在居住建筑中模塊化施工技術的可行性分析

李 兵

合肥工大建設監理有限責任公司，安徽合肥 23000

消費需求與施工技術在很大程度上決定了建筑行業的發展，在當前建筑領域，模塊化建筑逐漸興起，其憑借自身的優勢特特點，不但符合了節能經濟的發展要求，而且滿足了消費的多樣化需求。

1 模塊化建筑與模塊化施工技術

1.1 模塊化建筑定義

在西方發達國家與日本等國，模塊化概念最早誕生于計算機、汽車等行業領域，然后在建筑領域中得到應用[1]。具體來說，模塊化建筑就是先根據不同的功能與結構對建筑單體進行劃分，使之成為各種功能模塊；然后以設計好的圖紙為依據，在工廠對各個模塊進行預制加工，其中也包含了建筑的裝修部分；再通過特定的運輸方式將所有預制好的模塊運輸至工程施工現場，最后實施組裝。

1.2 模塊化施工技術概述

德國在20世紀30年代就對模塊化構造進行了理論設計與實踐，當時主要是針對銑床設計。從本質上來說，模塊化施工技術就是針對某類產品或者系統采用標準化原理進行研究分析，分離出其中的相同與相似單元，使其以獨立單元的形式存在。而與此同時，各個單元模塊都有各自的特性，能夠進行預制、儲備以及運輸等[2]。

在模塊化建筑中，必然要使用模塊化施工技術，這種施工技術也稱之為裝配式建筑技術，鋼結構和混凝土結構時其運用的主要的領域。一般來說，鋼結構的組成部分主要包括基礎、屋面板、梁以及柱子等，因此，可對各部分按照模塊化的方式進行提前預制，如果使用混凝土模塊作為鋼結構的基礎部分，能夠采用整合澆筑的方式進行模塊施工。而在混凝土結構當中，若其基礎部分是獨立的，便能夠進行澆筑與運輸。如果獨立基礎的形狀不規則，或者重量巨大，此時需要先對其進行分割，在實施預制安裝程序。同時也可以采取先對模板進行預制，然后現場進行澆筑的方式。

1.3 模塊化建筑與施工的優勢

首先，使設計、制作和施工能夠進行有機結合。施工之前要先進行設計，但消費者的需求是設計的決定性因素。對于消費者的需求而言，能夠通過模塊化建筑的設計得到最大的滿足。由于所需的各模塊構建能夠提前在工廠進行預制，因此，無論是天氣還是環境等因素都不會影響模塊的制作，模塊加工完成后便可根據實際需要進行運輸、組裝等工序。其次，有利于施工和工業化的生產。以往在進行建筑施工時，必須要有足夠的人、財、物等力量，且施工過程中容易受到各方面因素的影響。但是模塊化施工能夠避免這些弊端，可以實現量化生產，不但使材料消耗得以降低，而且效率獲得了提升。此外，模塊構件實現工業化生產，有利于其精密性的提高。最后，有利于施工效率的有效提升。與傳統的建筑施工相比，模塊化施工能夠大量縮短工期。這是由于許多的模塊構件可以在工廠實現批量生產加工，只需現場進行組裝拼接，大大縮短了工程施工周期。

2 模塊化施工技術在居住建筑中的可行性研究

模塊化建筑施工技術作為當前一種較為新型的施工技術，其仍處于初步研究運用時期。相關的理論還有待完善，實踐檢驗還不夠充足。因此，其在居住建筑中的可行性運用還要進行充分的論證研究，并創造充分的模塊化施工條件。

2.1 建立和完善模塊化建筑市場

國家總理李克強在人大會議上指出，當各方面條件具備時，就應當對智能與裝配式建筑進行全力推廣。爭取在十年內使三成的新建建筑是裝配式建筑[3]。由此能夠看出，建筑市場的發展將會是模塊化建筑的陣地。就目前情況來看，模塊化的施工技術受到廣大人民的擁簇，其是對傳統施工方式的改變，無論是環境污染還是噪音污染都得以切實減少。在居住建筑中，人們迫切希望運用更多的環保材料與施工技術、理念。而模塊化的施工技術能夠很好地滿足人們的這方面訴求。據有關調查顯示，目前已經有很多的消費者支持模塊化的居住建筑，愿意購買相關產品，可見，模塊化建筑具有良好的潛在市場。

2.2 大力發展模塊化建筑技術

從近些年的情況來看，無論是國內還是國外，都積累了一定程度的模塊化建筑施工技術經驗。相對于西方發達國家，國內的模塊化施工技術并不落后。特別是中集集團、新城集團，其模塊化施工技術幾乎代表了我國模塊化技術的最高水平，其對國內的發展起著重要的引導作用[4]。新城·相悅瀾山 （如圖1） 是新城集團的模塊化示范住宅項目，其無論是在節能環保方面還是隔音技術方面，都具備的世界級水平，使得建筑的舒適度大大增加。據調查，大部分的學者與施工技術人員對于模塊化施工技術都具有一定的興趣，并且表示以后對新技術會更加關注，花費更多的精力進行學習。

圖1 新城·香悅瀾山項目

2.3 注重模塊化建筑顯示問題的解決

就現階段而言，模塊化居住建筑仍然存在一些現實問題需要得到妥善解決。其一，市場認知度有待提升；其二，政策支持與指導缺乏；其三，缺乏相關的專業技術人才。

眾所周知，廣大的普通民眾才是居住建筑的主要消費者，然而這類人群卻很少了解模塊化的建筑技術與理念，缺乏對模塊化建筑的正確認知。普通民眾對于住房的質量問題并不十分了解，絕大部分完全依靠經驗判斷，其對模塊化建筑的認識有一個過程。從國家層面來說，對于模塊化建筑市場，政府也沒有出臺較為詳細具體的支持指導政策。綠色經濟雖然是國家提倡的，然而在政策方面并沒有針對性的措施。無論是在審批規劃模塊化建筑方面，還是用地要求方面，均沒有實質性的政策扶持，這使得模塊化建筑企業的發展緩慢。此外，關于模塊化的施工技術，相關的人才相對欠缺。在國內的院校中，仍然是以傳統的模式來培養建筑方面的人才，而對于模塊化等新技術則很少涉及，更沒有相關的實訓基地。由此導致模塊化施工得不到很好的普及。

3 模塊化施工技術分析

3.1 空間分析與參數提取

對于模塊化的居住建筑，一般都是通過“搭積木”的方式進行建筑主體的拼接組裝，不但提高了施工速度，而且有效減小了環境負荷。這就要求進行空間分析以及提取相關的參數。角支撐與承重墻支撐是模塊化建筑的主要形式，運用于高層建筑具有明顯的不足。因而以往只能在八層以下的建筑中進行施工與設計，而如今，技術的進步使得模塊化施工技術能夠用于更高的樓層，此時集群化設計時要緊緊圍繞一個核心進行，將該核心作為基礎，為建筑提供一個整體的穩定性。

3.2 模塊化體系與施工程序

居住建筑的模塊化施工，其基本的程序包括三個，一是模塊的預制，二是模塊的運輸，三是模快的裝配。在實際施工過程中，有包括兩條主線，即工廠部門與施工現場部門。對于模塊構件的工廠預制階段，其涵蓋了眾多程序，如構件拆分、加工和部品采購等，最后才是成品模塊的生成。在工廠方面，當接到訂單時，要按照用戶的需求與模塊的情況來確認，同時拆分所要的維護結構，并對預裝設備進行確認。然后采購原材料，在預制構件時嚴格按照設計要求。完成了構件的加工裝配后，就需要進行打包、固定和運輸等工序。施工現場要做好相關的裝配準備工作，必要時應當對土地進行平整處理，裝配過程中要對模塊間的銜接問題特別注重。

4 結語

在居住建筑施工領域，模塊化施工技術將會成為主要的施工模式，其相對于傳統的施工方式，具有很好的優勢，但同時，其實際應用也存在著一些現實問題。隨著建筑行業的發展，模塊化施工技術在居住建筑中的可行性應用將成為不可逆轉的趨勢。

[1] 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） .

[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）.[3] 王寧，黃永勝，黃敦堅. 模塊化——建筑產業化發展的必由之路[J]. 建筑，2015 （9） .

[4] 俞寶達，俞寶明.從模塊化建筑到模塊化施工[J]. 浙江建筑，2013 （5）.