模塊化建筑與模塊化施工

發(fā)布日期：2015-08-12來源：本站編輯：宋珍珍

[摘要]

　　文/王曉玲

　　模塊化建筑

　　模塊化建筑是一種新型的建筑結(jié)構(gòu)形式，模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系，以單個房間作為一個模塊在工廠進行預制，并可在工廠對模塊內(nèi)部空間進行布置與裝修，然后運輸?shù)浆F(xiàn)場通過吊裝將模塊可靠地連接為建筑整體，模塊化結(jié)構(gòu)體系預制比例高，可節(jié)約人力、物力，減少工期，綠色環(huán)保。

　　與傳統(tǒng)建筑相比，模塊化建筑其優(yōu)點在于能把復雜的建筑結(jié)構(gòu)簡單化，把復雜的功能系統(tǒng)分解為子系統(tǒng)，從而更易于管理和實施。模塊化建筑設(shè)計和建造是基于以下理念：一是適應的建筑設(shè)計比較廣泛, 建筑過程能滿足任何新穎的建筑設(shè)計方案;二是空間模塊都是由二維平面組件構(gòu)成，通過模塊化建筑制造工廠的生產(chǎn)裝配線以及嚴格的質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，能把所有二維構(gòu)件組裝成一個個空間模塊，運輸方便，建造靈活;三是減少建筑垃圾和重復投入，綠色環(huán)保;四是減少現(xiàn)場的施工量，大量節(jié)約人力。

　　據(jù)統(tǒng)計，模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系的預制比例可高達85% 以上，其余為現(xiàn)場基礎(chǔ)施工與模塊安裝的連接工作。模塊化建筑得到了很多建筑大師的首肯，取得了很多成功案例。比如，遠大集團在長沙蓋起30 層酒店。就是采用模塊化解決方案建筑酒店，一共用了15 天就完成了整個建筑的施工。施工過程中，工人像搭積木一樣，快速地安裝框架和建筑鋼材，整個建筑施工場所，沒有任何的建筑垃圾。模塊化建筑及其模塊化施工技術(shù)可謂是建筑史上的一場空前革命。

　　模塊化施工

　　模塊化施工技術(shù)更加注重小生態(tài)環(huán)境的建設(shè)，最大優(yōu)點是能夠?qū)崿F(xiàn)平行施工，大量的施工工作在制造工廠完成，有效地減少在現(xiàn)場的施工量，從而縮短整個項目的建設(shè)工期。不僅能夠降低施工難度，更好地保證施工質(zhì)量，還能提高生產(chǎn)率，體現(xiàn)人工智能的特點，實現(xiàn)綠色建造達到可持續(xù)發(fā)展。

　　與傳統(tǒng)建筑施工相比，模塊化施工通過完善而嚴格的“車間”質(zhì)量管理體系控制建筑質(zhì)量，建筑牢固性能好，投資回報快，符合城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，環(huán)保節(jié)能性能大大高于傳統(tǒng)建筑模式，實現(xiàn)了綠色可持續(xù)發(fā)展。

　　模塊化施工的成功案例之一。坐落于華中科技大學建筑系館東側(cè)的石榴居，就是關(guān)于新型建筑結(jié)構(gòu)體系并按照模塊化施工的有益實驗。石榴居所有建筑構(gòu)件均由當?shù)亟ㄖS預制，并在現(xiàn)場裝配而成，建筑以膠合竹作為主要結(jié)構(gòu)材料，進行整體預制，它的主體結(jié)構(gòu)為30m m ×600m m 的門式鋼架體系，建筑結(jié)構(gòu)直接暴露在室內(nèi)并作為家居和儲物空間，使用較為方便。整個竹制建筑體采用輕型的預制體系，基礎(chǔ)為點式樁基?，F(xiàn)場工人只需將預制工廠的主要構(gòu)件以及次級構(gòu)件進行對位裝配即可，而且其中85% 的主體構(gòu)件可以被拆解。

　　存在的困惑

　　模塊化建筑技術(shù)標準還不完善。這是制約模塊化建筑及其施工技術(shù)的關(guān)鍵因素。在我國，建筑業(yè)推廣使用模塊化建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象越來越熱，但仍然未形成系列的規(guī)范來指導這項工作，這就使得建筑商們尤其是施工單位望而卻步，有積極采用模塊化施工技術(shù)的熱情，又擔心缺乏相關(guān)標準和規(guī)范，不能通過質(zhì)量驗收。

　　技術(shù)工人相當匱乏。任何一項工作，都必須依靠專業(yè)技能來完成，否則就不可能得到長足發(fā)展。工廠化模塊式生產(chǎn)對工人的技術(shù)要求較高，而我們施工企業(yè)的工人基本上是農(nóng)民工，文化程度低，無法滿足工廠化預制構(gòu)配件的要求。雖然說通過工廠預制，將施工現(xiàn)場對技術(shù)工人技能的要求轉(zhuǎn)嫁到預制工廠，在施工一線的技術(shù)工人的數(shù)量大大減少，一線施工人員就轉(zhuǎn)移到預制工廠從事生產(chǎn)。但在施工現(xiàn)場，由于模塊化建筑的設(shè)計及施工屬于新事物，模塊化建筑的設(shè)計比較復雜，如何將模塊化建筑各個模塊單元進行連接組裝，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、牢固、可靠，對現(xiàn)場技術(shù)工人的要求，遠遠大于傳統(tǒng)施工方法對工人技術(shù)素養(yǎng)和施工能力的要求。這也是制約我們大力推廣模塊化建筑的一個瓶頸。

　　模塊化建筑在普及率不高的情況下，其高昂的造價也是制約發(fā)展的瓶頸之一。由于受施工規(guī)模和異地運輸?shù)挠绊?，在一個地方預制構(gòu)建數(shù)量較少不宜開辦工廠而異地運輸費用較高的情況下，模塊化施工就會因為新開辦工廠制造成本高而放棄，只能采取現(xiàn)場現(xiàn)澆方式生產(chǎn)。由于目前模塊化建筑尚不普及，當建筑物規(guī)模較小，而當?shù)赜秩鄙兕A制工廠時，施工企業(yè)只能自己建廠預制構(gòu)配件，或從異地預制工廠運輸預制構(gòu)配件。這樣就極大地增加了施工成本，使得模塊化建筑施工不經(jīng)濟最終放棄。目前，我國進行工廠化預制建筑構(gòu)配件的企業(yè)主要以施工企業(yè)為主，其生產(chǎn)線大多從德國等發(fā)達國家進口，造價比較昂貴，如果制作的預制件達不到一定規(guī)模，就無法攤薄成本，企業(yè)就會出現(xiàn)虧損，要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化就比較困難。

　　采取的措施

　　提高全社會對模塊化施工方法的認識和接受程度。使用者和投資人能否接受模塊化建筑及其施工方法，是關(guān)鍵因素。該建筑物是否按照模塊化建筑設(shè)計，其實對于施工企業(yè)來說，都可以對其中的部分單元或全部單元采取模塊化施工，但使用人或投資人，由于對模塊化施工方法在結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可靠性存在疑慮，就可能加以拒絕。由于模塊化施工近階段主要采取鋼結(jié)構(gòu)的形式，業(yè)主對鋼結(jié)構(gòu)在居住時的宜居性不能接受，比如鋼結(jié)構(gòu)冬涼夏熱，住宅或公共建筑采用鋼結(jié)構(gòu)在冬天或夏季保溫效果較差，如何節(jié)能就是需要考慮的首要問題。由于新技術(shù)的應用和新型節(jié)能材料的使用，可以通過加大保溫層等方法，不僅使建筑物能完全滿足使用要求，相比傳統(tǒng)施工方法還提高了宜居性，這就需要加大宣傳，讓全社會都認識到模塊化建筑和模塊化施工方法帶來的重大革新，能對我們的生活帶來很多好處。

　　投資人、設(shè)計單位、質(zhì)檢部門等環(huán)節(jié)融為一體才能真正實現(xiàn)模塊化建筑與施工方法的有機融合。目前，施工單位對采取模塊化施工方法積極性很高，一些施工單位尤其是具有建筑地產(chǎn)一體化的施工企業(yè)，勇于接受新事物，率先采取了這樣的模式進行生產(chǎn)。由于建筑地產(chǎn)一體化企業(yè)，本身能開發(fā)房地產(chǎn)，同時又能自行施工，因此，在房屋設(shè)計階段就采用了模塊化建筑，保證了建造階段能按照模塊化施工。通過一體化生產(chǎn)模式，也給這些企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益。但由于新的建筑形式的出現(xiàn)，如果投資人不接受、政府質(zhì)量驗收部門態(tài)度不明朗，作為從屬地位的施工企業(yè)就無法采取新模式生產(chǎn)，因為施工企業(yè)是按照設(shè)計圖紙進行施工，而設(shè)計單位在滿足使用功能的前提下，按照什么建筑形式進行設(shè)計，還需要得到投資人的許可，而投資人在做出選擇時，質(zhì)量驗收部門的態(tài)度才是決定性因素，因此，只有當各個環(huán)節(jié)融為一體才能最終推動新建筑模式及其施工方法的推廣。

　　從國家層面推廣模塊化建筑，尤其是模塊化施工方法，而不僅僅局限由住建部推廣。模塊化建筑和模塊化施工能為社會節(jié)約大量的資源，有效化解目前建筑業(yè)存在的一些弊端，是實施綠色建造、堅持可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。模塊化施工能大量縮減人工投入，在建造階段可節(jié)約工期70%，一般人工費約占建造成本的20%，能直接降低造價15%。在建造的過程中，還能大量減少建筑垃圾，使項目盡快投入使用。但目前，僅住建部在大力推廣該技術(shù)，熱衷于此生產(chǎn)方式的大多數(shù)是施工企業(yè)，設(shè)計單位并未真正認識到該新技術(shù)對建筑設(shè)計產(chǎn)生的影響，尚未在設(shè)計業(yè)務中加以運用。眾所周知，施工企業(yè)處于建設(shè)的從屬地位，如何建造房屋完全依靠設(shè)計圖紙，在設(shè)計單位仍然按照傳統(tǒng)模式設(shè)計的情況下，要擅自變更談何容易。因此，要真正推行此技術(shù)需要從投資部門，也就是發(fā)改委，大力倡導此技術(shù)。從源頭推廣才能達到較好的效果。

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