模塊化施工技術在居住建筑中的可行性研究

張 鵬

(通遼鐵建房地產開發有限責任公司，內蒙古 通遼 028000)

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模塊化施工技術在居住建筑中的可行性研究

張 鵬

(通遼鐵建房地產開發有限責任公司，內蒙古 通遼 028000)

介紹了模塊化建筑的產生背景，分析了該技術在居住建筑中的應用現狀及可行性，并預測了模塊化施工技術在居住建筑中的發展前景，為建筑企業開展模塊化產品研發提供參考。

模塊化施工，實際案例，可行性分析

1 模塊化建筑產生的時代背景

1.1 模塊化建筑概念

“模塊化”最初起源于歐美、日本等國家，在汽車、計算機等領域中廣泛應用，后演變到建筑領域。首先，將建筑單體按功能或結構分成若干個模塊。其次，將若干個模塊按照設計好的圖紙在工廠進行預制加工，包括建筑內部的裝飾裝修等。最后，將所有加工好的模塊以陸運或海運的方式運送到施工現場進行組裝[1]。模塊化建筑施工與傳統的施工技術相比，具有組裝靈巧、施工簡便的優勢，高效降低了建筑所帶來的環境問題。此外，在工廠預制的模塊，生產效率高，施工速度快，很少受到氣候季節等自然環境的影響，采用輕便快捷的建筑材料，提高了抗震性能及自身的重量。

1.2 模塊化建筑施工技術

模塊化建筑施工技術又稱裝配式建筑，主要應用在混凝土結構、鋼結構中。當混凝土結構為獨立基礎時，可做到整體澆筑和運輸；若獨立基礎重量大或形狀特異，可進行分割預制再安裝，也可預制模板后再現場澆筑；當混凝土結構為條形基礎時，通常將基礎分割若干片后現場安裝，組合對接。

對于鋼結構而言，其結構由基礎、柱子、梁、屋面板等組成，可對其分別進行模塊化制作。若鋼結構下方采用混凝土模塊，可將兩種結構模塊整合澆筑。根據鋼結構的材料特色，可選用 Q345 與 Q235 型成本較低、輕質的鋼材。對于鋼柱截面及屋架截面以實腹式 H 型鋼截面為主，在關鍵的節點處，用永久性的螺栓或高強度螺栓進行錨固與連接。

2 模塊化技術在居住建筑中的實際應用

2.1 國外——日本輕鋼結構裝配式住宅

輕鋼結構裝配式住宅在1995年神戶大地震而得到廣泛推廣。日本是個多地震國家，對建筑的抗震性能要求特別高。而輕鋼結構、輕質材料的優良特色以及快速便捷的施工，很大程度上解決了震后百姓的安置問題。如圖1所示，由最底部的箱形基礎到材料的運輸，再到樓板的吊裝，到墻體的分割以及建筑的竣工等，僅僅需要3 d時間。在施工現場很少看到環境的污染以及聽到繁雜的噪聲。

2.2 國內——南京新城模塊化香悅瀾山住宅

新城·香悅瀾山最先采用世界頂級裝配式住宅技術——模塊化建筑技術，推動裝配式住宅步入工業化5.0時代。其裝配式建筑面積比例為100%，建筑單體預制裝配率不低于30%。

作為南京第一個模塊化住宅產品，新城·香悅瀾山的模塊化示范住宅將預制好的模塊圍繞鋼結構核心筒，用機械吊裝裝置進行安裝。相對于傳統建筑而言，建筑施工周期節約30%～40%。以香悅瀾山兩棟小高層的建筑為例，設計階段84 d～120 d左右，模塊大約21 d即可生產完成，根據天氣情況等因素，安裝大約56 d～70 d完成(見圖2～圖4)[2]。

2.3 國內到國外——中集模塊化施工Casuarina學生公寓

中集模塊化公司在2014年為澳洲GPT集團建造的Casuarina學生公寓具有代表性，該公寓由187個模塊組成，303個模塊房間，由客房套間、休息室、公共廚房、閱讀室等功能組成。此外，在2015年還建造了澳洲Curtain大學學生公寓項目。這兩個項目，均是在工廠內完成所有的內部裝修和裝飾任務，還在很短的時間內完成了建筑的外掛任務(見圖5～圖7)[3]。

3 模塊化建筑技術發展的可行性研究

作為一種新興的建筑施工技術，模塊化建筑尚處于初始階段。而且模塊化建筑缺乏市場實踐經驗，理論與現實存在差異。針對這一普遍現象，文章通過對近200名相關的學者、技術工程師、普通工人、在校學生以及群眾等進行調查，調查內容是評價居住建筑中采用模塊化建筑技術。調查發現：應大力發展模塊化建筑市場、倡導并應用模塊化建筑技術、努力解決模塊化建筑現實問題等。

3.1 發展模塊化建筑市場

十二屆全國人大五次會議中李克強總理強調：在具備條件的情況下大力推廣智能和裝配式建筑。力爭用10年的時間使裝配式建筑占新建建筑的30%左右。可見，新型的模塊化建筑將會占領未來的建筑市場。

在調查的200名受訪者中，其中，70.4%的受訪者提倡在居住建筑中實施模塊化技術，他們希望將更多的綠色的、環保的、節約經濟的建筑材料、建筑技術、建筑理念應用到實際的建筑中，他們認為：模塊化技術改變了傳統的施工模式，有效降低了環境的污染以及大量的噪聲污染。此外，有55.6%的受訪者同意將該建筑技術應用在居住建筑中，愿意購買模塊化建筑產品。43%的受訪者可將購買的建筑作為國家模塊化建設的試點工程。

3.2 倡導模塊化建筑技術

近年來，模塊化建筑施工技術在國內外發展中積累了相關經驗。與歐美國家相比，我國的模塊化技術趨近相同。尤其是以國內新城集團、中集集團為主的模塊化技術，將直接引導著國內發展的新方向。新城·香悅瀾山的模塊化示范住宅在節能環保和隔音等方面的技術指標均達到了世界先進水平，極大提高了建筑物的舒適度，提高了建筑的使用面積。

針對于模塊化建筑實際案例，在調查的200名受訪者中，相關的學者及施工技術人員對該項技術非常感興趣，他們愿意將今后的研究方向更多的傾向到新技術、新能源方面。受訪的在校學生認為：在校期間，除了學好目前的專業知識外，更多的愿意了解、掌握模塊化技術并產生濃厚興趣，希望畢業后有機會參與到模塊化建筑的設計、預制以及安裝過程中。然而，普通群眾對于模塊化建筑施工技術的理解卻相對落后，僅有24%的群眾了解，他們更關心的是建筑的質量以及建筑的造價問題。

3.3 解決模塊化建筑現實問題

從調查過程來看，模塊化建筑所面臨的問題包括:市場認知度和信任度偏低、缺乏詳細的政策指導和支持、模塊化建筑市場上的專業技術人才相對缺乏。

首先，建筑市場的主要客戶是普通民眾，他們對于模塊化建筑的理念和技術發展了解較少，對模塊化建筑的認知和信任程度較低。一般的民眾群體并不了解住房本身的質量問題，僅憑經驗而來。對于新興的模塊化建筑市場難以產生信任。其次，國家在模塊化建筑市場的具體層面上還沒有形成詳細的政策指導。雖然國家倡導綠色經濟的發展，但尚未出臺專門的、具有特制性的政策支持。在模塊化建筑物的規劃審批以及用地要求上并沒有相應的政策傾斜，模塊化建筑企業難以迅速發展。最后，我國模塊化建筑技術人才較匱乏。各大院校的培養模式依舊按照傳統建筑模式在培養，很少涉及到模塊化建筑及實訓基地。這也將是我國模塊化施工沒有完全普及的根本原因。

4 結語

模塊化施工技術屬于新興的建筑領域，與傳統的施工技術相比，有著優良的特性及環境價值，但也面臨著諸多的問題和挑戰。本文結合國內外居住建筑的實際案例，詳細的論述了模塊化建筑施工技術的應用，通過調查訪談等形式，獲得不同人群對模塊化建筑的評價，研究發現：雖然很少有人真正了解該技術，但越來越多的人比較關心和關注該項技術的發展以及未來的可持續狀況。綜上所述，大力發展模塊化建筑施工技術以及培養模塊化建筑人才成為了目前重大的使命，也是建筑行業的時代需求，是創新經濟建設的必由之路。

[1] 王 寧，黃永勝，黃敦堅．模塊化——建筑產業化發展的必由之路[J].山西建筑,2015，41(9):121-123.

[2] 王 瑋.模塊化建筑市場的可行性分析[J].產業與科技論壇，2015(10):54-59.

[3] http://www.precast.com.cn/index.php/subject_detail-id-3744.html[EB/OL].

[4] 田初豐．模塊化建筑的特點及其可行性研究[J].中小企業管理與科技(中旬刊)，2016(6):28-29.

The feasibility study for modular construction technology in residential buildings

Zhang Peng

(TongliaoRailwayConstructionRealEstateDevelopmentLimitedLiabilityCompany，Tongliao028000,China)

The paper introduces the modular building occurring background, analyzes its application status and feasibility in residential building, and predicts development prospect of modular construction technology in residential building, which has provided some guidance for developing modular products of building enterprises.

modular construction, actual case, feasibility analysis

1009-6825(2017)11-0115-03

2017-02-07

張 鵬(1966- )，男，工程師

TU241

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