可持續發展理念下的模塊化建筑研究

黃 帥

(后勤工程學院，重慶 401311)

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可持續發展理念下的模塊化建筑研究

黃 帥

(后勤工程學院，重慶 401311)

基于可持續發展的理念，闡述了模塊化建筑是具有鮮明時代特點的建筑思想與建筑技術的結合，并從其巨大的社會、經濟效益與當前發展的優勢地位兩方面詳細論述了我國模塊化建筑發展現狀，結合實例，進一步證明了可持續發展理念下的模塊化建筑在我國建筑工業化領域的重要地位。

建筑材料，可持續發展，模塊化，建筑工業化

1 可持續發展理念與模塊化建筑的關系

可持續發展概念孕育于環境保護和經濟發展的矛盾之中。然而建筑活動在目前的社會環境下儼然成為資源消耗大戶，同時也是最主要的污染源，使環境可持續發展全面推行面臨強大的阻力，現代建筑的可持續設計勢在必行。如果我們在當代社會高技術的背景下思考空間的問題，就會發現模塊化建筑在資源的節約、材料物理性能多樣化等方面體現了現代設計的簡潔性和功能性，并且能在較大程度上緩解建筑空間與可持續發展問題的矛盾。模塊化建筑與可持續發展理念不謀而合。在經濟上，它能夠適應目前我國的經濟承受能力；在文化上，它延續了傳統建筑文化的精髓，使其富有地域感、歸屬感；在技術上，它不是單純的低技術的重復，而是與改造和新技術相結合，并且易于操作實施。從而使工業化建筑生產在一定程度上擺脫“千篇一律”的剛性生產局面，從而滿足建筑設計“以人為本”的設計要求。

2 我國模塊化建筑發展現狀

2.1 模塊化建造技術為中國帶來巨大的社會經濟效益

1)模塊化建筑外墻的構造中保溫隔音巖棉和防火儲能板材等為其主要材料。目前我國每年燒磚毀田約95萬畝，消耗1億多噸標準煤。倘若將實心黏土磚用量減少20%，則可節約磚場占地90多萬畝，并且每年可減少因燒磚而毀壞的耕地近20萬畝，減少使用標準煤2 000多萬噸；2)模塊化建筑體系的節能儲能有75%以上的節能效果。目前我國多數采暖地區的建筑外圍護結構的熱工性能相對氣候相近的發達國家還有差距，發達國家外墻的傳熱系數約為我們的3.5倍，外窗約為3倍，屋面約為4倍，門窗的空氣滲透甚至可以達到6倍；3)模塊化建筑的墻體材料對環境保護十分有利。我國多層住宅結構體系主要為砌體結構及混凝土框架結構，硅酸鹽水泥使用量大，硅酸鹽材料在建筑解體后，它在大自然中降解困難，難循環且給環境造成極大的破壞。而模塊化建筑均為環保可再生的建筑材料，大大降低了混凝土的使用。

2.2 模塊化建筑體系的優勢

1)日本目前的建筑工業化水平達到70%，且局限于建筑構件的工業化。相對而言，模塊化建筑體系的總體工業化水平可以達到90%左右；2)歐美的建筑工業化技術還沒有解決生產問題，但模塊化建筑可以實現100%車間內施工；3)日本的住宅節能水平只有65%左右，而模塊化建筑體系的節能效果有75%左右；4)歐美和日本建筑工業化需要考慮建筑模數問題，模塊化建筑體系無需考慮；5)歐美和日本只能將建筑結構施工周期縮短1/4～1/3左右，而模塊化建筑體系能縮短1/2～2/3。

3 建筑實例

3.1 伊斯特蓋特大廈

位于津巴布韋的伊斯特蓋特大廈由建筑師米克·皮爾斯設計完成，皮爾斯詳細研究了白蟻巢穴涼爽的“煙囪”和“隧道”。并且在伊斯特蓋特大廈的設計過程中運用了這種仿生學的思想，使得該建筑的室內環境比一般的建筑更適宜人們活動，而且較一般建筑能夠節能80%以上。在伊斯特蓋特大廈上的巨大的煙囪與白蟻巢穴如出一轍，這種被動式降溫方式在夜晚通過吸收涼爽的空氣用以降低樓板的溫度，并且在白天可以保持樓板的涼爽，從而降低了空調的使用頻率，節約了能源(見圖1)。

3.2 南匯東灘禁獵區工作站

南匯東灘禁獵區工作站運用了新研發的箱式建筑系統(一種由木龍骨與蒙皮構造的箱式結構)(見圖2)，適合于在沿海地區的高鹽堿的地質與氣候環境下使用。該系統不同于“新芽”系統(新芽系統作為災后重建中出現的新型輕鋼體系,在廣大農村災區發揮了極大作用)，它的集成度更高、加工精度更高且現場建造時間更短，這些優點使該系統在有一定交通條件的偏遠地區有非常好的使用前景。箱體平面的基本尺寸為9 m×3 m，使用長度不超過3 m的材料制造，在里面上開有寬窄不一的與建筑通高的洞口，其最大寬度能夠達到 3 m。這一擁有特殊結構的箱體模塊將成為新建建筑空間中的一個標準單元，可以使建筑內部空間產生豐富的變化。此外，這種模塊化建筑也非常適合于公路運輸，可首先在遠離施工現場的建筑工廠進行預制，并且可以提前將建筑內部的主要設備、家具與電器裝配完畢。這一建筑系統的可重復拆裝特性，也使其成為對環境影響較低的可持續建筑系統。

3.3 石榴居

石榴居坐落于華中科技大學建筑系館東側，是一次關于新型建筑結構體系的有益實驗(見圖3)。“石榴居”中的所有建筑構件均由當地的建筑工廠預制，并在現場裝配而成，建筑以膠合竹作為主要結構材料，并且整體預制，它的主體結構為30 mm×600 mm的門式鋼架體系，建筑結構直接暴露在室內并直接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，因此只需要點式樁基。現場工人也只需將來自于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，重復建造，因此整個建筑過程僅消耗25 d。

作為竹木建筑體系，材料本身的優良熱工性能，竹材在內飾的親和力以及通過構造解決的保溫隔熱防水等問題，讓石榴居并不是一個臨時建筑。

4 結語

“十二·五”期間我國城鎮化率超過50%，城、鄉住宅和公共建筑大量被建造，而傳統的鋼筋混凝土結構和砌體結構在建筑工業化、裝配化程度方面無法滿足要求，且建造施工期間大量消耗國土資源，大量的二氧化碳、粉塵等排放到空氣中，嚴重影響生態環境。在這種情況下，模塊化建筑體系的技術引進和應用將很大程度上為我國的社會持續發展及生態環境提供有力的保證，并在今后的幾十年內為我國帶來巨大的社會效益。

[1]曲媛媛.模塊化建筑空間設計的發展研究.蘇州：蘇州大學,2009.

[2]岑偉紅,郭蕊蓮.當代建筑實踐中的“模塊化”傾向.福建建筑,2010(6):15-16.

[3]王小盾，曲可鑫，陳志華，等.新興的模塊化建筑技術.建筑時報,2013-10- 03.

[4]陳敖宜,張肇毅,王 卉，等.建筑工業化與綠色模塊化建筑.城市地下空間綜合開發技術交流會論文集.2013.

[5]梁 佳,高 輝,張海濤,等.模塊化建造體系新特點——以SDE2010競賽的小型住宅建筑為例.新建筑,2012(4):84-88.

[6]穆 威.石榴居.世界建筑,2013(7):115-119，133.

Study on modularized building under the concept of sustainable development

Huang Shuai

(LogisticalEngineeringCollege,Chongqing401311,China)

On the basis of sustainable development concept, describes modularized building which combines current building idea with building technology, discusses domestic modularized building development status from two aspects of its economic and social benefits and present development merits. Combining with actual examples, it further proves that: modularized building has significant meaning in domestic building industry field under the concept of sustainable development.

construction material, sustainable development, modularity, building industrialization

1009-6825(2015)01-0020-02

2014-08-25

黃 帥(1992- )，男，在讀本科生

TU- 02

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