水不暢易積水，污染生活用水水源。
3、設備無自動控制且操作復雜，設備故障率居高不下。
4、巷道滲水無法完全回收利用造成的水資源浪費。
關鍵詞：泵房、防洪、模塊化、自動控制
Abstract: Luanchuan Long Yu Molybdenum Industry Co., pump house of life needs to play flood control, living area with water and production backwater of multiple tasks, through the modular design of the pumping station to resolve the following issues:1, the flood control capacity.Flat slope sections within the roadway gravity drainage is poor stagnant water contaminated domestic water water.Equipment without automatic control and operation of complex, high equipment failure rate.4, the roadway seepage can not be completely recycling the waste of water resources caused.Keywords: pumping stations, flood control, modular, automatic control
欒川龍宇鉬業(yè)有限公司小廟嶺選礦公司的ST2500型鋼繩芯膠帶輸送機（B=1200）總長1750米，是礦石運輸?shù)谋亟?jīng)工藝，該膠帶輸送機有1350米處于地下巷道內(nèi)，2012年7月24日欒川地區(qū)突發(fā)50年一遇的特大洪水，造成巷道730米水平段被淹，停產(chǎn)3天，造成了巨大的經(jīng)濟損失。因此，滿足防洪需要，兼顧巷道滲水綜合治理利用是本次泵房模塊化設計的目標。
問題
1、防洪能力差。2012年7月24日欒川地區(qū)突發(fā)洪水，造成1.75公里的膠帶輸送機巷道其中800米水平段被淹，導致停產(chǎn)3天。
2、巷道內(nèi)平坡段自流排水不暢易積水，污染生活用水水源。機尾至機頭方向730米處屬水平段因坡度小，滲水大，地面泥濘濕滑，巷道內(nèi)自流排水渠在豐水期排水能力嚴重不足，巷道滲水在流向至機尾70米處的泵坑時混入污泥，導致生活水帶有嚴重的污泥味。
3、無自動控制且操作復雜，設備故障率居高不下。設備運行時，需用潛水泵從泵池打至4m³的水箱再經(jīng)多級泵打至生活水高位水池，操作復雜且極易發(fā)生引水箱被抽干，造成多級泵無水運行事故，生活水泵安裝的泵池上蓋板厚度較薄，剛性差造成
設備振動超標。
原泵房流程圖
4、巷道滲水無法完全回收利用造成水資源浪費。豐水期巷道內(nèi)滲水量充沛，且比從水源地和尾礦庫回水經(jīng)濟性好，因設計回水泵流量小無法全部回收利用巷道滲水。
措施
1、模塊化泵房設計時將巷道防洪作為重點，巷道正常情況下涌水量為45m³/h，2010年7月24日的洪水為欒川地區(qū)50年一遇的特大洪水，事故涌水量為800m³/h，泵房設計事故防洪泵采用單級雙吸離心泵，防洪能力1200m³/h，可以抵御50年一遇的特大洪水。
2、730米-850米處滲水點集中，水質(zhì)較好，在730處新建生活水集水坑，經(jīng)潛水泵直接輸送至泵房生活水池，由2#回水泵輸送至高位生活水池。保證了生活用水的水質(zhì)，減輕豐水期巷道內(nèi)自流排水渠的排水壓力。
3、泵房及泵坑內(nèi)設備控制系統(tǒng)全部采用液位自動控制，有效的避免了設備因控制不當造成的設備故障。具體流程如下：
3.1、生活用水：730m處泵坑液位超過設定值時潛水泵啟動，將水輸送至泵房生活水池，當生活水池水位超過設定值時，2#回水泵啟動，將水輸送至高位生活水池。當水位低于設定值時，設備停運。
3.2、生產(chǎn)用水：70m處泵坑液位超過設定值時該處離心泵啟動，將水輸送至泵房生產(chǎn)水池，當生活水池水位超過設定值時，1#回水泵啟動，將水輸送至高位生產(chǎn)水池。當水位低于設定值時，設備停運。
巷道內(nèi)地形圖
泵房水平布置圖
4、同時啟用1#、2#回水泵確保巷道滲水全部回收至高位水池，避免了巷道滲水經(jīng)泵房水池溢流管溢流到河道造成的水資源浪費。
結(jié)論
通過泵房模塊化的設計和實施，在滿足防洪需要的同時，巷道水得以全部回收利用，應對2012年7月9日欒川地區(qū)出現(xiàn)的突發(fā)性降水時，泵房防洪作用明顯，保證了巷道內(nèi)膠帶輸送機的正常運行。
參考資料：
1、《泵站設計規(guī)范》GB/T50265-97
【關鍵詞】油田地面工程；輸油泵；模塊化設計
一、引言
針對油田地面工程快速發(fā)展的現(xiàn)狀，結(jié)合計算機行業(yè)、汽車制造業(yè)、船舶制造業(yè)等行業(yè)的模塊化應用情況，油田專家提出將油田地面工程模塊化建設，以節(jié)省工程投資和設備運行費用。輸油泵是油田地面工程的重要設施，其設計制造可依據(jù)國內(nèi)相關標準規(guī)范的技術要求，通過多年的行業(yè)發(fā)展，輸油泵的設計、建造和運行積累了豐富經(jīng)驗，各類型的輸油泵實現(xiàn)標準化、系列化制造。這些都為輸油泵模塊化設計奠定了基礎。
二、模塊化設計
模塊化設計是在傳統(tǒng)設計基礎上發(fā)展起來的一種新的設計思想，它是指在對一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合可以構成不同的產(chǎn)品，以滿足市場的不同需求的設計方法。[1]模塊化設計作為一種新技術被廣泛應用于汽車制造、電子產(chǎn)品、航天、航空等設計領域。
油田地面工程建設模塊化設計是針對油田地面工程中具有獨立功能、可組合、可替換的站場、區(qū)域等物理單元進行模塊化設計、建造，以便在重復、類似的工程項目中組合、復用、預制，以達到節(jié)約投資、縮短工期、提高工程質(zhì)量的目的。
三、輸油泵模塊化設計
油田地面工程輸油泵主要包括油、氣、水混輸，含水原油的輸送和凈化原油的輸送。[2] 輸油泵作為一個工藝單元，由輸油泵、進出口管路及管道附件、流量計，配套的自控設備和電力設備組成。
（一）模塊劃分
輸油泵模塊化設計的前提是對輸油泵的應用進行歸納，針對不同的環(huán)境條件、輸送介質(zhì)和工藝流程，按照輸油泵設計的相關標準規(guī)范對輸油泵進行系列劃分。輸油泵具有輸量變化大、介質(zhì)粘度范圍廣、含有雜質(zhì)多、運行時間長等特點。油田地面工程常用的輸油泵為離心泵和容積泵，離心泵分為單級離心泵和多級離心泵，容積泵分為螺桿泵和往復泵。
輸油泵的基本功能是為工作介質(zhì)提供輸送動力，克服管道摩阻，將介質(zhì)輸送到下游站場或工藝設施。為了便于對輸油泵的模塊進行分類，我們以輸送介質(zhì)的原油物性為依據(jù)。在集輸系統(tǒng)中，輸油泵的類型分為一般原油輸送泵、稠油輸送泵和輕油輸送泵。一般原油輸送泵的介質(zhì)具有粘度低、凝固點低的特點，常選用離心泵。稠油輸送泵的介質(zhì)具有粘度高、凝固點高，含雜質(zhì)顆粒，輸送溫度一般在50～80℃，常選用容積泵。輕油輸送泵的介質(zhì)除了具有密度低、粘度低的特點，還時常含有天然氣凝液。
（二）模塊工藝設計
1.模塊類型
輸油泵的模塊劃分為模塊化設計提供依據(jù)，我們以某油田稠油輸送泵為例，分析如何進行一類輸油泵模塊的設計工作。該油田集輸系統(tǒng)稠油物性見表3.2-1，原油粘溫數(shù)據(jù)見表3.2-2，開發(fā)區(qū)塊產(chǎn)能預測指標見表3.2-3。
根據(jù)模塊設計的基礎數(shù)據(jù)，按輸油泵模塊劃分方式，確定輸油泵的類型。第一個劃分依據(jù)是原油類型，為稠油輸送。第二個劃分依據(jù)是站場類型，為接轉(zhuǎn)站。第三個劃分依據(jù)是工藝流程，為增壓泵。這樣就確定輸油泵的模塊為稠油接轉(zhuǎn)站增壓泵。
2.模塊參數(shù)
根據(jù)模塊類型，進行具體的輸油泵工藝設計。稠油輸送泵選型應考慮原油粘度、含水及含砂的影響，一般宜選用容積泵。[1]為此確定模塊的泵型為容積泵。輸油泵主要設計參數(shù)是泵的排量、揚程（使用容積泵時，為排出壓力）和電機功率。根據(jù)油田地面集輸方式，模塊的排量和揚程由原油粘度、接轉(zhuǎn)站設計規(guī)模和輸油管道水力熱力條件確定。根據(jù)設計基礎數(shù)據(jù)，接轉(zhuǎn)站設計規(guī)模為20×104t/a，原油含水率為80%，輸油泵模塊流量為118m3/h，排出壓力為2.0MPa。按容積泵軸功率計算公式3-1，計算輸油泵有效功率為64.3kW。由于輸送稠油的粘度大，并含有少量伴生氣和雜質(zhì)顆粒，選用單螺桿泵作為模塊的核心設備。
（3-1）[3]
式中 Ne―泵的有效功率，kW；
P―泵的排出壓力，MPa；
Q―泵的流量，m3/h。
由于泵制造廠商繁多，每個廠商的制造工藝不同，造成泵的效率、外形尺寸和重量不一致，影響模塊復用。泵的選型必須按照模塊化設計的要求確定，規(guī)定泵主要參數(shù)，包括流量、揚程、效率、電機功率、外形尺寸、重量和管口規(guī)格等參數(shù)。稠油接轉(zhuǎn)站增壓泵模塊的主要工藝參數(shù)見表3.2-4。
3.工藝設計
在選定模塊輸油泵的類型后，需進行稠油接轉(zhuǎn)站增壓泵模塊的典型流程設計。容積泵必須設計旁路回流閥調(diào)節(jié)流量。泵體上不帶安全閥的容積泵，在靠近泵出口管段上必須安裝安全閥。[2]模塊工藝流程包括進出口管線上的截斷閥、過濾器、溫度壓力儀表、安全閥和止回閥等閥門儀表，及旁路回流流程。模塊化設計需確定模塊內(nèi)管道、管件和閥門的制造標準，可執(zhí)行GB國家標準、HG化工標準或SH石化標準。
根據(jù)模塊的工藝流程，可以確定模塊的典型管道安裝形式。將輸油泵及其管道附件安裝在橇座上，對模塊進行工廠加工、橇裝化制造，并在類似站場進行復用。為便于模塊的組合復用，模塊化設計需要考慮模塊的制造、運輸和安裝，模塊尺寸不應超過規(guī)定尺寸。根據(jù)公路運輸?shù)南嚓P規(guī)定，要求運輸車貨尺寸（長×寬×高）不能超過18.1×2.5×4.0m。[4]稠油接轉(zhuǎn)站增壓泵模塊尺寸為11.5×1.7×1.5m。對于單螺桿泵模塊化設計，還應考慮模塊的日常維護，在泵出口留有拆卸短接，保證螺桿的更換空間。
（三）模塊配套設計
為保證模塊的完整性，模塊化設計不僅包含工藝設計，還包括輸油泵的結(jié)構、電力、自控等配套設計。
結(jié)構設計將輸油泵、進出口管道及附件通過螺栓和管道支架固定在橇座上。根據(jù)模塊運輸和吊裝時的受力情況，確定橇座的結(jié)構形式。稠油接轉(zhuǎn)站增壓泵模塊橇座采用碳素鋼焊接而成，在支架固定處設置墊板，并在橇座四周設置吊鉤板，便于模塊吊裝。
電力設計在模塊上設置輸油泵電機的動力電纜接線和防爆操作柱，對輸油泵進行現(xiàn)場啟?？刂?。為降低能耗，輸油泵采用變頻控制，電機運行狀態(tài)反饋至控制系統(tǒng)，并在控制室實現(xiàn)遠程自動啟、停泵。
自控設計根據(jù)原油物性和模塊操作壓力、溫度，對輸油泵模塊內(nèi)的壓力表、溫度計進行選型。溫度檢測儀表采用變送器直接安裝在傳感器上的一體化溫度變送器。壓力變送器選用帶就地表頭指示的智能壓力變送器。針對單螺桿泵的運行特性，輸油泵設置泵體干運行保護，對輸油泵的轉(zhuǎn)速、溫度、壓力進行檢測，實現(xiàn)高溫、高壓報警停泵。
四、輸油泵模塊應用
近些年，國內(nèi)各大油田都對輸油泵的模塊化設計進行了探索，根據(jù)油田自身生產(chǎn)建設需求，確定輸油泵的標準化、系列化，為輸油泵的模塊化設計奠定基礎。大慶油田針對低滲透油田地面建設特點，對轉(zhuǎn)油站、注水站、聯(lián)合站中的工藝模塊采用個性化設計和共性化設計相結(jié)合的方式，建立各類輸油泵的模塊化圖集，根據(jù)實際需要調(diào)用相關模塊完成站場設計，提高設計效率。[5]長慶油田為適應大規(guī)模開發(fā)需要，對增壓站的模塊形式、設備選型、配管安裝和建設標準進行了全面優(yōu)化和統(tǒng)一，確定不同規(guī)模和工藝的8種增壓泵模塊。[6]勝利油田針對東部油田、西部油田和海上油田不同的集輸現(xiàn)狀，確定多個系列增壓泵模塊，編制相關技術規(guī)格書、設計模塊和設備材料清單。各油田在輸油泵模塊化設計方面均取得了初步成效，隨著油田建設的發(fā)展和工程設計技術水平的提高，模塊化設計將達到一定規(guī)模，更好的服務于油田建設。
五、結(jié)論及建議
工程設計人員經(jīng)過近些年的探索，已初步摸索出模塊化設計的思路，優(yōu)化輸油泵模塊工藝流程、設備選型、配管安裝和結(jié)構、自控、電力等設計。分析輸油泵的設計建造過程，滿足模塊組合、復用、預制的要求，提高輸油泵模塊化技術水平。通過采用輸油泵模塊化設計，有效提高設計進度，利于輸油泵模塊化采購，節(jié)約投資。同時，縮短整個工程的建設周期，保證工程質(zhì)量，提高油田開發(fā)的經(jīng)濟效益。
輸油泵模塊化設計剛剛起步，由于各油田生產(chǎn)情況和泵制造廠商不同，輸油泵模塊只能在油田內(nèi)部相似區(qū)塊間使用。工程設計人員應加強交流，整合模塊系列，完善模塊設計，提高其通用性，使其具有更強的復用性。
參考文獻：
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[4]中華人民共和國國家標準，道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值 GB1589-2004，車輛外廓尺寸要求，中國標準出版社，2004.04。
如前所述，不同手套機機型上，同一功能模塊可能在機械結(jié)構與控制電路上并不相同，這樣針對不同手套機需要開發(fā)不同的控制系統(tǒng)。為此本研究針對市場已有機械結(jié)構，將手套機控制系統(tǒng)的硬件、軟件模塊化，同時引入Linux操作系統(tǒng)，從而實現(xiàn)快速組合的通用型控制系統(tǒng)開發(fā)要求。嵌入式Linux一般由引導程序、Linux內(nèi)核、文件系統(tǒng)和應用程序組成［5］。基于Linux的手套機嵌入式控制系統(tǒng)，應對Linux內(nèi)核、文件系統(tǒng)和應用程序進行相應調(diào)整。在Linux內(nèi)核中，加入了6個模塊對應的驅(qū)動。在文件系統(tǒng)中，編寫啟動腳/etc/init．d/rcS，通過菜單選擇，完成對手套機設備的啟動檢測。最后加載應用程序，即手套機主程序。對每個模塊，將采用Linux驅(qū)動經(jīng)典結(jié)構:驅(qū)動—總線—設備。驅(qū)動、設備分別向總線注冊，而且驅(qū)動(或設備)注冊時會調(diào)用相應設備(或驅(qū)動)注冊，其實質(zhì)為總線依據(jù)設備結(jié)構體成員name，驅(qū)動結(jié)構體成員id_table是否匹配來決定是否調(diào)用驅(qū)動結(jié)構體成員probe來完成注冊［6］。將手套機模塊化后—即在底層對驅(qū)動和設備進行分離，對手套機啟動腳本編寫。對于各種手套機控制結(jié)構，僅需修改或添加設備文件，而不會對應用層主程序產(chǎn)生影響。
2手套機模塊化驅(qū)動程序
手套機模塊化驅(qū)動程序是模塊化手套機控制系統(tǒng)設計中重要組成部分。正是因為同種模塊的多種設備實現(xiàn)了同樣控制動作，使得基于Linux手套機控制系統(tǒng)每個模塊驅(qū)動文件與設備的分離，不僅驅(qū)動文件對現(xiàn)有多種設備文件具有通用性，而且對將來產(chǎn)生的新設備起到了兼容，同時底層驅(qū)動與應用層主控程序分離，減少了軟件上的修改，也是手套機啟動腳本可以對設備進行選擇的基礎。Linux驅(qū)動一般分為3類:字符設備、塊設備、網(wǎng)絡設備［7-8］。手套機控制系統(tǒng)中系統(tǒng)環(huán)境的網(wǎng)絡設備網(wǎng)卡(DM9000AEP)，塊設備nand(K9F2GO8)芯片廠商出廠時已有驅(qū)動，僅做移植修改就可，無需編寫。對于6個模塊，均為字符型設備，獨立編寫。以驅(qū)動對應設備多寡為標準，現(xiàn)將6個模塊分2部分，手機套各模塊與抽象后Linux驅(qū)動設備對應關系如表1所示。2．1多設備模塊該部分驅(qū)動與設備關系是一對二，故可采用plat-form總線。platform總線是Linux驅(qū)動經(jīng)典結(jié)構的代表，即驅(qū)動—總線—設備模型。簡而言之，該結(jié)構可將同類型設備的共性，即實現(xiàn)功能編寫于驅(qū)動文件，而將各設備的向異性，及硬件屬性，編寫于設備文件中。platform總線可依據(jù)設備platform_device成員name，驅(qū)動platform_drive成員id_table是否匹配來決定是否調(diào)用驅(qū)動platform_drive成員probe來完成注冊［9］。2．2．1設備文件的注冊在platform設備文件xxx．c中(xxx即為表中Linux設備名一與Linux設備名二)，platform通過設備注冊函數(shù)platform_device_register()完成platform_de-vice數(shù)據(jù)結(jié)構xxx_dev，resource數(shù)據(jù)結(jié)構xxx_resource［］注冊，其中主要成員為:start=Physical_address，end=SIZ:依手套機控制電路原理圖進行設置，主要是電磁鐵，電磁閥物理的地址，以及微動開關的中斷號設置。name="xxx":設備與驅(qū)動匹配標志，其將決定調(diào)用哪個驅(qū)動。platform_data=is_xxx:同模塊不同設備區(qū)分標志，為便于驅(qū)動的編寫。對于虛擬的設備needle_machine_dev．c(即單色紗線導紗機構)，僅賦值name，platform_data完成格式統(tǒng)一。2．2．2驅(qū)動文件的注冊在platform驅(qū)動文yyy．c中(yyy即為表中l(wèi)inux驅(qū)動名)中，其核心為完成數(shù)組yyy__table［］，函數(shù)yyy_probe()注冊。以紗線模塊為例的分析，數(shù)組yyy__ta-ble［］原型為:staticstructplatform_device_idyyy_table［］={{．name="xxx"，}，{}，};是驅(qū)動所支持設備id數(shù)組，對于紗線模塊，其驅(qū)動文件yarn_drv．c將含有staticstructplatform_device_idneedle_drv_table［］={{．name="needle_electromagnet_dev"，}，{．name="needle_machine_dev"，}，{}，};從而匹配yarn_electromagnet_dev．c，yarn_machine_dev．c設備文件中platform_device成員name。yarn_drv．c驅(qū)動文件中probe()將用platform_get_resource()獲得所注冊設備硬件信息(即yarn_electro-magnet_dev_resource［］，yarn_machine_dev_resource［］之一)，而在file_operations成員ioctl()函數(shù)將依據(jù)probe()獲得的硬件情況，編寫統(tǒng)一控制的函數(shù)。從而yarn_drv．c驅(qū)動使不同紗線模塊設備的實現(xiàn)了相同的功能。ioctl設備控制函數(shù)原型為:staticintioctl(structinode*inodep，structfile*filp，un-signed，intcmd，unsignedlongarg)設備文件注冊中platform_data=is_xxx在ioctl()函數(shù)中區(qū)分了不同設備，手套機驅(qū)動中Ioctrl()實現(xiàn)的命令1、命令2如表2、表3所示。2．2單設備模塊對于這3個模塊，由于驅(qū)動與設備一一對應(如表4所示)，可采用傳統(tǒng)字符驅(qū)動編寫流程［10］，單個文件將設備和驅(qū)動一次性注冊，帶來程序的簡潔性，但并不合適手套機的模塊化的思想，例:信號檢測模塊中接近開關采用新的結(jié)構，有可能導致信號檢測模塊的軟件部分改變，以及手套機主程序的改變，即導致手套機整個系統(tǒng)的改變。故考慮對新結(jié)構的兼容性，依然采用如第一部分所述設備—總線—驅(qū)動模型。綜上所述，6個模塊均采用Linux驅(qū)動經(jīng)典結(jié)構:驅(qū)動—總線—設備［11］，以達到同一個驅(qū)動實現(xiàn)不同設備的操作，亦可對將來新設備結(jié)構兼容，從而實現(xiàn)手套機控制系統(tǒng)的模塊化。2．3手套機選針電磁鐵驅(qū)動實現(xiàn)對于電磁鐵選針結(jié)構的手套機，因其多達92路的選針電磁鐵，故而其總的功耗需求量比較大。針對這種情況，對相關的源代碼進行編寫時，應對選針電磁鐵的吸合時間進行合理的控制，以達到降低功耗的目的，同時也延長選針電磁鐵的使用壽命。選針電磁鐵的流程圖如圖3所示。
3手套機設備檢測啟動程序
正是由于手套機控制系統(tǒng)的的模塊化，使得手套機設備檢測啟動程序可以在人工干預的情況下，進行對設備文件進行選擇性的加載，使手套機控制系統(tǒng)具有智能化的特點。Linux內(nèi)核啟動時，如不添加/etc/inittab文件，默認情況下將會分析/etc/init．d/rcS，其中rcS為shell文件，在該文件中可以完成對Linux應用層的初始化［12］，手套機硬件自檢測啟動程序流程如圖4所示。除系統(tǒng)環(huán)境所移植的驅(qū)動采用固態(tài)加載(即與內(nèi)核統(tǒng)一編譯，Linux內(nèi)啟動，其將自動加載)外，6個模塊均采用動態(tài)加載方式(命令行模式insmodxxx．ko)，分3步加載。3．1單設備文件加載信號檢測模塊、顯示界面模塊、按鍵模塊的設備文件及驅(qū)動文件加載，其中顯示界面模塊、按鍵模塊將參與第二部分設備文件選。3．2多設備文件加載要控制人員根據(jù)手套機的結(jié)構對選針模塊、軟軸控制模塊、紗線模塊設備進行二選一，依次運行needle_dev_selsect．c，flexible_dev_selsect．c，yarn_dev_sel-sect．c進行設備選擇，同時在子shell腳本中/glove_selsect．sh記錄設備選擇。3個模塊的設備選擇完畢，以“(/glove_selsect．sh)”啟動子shell腳本，進行設備文件加載。以紗線模塊的yarn_dev_selsect．c為例，流程圖如圖5所示。3．3主程序glove．c調(diào)用在底層中已完成設備與驅(qū)動的隔離，啟動文件已將所需設備加載，故glove．c主程序僅對手套機6個模塊對應驅(qū)動調(diào)用，其所做完全與具體設備無關，從而實現(xiàn)手套機的模塊化，手套機與主程序流程圖如圖6所示。
4結(jié)束語
按醫(yī)院規(guī)模，提供合理購買方案
醫(yī)院PACS用戶需求的日漸成熟理性，對進行本地化定制需求的增加，以及行業(yè)標準的日漸完善，催生了EBM將PACS產(chǎn)品進行模塊化分解的最初想法，經(jīng)過大量的市場調(diào)研工作及研發(fā)部門的精心設計，70余個PACS功能模塊應運而生。對于初次接觸功能模塊的用戶，或許不清楚該購買哪些功能，實際使用中能獲得怎樣的效果，因此，針對不同規(guī)模的醫(yī)院，EBM設計了基本型套裝；針對體驗型用戶，EBM提供了試用版和按日計費服務，便于用戶酌情選擇。
按模塊采購，縮短系統(tǒng)建設周期
如何簡化信息化建設的過程，縮短建設周期，是醫(yī)院管理者們著重考慮的問題之一。在這樣的情況下，EBM將PACS按使用者的需求分解為許多功能模塊，用戶可以按醫(yī)院要求選擇不同的模塊，既能夠滿足用戶的原始需求，又提供了完備的擴展能力，便于日后的更新升級，為用戶提供了最大化的自由選擇權。
根據(jù)必要性、選擇性、可擴容性等因素，這些功能模塊被進行劃分，比如初次建設PACS的醫(yī)院，可以先選擇通用模塊：用基礎模組搭配CT工作站模組、DR工作站模組或MRI＼CR等各種影像設備工作站模組，配合一定數(shù)量的客戶端授權及檢查儲存。
已建設PACS的醫(yī)院，如需要功能升級或者采購高端產(chǎn)品模塊，可以選擇：DICOM排版打印、ECG、骨科測量、攝影工作站、影像融合等模塊。
如果想增加聯(lián)機數(shù)或增加接入許可，可以選擇：128 Connection模組及5000 Studies模組，同時用戶也可以自定義檢查量及l(fā)icences數(shù)量。
EBM PACS共計被細分為70余個功能模塊，這些模塊既相互獨立，又可以隨意進行組合，可針對不同醫(yī)院的不同應用需求提供高彈性的采購選擇。
按需求采購，節(jié)約系統(tǒng)建設成本
近年來會展設計的發(fā)展有目共睹，商品經(jīng)濟理論讓人不斷追求實現(xiàn)價值與利潤最大化。然而長期以來在會展與商業(yè)空間的裝飾裝修方面一直存在諸多問題，大量廢舊材料無法得到二次利用，施工材料不夠環(huán)保，甚至許多設計案例僅僅停留在為裝飾而設計的層面，會展設計儼然變成了材料的堆砌與組合。會展設計材料大多應用金屬、塑料、木材、亞克力等，而這些材料在會展結(jié)束后會以垃圾形式處理，目前我國的垃圾處理形式主要以堆放、焚燒、填埋為主，真正能夠進行回收利用的仍舊在少數(shù)，而這些處理方式直接污染了空氣，地下水和土壤結(jié)構等，危害居民生活。從調(diào)查數(shù)據(jù)分析中顯示，上海市2005年全年垃圾產(chǎn)量為600萬噸，其中主要旅游區(qū)和會展商業(yè)區(qū)的垃圾產(chǎn)量占年垃圾產(chǎn)量的19.3%，2010年世博會的舉辦更是帶動了會展旅游垃圾產(chǎn)量的進一步增加[1]。會展設計不合理不僅僅會造成環(huán)境的污染，同樣會造成人力成本上升，人力資源大量浪費。
二、會展產(chǎn)業(yè)的標準化趨勢
在會展產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的過程中,我國會展業(yè)的標準化目前尚處于探索階段，缺乏科學完整的標準體系和相關標準，這造成了會展產(chǎn)業(yè)發(fā)展混亂，會展活動對環(huán)境資源產(chǎn)生過大壓力。面對這一局面，亟待解決的問題是會展產(chǎn)業(yè)標準化，而模塊化設計，正是解決標準化問題的重要途徑。模塊化的發(fā)展有利于設計過程中制定統(tǒng)一的模塊標準，有利于會展產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的穩(wěn)定性與秩序性[2]。標準化是實現(xiàn)模塊化的一個重要前提，模塊化是實現(xiàn)行業(yè)標準化的重要途徑。在標準化條件下,各模塊有著自由發(fā)揮的巨大空間，一個企業(yè)負責的是整個產(chǎn)品的某一部分，我們稱之為一個模塊，這樣的分工形式更利于企業(yè)的創(chuàng)新與針對性研究，而在模塊競爭中勝出的企業(yè)成為該模塊行業(yè)標準的制定者。一旦這個標準為市場所接受,就會成為一系列產(chǎn)品的規(guī)范,從而為設立標準的企業(yè)帶來源源不斷的利潤。時至今日,各主要發(fā)達國家的企業(yè)和政府都將標準的競爭看作是事關產(chǎn)業(yè)成敗興衰的關鍵問題。伴隨著標準化進程的推進，會展產(chǎn)業(yè)在這個過程中會得到更多刺激，企業(yè)競爭會推動會展產(chǎn)業(yè)在創(chuàng)新性與經(jīng)濟性上不斷發(fā)展。
三、模塊化設計理論
模塊化生產(chǎn)最早產(chǎn)生于工業(yè)經(jīng)濟時代，西蒙（Simon,1962）提出了模塊的“可分解性”，闡明了模塊化對于管理復雜系統(tǒng)的重要性。由若干具有特定的功能或接口的通用獨立單元構成一個完整的系統(tǒng)，這些獨立單元被稱之為模塊，模塊的結(jié)構、接口尺寸實行參數(shù)標準化，模塊與模塊之間可以相互通用，這種設計形式被稱之為模塊化設計。將通用性的模塊與其他產(chǎn)品要素進行多種組合，可以構成新的系統(tǒng)，產(chǎn)生多種不同功能或相同功能不同性能的系列產(chǎn)品。模塊化設計可以縮短產(chǎn)品研發(fā)與制造周期，增加產(chǎn)品系列，提高產(chǎn)品質(zhì)量，快速應對市場變化，同時可以減少對環(huán)境的不利影響，方便重用、升級、維修和產(chǎn)品廢棄后的拆卸、回收和處理。
四、模塊化與傳統(tǒng)分工的區(qū)別
模塊化與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)均以分工為基礎，但從實踐形式上是不同的。傳統(tǒng)分工是縱向一體化的生產(chǎn)方式,各項業(yè)務在一個大企業(yè)內(nèi)進行,業(yè)務之間用產(chǎn)權關系連接，產(chǎn)品需要統(tǒng)一設計、生產(chǎn)，各個環(huán)節(jié)不能自主修改設計，生產(chǎn)出的產(chǎn)品是一個完整體系，一旦局部損壞，會導致整個系統(tǒng)癱瘓，難以修復。模塊化采用橫向一體化的生產(chǎn)方式,企業(yè)將大部分業(yè)務外包,業(yè)務之間用市場關系連接,各個廠家按照產(chǎn)品分解出來的模塊單獨生產(chǎn),最后進行組裝，當產(chǎn)品的部分模塊損壞，可及時更換新模塊。在遵循接口或結(jié)構參數(shù)標準化的基礎上，各個模塊可以自由的被研發(fā)，更利于產(chǎn)品性能的提升，當部分模塊無法達到用戶對產(chǎn)品性能的需求時，可以自由更換其它模塊，避免了整個產(chǎn)品的更換。
五、模塊化設計理念應用于會展設計中的必要性
所謂的建筑設計模塊化就是對我們要進行設計的建筑物進行詳細的分析，通過以往相同地形地貌、相同的設計用途、相同的建筑理念進行歸納總結(jié)。對再建造同等條件建筑物的時候可以實行“拿來主義”，即借用以前的經(jīng)驗和設計，這樣可以有效地形成結(jié)構體系、建筑形態(tài)、整體空間的功能。所謂的模塊也是對一個整體進行詳細的分解工作，將所要設計的每一個功能形成一個模塊，并將這些模塊進行具體使用功能的細化處理，在進行設計的時候?qū)@些模塊進行使用和拼接，用模塊重新可以組成一個建筑的整體。在進行模塊化的時候不僅僅要參考原有的建筑設計跟重要的是做到以下方面。如果能夠進行建筑設計的模式化那么在節(jié)約土地資源方面將會有一個突出的貢獻。但是即使是完全相同的建筑也不能保證其使用的功能性完全相同。所以應該在拿來的同時進行仔細的設計，將模式化和具體化相互結(jié)合。只有這樣才能通過這種建筑設計的模塊化來實現(xiàn)資源的有效利用，提高工程的整體進度。
2建筑設計的模塊化的研究背景
二十世紀八十年代改革開放以來，我國的經(jīng)濟實力明顯上升，但是隨著經(jīng)濟的發(fā)展許多問題也逐漸的顯露出來。人口數(shù)量的逐年增加、土地資源的大量使用和物質(zhì)生活資源的無節(jié)制開發(fā)導致了我國生態(tài)環(huán)境的逐步惡化，量變的發(fā)展模式使得我們生存和發(fā)展遇到了前所未有的困難，人與自然相互依存的平衡正被我們逐漸打破，我們不得不去尋找新的發(fā)展模式?，F(xiàn)階段由于我們對于土地資源的大量使用和不合理的破壞使得土地資源大量減少，在這種情形下我們必須進行建筑設計的模式化，來對空間、結(jié)構、能耗進行統(tǒng)一的規(guī)劃，使得建筑設計有一個統(tǒng)一的模式，這樣在進行建筑的時候就能夠很好的對土地資源進行有效地利用，也可以很好的優(yōu)化室內(nèi)的設計。在我們長期的建筑發(fā)展研究中發(fā)現(xiàn)，要實現(xiàn)建筑設計的模式化并不是非常容易，不僅僅要進行大量的資料研究，更加重要的還與政治、經(jīng)濟、技術、地理、氣候材料、預算等種種因素有關。
3建筑設計的模塊化的研究目的和意義
（1）研究目的。當今我國的發(fā)展政策是可持續(xù)發(fā)展也就是說要解決我們與自然資源之間的矛盾，在建筑行業(yè)與自然之間的矛盾就是建筑同土地資源之間的矛盾。在這種情況之下模塊化設計被推上了建筑發(fā)展的歷史舞臺，它不僅僅能夠解決結(jié)構體系、建筑形態(tài)、整體空間之間的問題，還符合當今社會人們的心理審美觀念和生理需求。
（2）研究的意義。建筑設計模塊化是一項具有現(xiàn)實意義的建筑技術，具有鮮明的時代特點，可以有效地解決人與自然之間的各種矛盾，也可以節(jié)約時間成本和資金成本的作用。①空間靈活性高。在我們進行建筑設計的時候可以進行“拿來”，即根據(jù)這一區(qū)域其余的建筑設計進行有效利用，這樣的做法可以有效地避免重復且具有較大的靈活性。通過這種“拿來”可以對空間進行固定，確定設計空間內(nèi)柱距、設備條件、層高等設計因素，對于不同的空間設計可以進行不同的模塊化設計，因此也具有多樣性。②節(jié)省空間。建筑設計的模塊化可以對不同的地形地貌和天氣氣候進行有效地利用，借助原有的模塊設計進行具體的細部設計工作，這樣可以有效減少多余空間結(jié)構的浪費。③簡化施工。在進行建筑設計模塊化施工的時候，由于有先前經(jīng)驗和設計進行參考，并且由于模塊化設計具有多樣性和靈活性。在進行施工的時候可以對整體空間內(nèi)的模塊進行細化工作。小到螺絲釘大到此模塊內(nèi)的住房，層高等都可以進行施工的簡化，這樣可以有效地節(jié)約時間，降低造價成本。④有利于擴建和增長。建筑模塊化設計最適合是對工程進行分期建設，這樣可以有效地進行資金的籌集并實現(xiàn)逐步投入，使階段內(nèi)的利益達到最大化。
4影響建筑設計模塊化的因素
（1）功能因素。我們所有的建筑的出發(fā)點都是以實用為基礎的所以我們在進行設計的時候也要遵循三個要素即堅固、實用和美觀。在進行設計的時候要考量所要設計的建筑物的用途，如果是居民住宅則需要具備家居功能，如果是商業(yè)用途則要考慮的是整體的營業(yè)需求或者辦公需求。如果是醫(yī)院則應該考慮其生活和商業(yè)的雙重需求性。
（2）結(jié)構因素。建筑結(jié)構也是影響模塊設計的主要因素之一，在進行建筑結(jié)構設計的時候不僅僅要通過模塊化進行有效地參考以此來進行局部的優(yōu)化，而且應該就所要建造的建筑的用途進行改進工作，不能夠一味的照搬照用。在進行設計的時候要充分劃分空間，表明通道、空間隔斷等。在模塊化設計的過程中還應該注意各模塊之間的連接性，這對于一棟建筑的好壞將會起到相當關鍵的作用。
（3）環(huán)境的影響。建筑的環(huán)境是建筑設計過程中需要克服的一個關鍵性因素，在設計的時候不僅僅需要進行參考，同類建筑還需要對周圍的環(huán)境進行仔細的考察、測量，所謂的考察不僅僅是對地形地貌的考察，還是對周圍的居住環(huán)境和社會環(huán)境進行有效地考察，在進行外部設計的時候要與周圍的環(huán)境相互統(tǒng)一，不能隨性而為。
5模塊建筑化設計遵循的原則
（1）空間集約原則主要是對土地資源和空間的節(jié)約，只有這樣才能實現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展，不能追求量大，而是應該追求實用、美觀、其次是要提高整體空間的利用率，把有限的空間進行充分的利用，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的功能完善。最后是對于環(huán)境質(zhì)量的改善，要進行園林化設計實現(xiàn)綠色生活和營業(yè)。
（2）功能靈活性原則就是對模塊內(nèi)的功能進行具體的優(yōu)化工作。讓居住人員或者商業(yè)用途更加合理實用。
（3）結(jié)構合理原則表現(xiàn)在結(jié)構設計的功效合理、經(jīng)濟合理、雅觀合理。只有做到這三個合理才能夠說是做到了結(jié)構合理。
