近年来,我国装配式住宅的实践项目逐渐增多,尤其在“十三五”的规划中,政府明确提出指标性要求,大力推进装配式模式的建筑建造与发展,各级政府也在意见中,对住宅项目提出装配率指标,这是钢结构住宅发展所面临的社会背景。而钢结构体系住宅完美契合装配式建造方式,推广及发展却屡屡受阻,面临诸多方面的问题。钢结构住宅设计中也存在一定的问题,如套型空间缺乏可变性设计、套型模数缺乏协调统一、空间设计缺乏物理性能验证分析等。可变性设计方面的问题具体体现在,设计中套用传统结构住宅的功能布局,居住模式的灵活性受到限制。同时,在建筑的整体设计中,居住者的舒适度问题、室内物理环境性能等没有得到充分关注。基于上述背景,本文将SAR理论体系引入对钢结构体系住宅功能空间的可变性设计进行探讨,特别对其室内物理环境性能方面相关内容展开研究,试图找到适合其发展的可变性设计体系,期望给我国钢结构体系住宅的建筑设计与推广提供借鉴参考依据。全文从四个方面展开论述。首先对论文中主要关键词进行概念界定及相关解析,对国内外可变性理论发展进程及既往研究进行梳理,明确相关的可变性理论对我国的借鉴意义。通过问卷调查的方式,分析现阶段我国住宅设计发展可变性设计是否具有必要性,并分析论述了钢结构体系住宅中融入可变性理论是否具有可行性。为后文的研究奠定基础。其次通过实际项目的实地调研及实践项目的资料收集,总结分析现有钢结构体系住宅中设计的现状问题。对其居住者进行满意度问卷调查,量化居住者的使用感受,并对其室内空间进行现场性能实测,从客观数据的角度分析现有钢结构住宅中,功能空间物理环境性能的不足之处,为后文的设计研究提供理论基础。之后为研究钢结构住宅可变性设计及其物理环境性能,引入SAR理论区带分析,划分功能区域,建立设计模型,生成可变性范围参考系,从光环境、热环境等环境因素角度,对其物理环境性能进行实验模拟研究,综合分析得出钢结构住宅在物理环境性能视角下的可变性设计体系的较优体系。最后,对实际工程项目案例进行可变性设计应用,设计出不同的衍生单元,对其进一步探究物理环境性能优劣。通过数值模拟及软件分析,综合进行对比分析,得出物理性能视角下的可变性设计体系优劣,并总结提出可变性设计的技术措施。最终对全文研究成果、创新点展开总结概述,分析论述可变性设计体系在当下钢结构体系住宅市场中发展的前景与对未来展开相关研究的展望。