模塊化建筑與模塊化施工

發布日期：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構形式，模塊化建筑結構體系，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部空間進行布置與裝修，然后運輸到現場通過吊裝將模塊可靠地連接為建筑整體，模塊化結構體系預制比例高，可節約人力、物力，減少工期，綠色環保。

　　與傳統建筑相比，模塊化建筑其優點在于能把復雜的建筑結構簡單化，把復雜的功能系統分解為子系統，從而更易于管理和實施。模塊化建筑設計和建造是基于以下理念：一是適應的建筑設計比較廣泛, 建筑過程能滿足任何新穎的建筑設計方案;二是空間模塊都是由二維平面組件構成，通過模塊化建筑制造工廠的生產裝配線以及嚴格的質量監控系統，能把所有二維構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，綠色環保;四是減少現場的施工量，大量節約人力。

　　據統計，模塊化建筑結構體系的預制比例可高達85% 以上，其余為現場基礎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

　　模塊化施工技術更加注重小生態環境的建設，最大優點是能夠實現平行施工，大量的施工工作在制造工廠完成，有效地減少在現場的施工量，從而縮短整個項目的建設工期。不僅能夠降低施工難度，更好地保證施工質量，還能提高生產率，體現人工智能的特點，實現綠色建造達到可持續發展。

　　與傳統建筑施工相比，模塊化施工通過完善而嚴格的“車間”質量管理體系控制建筑質量，建筑牢固性能好，投資回報快，符合城市可持續發展戰略，環保節能性能大大高于傳統建筑模式，實現了綠色可持續發展。

　　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的石榴居，就是關于新型建筑結構體系并按照模塊化施工的有益實驗。石榴居所有建筑構件均由當地建筑工廠預制，并在現場裝配而成，建筑以膠合竹作為主要結構材料，進行整體預制，它的主體結構為30m m ×600m m 的門式鋼架體系，建筑結構直接暴露在室內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，基礎為點式樁基。現場工人只需將預制工廠的主要構件以及次級構件進行對位裝配即可，而且其中85% 的主體構件可以被拆解。

　　存在的困惑

　　模塊化建筑技術標準還不完善。這是制約模塊化建筑及其施工技術的關鍵因素。在我國，建筑業推廣使用模塊化建筑結構的現象越來越熱，但仍然未形成系列的規范來指導這項工作，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的熱情，又擔心缺乏相關標準和規范，不能通過質量驗收。

　　技術工人相當匱乏。任何一項工作，都必須依靠專業技能來完成，否則就不可能得到長足發展。工廠化模塊式生產對工人的技術要求較高，而我們施工企業的工人基本上是農民工，文化程度低，無法滿足工廠化預制構配件的要求。雖然說通過工廠預制，將施工現場對技術工人技能的要求轉嫁到預制工廠，在施工一線的技術工人的數量大大減少，一線施工人員就轉移到預制工廠從事生產。但在施工現場，由于模塊化建筑的設計及施工屬于新事物，模塊化建筑的設計比較復雜，如何將模塊化建筑各個模塊單元進行連接組裝，保證結構的穩定、牢固、可靠，對現場技術工人的要求，遠遠大于傳統施工方法對工人技術素養和施工能力的要求。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展的瓶頸之一。由于受施工規模和異地運輸的影響，在一個地方預制構建數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，只能采取現場現澆方式生產。由于目前模塊化建筑尚不普及，當建筑物規模較小，而當地又缺少預制工廠時，施工企業只能自己建廠預制構配件，或從異地預制工廠運輸預制構配件。這樣就極大地增加了施工成本，使得模塊化建筑施工不經濟最終放棄。目前，我國進行工廠化預制建筑構配件的企業主要以施工企業為主，其生產線大多從德國等發達國家進口，造價比較昂貴，如果制作的預制件達不到一定規模，就無法攤薄成本，企業就會出現虧損，要實現產業化就比較困難。

　　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，是關鍵因素。該建筑物是否按照模塊化建筑設計，其實對于施工企業來說，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構的穩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構的形式，業主對鋼結構在居住時的宜居性不能接受，比如鋼結構冬涼夏熱，住宅或公共建筑采用鋼結構在冬天或夏季保溫效果較差，如何節能就是需要考慮的首要問題。由于新技術的應用和新型節能材料的使用，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、設計單位、質檢部門等環節融為一體才能真正實現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一體化的施工企業，勇于接受新事物，率先采取了這樣的模式進行生產。由于建筑地產一體化企業，本身能開發房地產，同時又能自行施工，因此，在房屋設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。通過一體化生產模式，也給這些企業帶來了可觀的經濟效益。但由于新的建筑形式的出現，如果投資人不接受、政府質量驗收部門態度不明朗，作為從屬地位的施工企業就無法采取新模式生產，因為施工企業是按照設計圖紙進行施工，而設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計，還需要得到投資人的許可，而投資人在做出選擇時，質量驗收部門的態度才是決定性因素，因此，只有當各個環節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約大量的資源，有效化解目前建筑業存在的一些弊端，是實施綠色建造、堅持可持續發展的有效途徑。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，熱衷于此生產方式的大多數是施工企業，設計單位并未真正認識到該新技術對建筑設計產生的影響，尚未在設計業務中加以運用。眾所周知，施工企業處于建設的從屬地位，如何建造房屋完全依靠設計圖紙，在設計單位仍然按照傳統模式設計的情況下，要擅自變更談何容易。因此，要真正推行此技術需要從投資部門，也就是發改委，大力倡導此技術。從源頭推廣才能達到較好的效果。

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