新兴的模块化建筑技术
浅析国内模块化建筑行业现状及发展趋势

浅析国内模块化建筑行业现状及发展趋势模块化建筑作为新型的建筑形式,凭借其优异的性能和突出的特色,近年来在我国得到了快速的发展。
文章在前人研究的基础上,结合实际调研结果,对模块化建筑的概念、行业现状、优势特点、存在的问题以及未来发展趋势等多方面内容进行介绍与论述,这对推动我国模块化建筑行业的发展有理论意义和现实意义。
标签:模块化建筑;行业现状;发展趋势模块化建筑是一种新兴的建筑结构体系,该体系是将建筑体分成若干个空间模块,以每个房间作为一个模块单元,将房屋整体在工厂中完成模块化预制拼装,完成后运输至现场并通过可靠的连接方式组装成建筑整体[1-3]。
1、模块化建筑的行业现状在政策层面上,国家连续出台相关政策,大力推广新型建筑体系。
在此背景下,推广模块化建筑技术,符合国家《建筑业“ 十三五“ 规划》等相关政策的要求,把节能及绿色发展理念延伸至建筑全领域,这也成为未来我国建筑业发展主流。
在市场前景方面,2017年中国建筑业总产值达到21.39万亿,同比增长10.5%,预计2022年中国建筑业总产值将达到27万亿以上。
以欧洲为例,2017年模块化建筑市场的估值为1061.5亿美元,预计到2023年将达到1571.9亿美元,预测期间的平均增长率达 6.9%。
由此保守估计,我国未来的模块化建筑市场也是千亿级规模。
面对巨大的市场,我国的建筑企业早已嗅到商机,快速采取行动。
据调查,国内目前从事模块化建筑业务的企业有上千家,但具有规模的并不多,其中广厦房屋,中集模块化建筑等数十家企业占了国内模块化建筑的半壁江山,是推动我国模块化建筑技术发展的中坚力量。
目前,在模块化建筑行业取得发展的同时仍然有一些制约因素存在。
首先就是普通民众缺乏对模块化建筑的信任,住房承载了民众多方面的考量,对于普通民众非常重要和特殊。
而模块化建筑与传统建筑在建造方式和设计风格上有很大区别,使相当一部分民众对其质量和价值产生疑虑[4]。
另外,受限于土地使用权问题,由于我国土地为集体所有制,所以在制度上限制了模块化建筑的发展。
模块化建筑:装配式建筑施工技术的核心概念分析

模块化建筑:装配式建筑施工技术的核心概念分析第一部分:引言近年来,随着对可持续发展和绿色环保理念的不断重视,模块化建筑作为一种新兴趋势迅速崛起。
在传统建筑施工中,现场施工的过程耗时、有害物质的释放以及资源浪费等问题逐渐引起人们的关注,而模块化建筑作为一种全新的施工技术被广泛应用,其核心概念成为推动这一发展的关键。
第二部分:模块化建筑的定义与特点1. 模块化建筑的定义模块化建筑是指采用标准化设计与生产和组装方法,在工厂内制造各个构件(即模块),然后将这些预制好的构件通过装配式施工技术进行组装而成最终建筑。
与传统现场施工相比,模块化建筑更加高效、环保且可重复使用。
2. 模块化建筑的特点- 内外墙、楼板、管道、设备等构件都在工厂预制完成,提高了施工精度和质量控制,并减少了对现场人员的依赖。
- 模块化建筑具有标准化和模块化的特点,可以根据需要按照特定比例组装,实现快速应用和灵活扩展。
- 通过工厂生产和现场组装相结合的方式,大大缩短了施工周期,并降低了施工造价。
第三部分:装配式建筑施工技术的核心概念1. 工程模块化工程模块化是指在建筑项目中将各种构件、设备、管线等元素模块化,通过精确设计和预制加工形成可组装的单元,并通过合适的连接方式进行系统集成。
这种模块化能够提高施工效率、质量保证以及整体性能。
2. 预制装配预制装配是指在专门的工厂内,将不同材料、构件或设备进行加工、加固,安装好所需部件后运送到现场进行组合。
这种方法可以减少现场作业时间、降低安全风险、保证质量,并且节约材料与资源。
3. 连接技术连接技术是指在模块化建筑中使用的一系列连接方式与技术,包括焊接、螺栓连接、粘接等。
这些技术可以保证建筑的强度和稳定性,并且需要考虑各种力学、热学、电气等因素。
4. BIM 技术BIM(Building Information Modeling)技术是一种基于三维模型的数字化设计与管理工具。
通过BIM技术,施工方可以在虚拟环境中对建筑进行全过程控制,从而提高施工效率、降低设计错误,并实现模块化建筑与其他系统的良好协调。
建筑工程十大新技术

建筑工程十大新技术
1. 模块化建筑技术:模块化建筑技术利用预制元件和模块化设计,加快了建筑施工速度并减少了浪费。
2. 特种建筑材料:新型建筑材料的不断涌现,如超高性能混凝土、智能玻璃等,改善了建筑的性能和功能。
3. 3D打印技术:通过3D打印技术,可以高效地制造出各种
形状复杂的建筑构件,推动了建筑设计的创新。
4. 建筑信息模型(BIM):BIM技术通过数字化建模和协同设计,提高了建筑设计和施工的效率,并减少了错误和冲突。
5. 智能建筑系统:智能建筑系统利用传感器和自动化控制技术,提高了建筑的舒适度、安全性和能源利用效率。
6. 节能建筑技术:节能建筑技术结合了隔热材料、太阳能利用、通风系统等手段,减少了建筑的能源消耗。
7. 建筑垃圾处理技术:新型建筑垃圾处理技术可以将废弃建筑材料进行分类、回收和重新利用,减少了建筑产生的环境影响。
8. 水资源管理技术:建筑工程中采用节水器具、雨水收集系统等技术,有效管理和利用水资源,减少了浪费。
9. 风能利用技术:在建筑外墙或屋顶安装风能利用设备,将风能转化为电能,提供建筑的部分能源需求。
10. 绿色建筑设计理念:绿色建筑设计理念注重环保和可持续
发展,通过良好的设计和规划,减少了建筑对自然环境的影响。
混凝土模块化建筑施工流程详解

混凝土模块化建筑施工流程详解混凝土模块化建筑是一种新兴的建筑技术,相对于传统的施工方式,具有更高的效率和质量控制能力。
本文将详细介绍混凝土模块化建筑的施工流程,并分析其优势和应用前景。
一、模块设计与预制混凝土模块化建筑的第一步是进行模块设计与预制。
在设计阶段,专业团队会根据项目需求和结构要求,以及相关法规标准进行方案设计。
一旦确定了设计方案,就进入预制阶段。
预制是指在工厂条件下对各个构件进行加工和制造,以保证构件的尺寸精度和质量稳定性。
预制过程中需要使用合适配比的混凝土材料,并利用专业设备进行浇注、振捣、养护等工序。
通过预制,可以有效降低现场作业时间、提高工作效率,并确保了施工质量。
二、物流管理与运输混凝土模块化建筑采用模块化构件,在施工时需要进行物流管理与运输。
这包括对预制好的构件进行分类、编码,并制定合理的物流计划。
优化物流管理可以提高运输效率,减少施工时间。
在运输过程中,需要选择合适的运输工具,如卡车、吊车等,确保构件能够安全、快速地运达施工现场。
同时,在装卸过程中要注意操作规范,避免发生意外事故,确保人员和构件的安全。
三、模块组装与调试在施工现场,进行混凝土模块化建筑的组装与调试是关键环节。
首先要对场地进行预处理和准备工作,保证施工环境的整洁和安全。
然后根据设计方案将各个预制好的构件按照一定的先后顺序进行组装。
这一过程中需要注意构件之间的连接方式、位置控制以及整体结构稳定性。
通过专业设备和技术人员的配合,可以实现高效、精确地完成组装任务。
组装完成后,还需要进行模块化建筑的调试工作。
这包括检查各个构件之间的密封性、水平度和垂直度等要求,并根据需要进行相应调整。
同时对建筑内部设备和系统进行测试和调试,确保其正常运行。
四、建筑装饰与细节处理混凝土模块化建筑的施工流程中,建筑装饰和细节处理是提高建筑质量和美观性的重要环节。
这包括外墙面材料的选择、内部空间的布局设计、门窗及家具的安装等。
在建筑装饰过程中,需要严格按照设计图纸和规范要求进行施工。
模块化建筑系统的施工技术与工艺要点

模块化建筑系统的施工技术与工艺要点一、引言模块化建筑系统是指采用工厂化生产模式,将建筑构件制造成标准化的模块,然后在现场进行组装和连接的技术。
该系统具有工期短、质量可控、环境友好等优点,在现代建筑领域得到广泛应用。
本文将重点介绍模块化建筑系统的施工技术与工艺要点,以便读者深入了解这一领域的最新发展。
二、模块制造1. 模块设计:在进行模块制造之前,需要根据项目需求进行详细的设计工作。
包括结构设计、外观设计以及内部设备布置等方面。
2. 材料选择:模块的材料选择对于整个建筑质量和性能有着至关重要的影响。
通常情况下,材料应具备轻质、高强度和防火阻燃等特点。
3. 制造过程:模块的制造通常分为三个主要步骤:预处理材料、构件制造和组装调试。
预处理包括切割、焊接等工序,构件制造则是按照设计图纸进行生产,并通过质检确保产品合格。
三、模块安装1. 场地准备:在进行模块安装前,需要对施工现场进行充分准备。
包括场地平整、基础施工以及临时设施的搭建等工作。
2. 组装与连接:根据设计图纸和组装说明,将制造好的模块运至现场,并按照先后次序进行组装。
这一过程需要保证准确度和稳定性,避免出现误差和变形。
3. 条件调试:完成模块的基本组装后,需进行相关系统的调试工作。
例如电气系统、水暖系统等,确保各项功能正常运行。
四、质量控制1. 施工监理:在模块化建筑施工过程中,施工监理起到了至关重要的作用。
负责监督施工进展、材料使用以及施工质量等方面。
2. 质检标准:为了确保模块化建筑产品达到相关质量标准,需要建立相应的质检标准和流程。
包括外观质检、尺寸偏差检查、材料强度测试等。
3. 整体评估:除了针对单个模块进行质量控制外,还需对整体建筑进行评估。
包括性能测试、抗震检测以及隔热效果等方面的评估。
五、安全保障1. 施工安全:在模块化建筑施工过程中,安全问题必须得到充分重视。
施工现场应设立合理的警示标志和隔离措施,对施工人员进行相关培训,并加强日常巡查。
模块化建筑施工关键技术深度剖析

模块化建筑施工关键技术深度剖析一、引言模块化建筑是一种相对传统建筑方式具有明显优势的新兴建筑形式。
它以工厂预制和特定基础设施上的装配为主要手段,通过提高施工效率、减少资源浪费和环境污染,实现了快速、可持续的建筑发展。
在模块化建筑中,有几项关键技术不容忽视。
二、CAD与BIM技术在模块化建筑中的应用计算机辅助设计(CAD)与建筑信息模型(BIM)作为数字化设计工具,在模块化建筑中起着重要作用。
CAD可以帮助设计师将具体构件进行精确绘制,并为后续生产提供准确的图纸依据;BIM则能够实现三维虚拟模型的创建与管理,实现协同设计和施工管理。
这两个技术使得模块化建筑从设计到施工环节都能够更加高效和精确地完成。
三、材料选择与控制在模块化建筑中,材料的选择至关重要。
首先,采用符合标准规范的材料能够确保建筑物的安全性和可靠性。
其次,选择符合环保要求的材料能够减少对环境的负面影响。
在模块化建筑中,常用的材料包括钢结构、混凝土、玻璃等。
通过合理选择和控制这些材料,可以有效提高建筑物的耐久性和美观度。
四、智能化施工与监控技术智能化施工与监控技术是实现模块化建筑高效施工和质量控制的关键。
其中,智能化施工包括预制件生产自动化、装配自动化以及设备信息管理等方面;而智能化监控则通过传感器技术对建筑物的不同部位进行实时监测,以保障施工质量和安全。
这些技术的应用使得模块化建筑从施工到后期维护都更加便捷和可靠。
五、环境适应性设计模块化建筑一大特点是具有良好的环境适应性。
环境适应性设计考虑了土地利用、风险评估、资源利用等多个方面,以实现最佳的社会、经济和环境效益。
例如,在不同气候条件下,可以通过外保温材料的更换来提高建筑的保温性能;在地震易发区,采用更加牢固的构造模块来增强抗震能力。
因此,环境适应性设计是模块化建筑中需要重视的一项关键技术。
六、交付和运营管理模块化建筑交付后的运营管理也是非常重要的一个环节。
对于公共设施类建筑,如学校、医院等,良好的运营管理有助于提供更好的服务和维护。
混凝土模块化集成组合建筑(rc-mic)技术规程

混凝土模块化集成组合建筑(rc-mic)技术规程概述混凝土模块化集成组合建筑(RC-MIC)是一种新的建筑技术,它采用预制混凝土模块化构造,在现场组装成为建筑。
RC-MIC技术具有快速、经济、环保等特点,逐渐被人们认为是未来建筑的发展方向。
本技术规程是针对RC-MIC技术的规范,旨在从设计、材料、制造、施工等方面规范建筑过程,保证建筑质量和安全。
设计1.设计应根据建筑用途,结构特点和本规范要求,确定混凝土模块化的数量、尺寸、形状等参数。
2.混凝土模块化的设计应符合国家相关标准,满足建筑的强度、稳定性、防水、隔热等性能要求。
材料1.混凝土模块化应根据设计要求采用符合国家相关标准的混凝土材料。
2.模块化构件应符合相关标准和设计要求,具有良好的抗压、抗弯和耐久性能。
3.建筑用钢筋应符合相应标准,质量应稳定可靠。
制造1.混凝土模块化的制造应在拥有相应生产能力、技术和设备的企业内进行,并严格按照设计和生产工艺要求进行。
2.混凝土浇注时应控制好浇注高度和速度,保证混凝土质量。
3.干燥、硬化混凝土模块化应进行加固、翻模、修整等工序,保证模块化质量。
施工1.施工前应进行现场勘测、准备工程,并制定施工方案、安全监测和质量控制计划。
2.在施工过程中应按照设计要求进行布置和调整,保证混凝土模块化之间的连接牢固可靠。
3.施工时应按照现场环境和条件合理选择施工方法,并保证施工安全和质量。
4.施工后应进行鉴定和检查,确保建筑物质量达到要求。
总结RC-MIC技术是一种具有潜力的建筑技术,可以提高建筑速度和质量,降低建筑成本,同时也符合环保要求。
规范RC-MIC技术的建筑过程是保证建筑质量和安全的关键,需要从设计、材料、制造、施工等方面进行规范,确保技术的稳定和可靠。
模块化建筑的特点小结

模块化建筑的特点、应用及发展前景一、模块化建筑技术的特点1.1 可持续性随着人们对绿色环保的要求日益高涨,可持续性成为了一个重要的主题。
模块化建筑技术采用工业化生产方式,能够减少材料浪费和环境污染,降低对环境的破坏。
同时,一些模块化建筑还采用了节能技术,如太阳能光伏发电系统、保温材料等,从而实现了高效节能。
1.2 快速性模块化建筑可以实现大规模生产、工厂化生产和现场的简单拼装,因此能够大幅度缩短建造周期,如在几周或几个月内完成建筑物建设。
相比于传统建筑工程,模块化建筑具有更高的建造速度和准确性。
1.3 灵活性模块化建筑技术具有较高的灵活性,在满足场地条件前提下,可以根据用户需求进行定制设计,满足不同场合的使用要求。
而且,因为构件的标准化和规范化,所以在扩建和改造时可以更加方便和快捷。
二、模块化建筑技术的应用2.1 住宅模块化建筑在住宅市场上有着广泛的应用,能够快速解决居民住房问题,特别适用于灾后重建、流动人口居住、集体宿舍等场所。
目前,一些国家和地区采用模块化建筑技术来缓解房屋短缺问题,如美国、日本、新加坡、香港等。
2.2 公共设施模块化建筑技术还被广泛地应用于公共设施建设中,如学校、医院、办公室、商业中心、郊区社区等,因为它能够满足临时性需求,同时还具有经济、安全、快速等多种优点。
模块化建筑技术在一些区域内已经成为了大规模建设的首选方案。
2.3 避难场所自然灾害频发的地区,如地震、洪水等,需要提供快速的庇护和安全的保障。
模块化建筑可以在灾后快速搭建,为受灾人员提供安全和温暖的居住环境。
三、模块化建筑技术的未来发展趋势3.1 智能化和数字化近年来,随着信息技术的不断革新,人们对于建筑智能化和数字化的需求也越来越高。
模块化建筑技术未来的发展方向是将智能化和数字化应用到整个生产和施工过程中,实现数字化建造,使得整个行业的效率和品质都能够得到提升。
3.2 逐步推广目前,很多国家和地区已经开始采用模块化建筑技术,因此未来模块化建筑技术将会逐步推广到更多的地区和行业中,成为一个全球性的建筑领域发展趋势。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
新兴的模块化建筑技术模块化建筑是一种新兴的建筑结构体系,该体系是以每个房间作为一个模块单元,均在工厂中进行预制生产,完成后运输至现场并通过可靠的连接方式组装成建筑整体。
与传统建筑的建造方式相比,其具有可缩短工期、节约人力物力、绿色环保、品质精良等优点。
结合工程实例对模块化建筑的概念、研究现状、结构特点、设计要求以及施工方法等多方面内容进行介绍与讨论。
一、装配式建筑与模块化建筑特征装配式建筑是指预制的构件在工地装配而成的建筑。
这种建筑的优点是建造速度快、受气候条件制约小、节约劳动力并可提高建筑质量。
根据不同的预制程度,装配式建筑的预制单元一般可分为:杆件单元、板体单元和模块单元几种。
对应建筑结构体系即为:直接装配式结构体系、预制大板结构体系与模块化建筑结构体系。
直接装配式结构体系:结构中所有的杆件按设计尺寸切割,主要的开洞也在工厂完成,并以单根杆件形式运至现场,采用螺栓或自攻螺丝连接,均在现场完成。
优点是现场可进行一定修改对工厂设备要求低可用集装箱运输,经济适用于体型复杂的建筑,缺点是现场劳动量相对较大。
预制大板结构体系:结构中带骨架的墙板、屋面板及屋架均在工厂用专用模具预制成型,并运输至现场进行组装。
这种体系的优点是建造速度快,质量易于控制,自动化程度较高,现场工作量小但相对运输费用高,现场需要提升设备。
模块化建筑结构体系:结构以单个房间作为一个模块均在工厂进行预制,并可在工厂对模块内部空间进行布置与装修。
然后运输至现场通过吊装将模块可靠的连接为建筑整体。
模块化建筑结构体系预制化比例高,可节约人力、物力,减少工期、绿色环保。
据统计,预制大板结构体系的预制比例可打60%左右,而模块化建筑结构体系的预制比例一般可达85%以上,其中完全工厂制造的模块化建筑的预制比例可高达95%,仅剩余的5%工作为现场基础施工与模块安装的连接工作。
二、模块化建筑的工程实例英国伍尔弗汉普顿学生公寓——建筑共25层,于2009年8月完工,共820个模块在8个月内安装完成,总建造耗时12个月左右,该建筑是目前已完工的最高的模块化建筑。
美国纽约布鲁克林34层住宅大楼——建筑面积34万平方英尺,是最大的预制模块化建筑。
大厦有350套公寓,其中一半是中低收入人群买得起的住房。
60%的建筑将在工厂里制造,估计将制造大约950钢框架模块。
该建筑已于2013年3月开始动工。
三、国内外的研究现状国内研究现状国内对与模块化建筑结构体系的研究还比较少,而且只有几种在低层模块化住宅的研究。
如:2009年的第七届中国国际住宅产业博览会,浙江泰格集成房屋有限公司展示了一套2层的模块化住宅;2011年的上海国际冶金展,宝钢集团展示了一套2层的刚模块房屋,有13个模块组成。
哈工大查晓雄教授对集装箱改造房进行理论分析与试验研究。
集装箱改装房与模块化建筑形式相似,但结构特点有较大不同。
国外研究现状国外的wson等人对多高层模块化建筑的结构体系及结构设计进行了相关研究,并对模块化单元的墙板及连接节点做了相关试验和理论分析研究。
加拿大的C.D.Annan等人对带有支撑的多层刚模块建筑的抗震性能做了具体研究及相关试验。
韩国的Sung-Gul Hong等人对带有双层钢板的刚模块框架进行了试验研究,分析了双层钢板对刚模块框架的抗震性能的影响。
四、建筑所用的模块类型根据建筑模块的结构与功能类型,目前模块化建筑所用的模块可分为:墙体承重模块、角柱支撑模块、楼梯模块和非承重模块几种。
墙体承重模块模块包括四块墙体,由竖向立柱、水平横杆和支撑组成。
楼板和天花板托梁的跨度方向平行于模块单元的短边。
除了四块外墙,也可包括非承重隔墙,用于将所围空间划分为适当大小的房间。
这种建筑类型应用于宾馆、学生宿舍和社会保障房或工人宿舍十分理想,这些房屋通常是由大量的小房间组成。
为使建筑内部模块布局更加灵活,并且考虑到可通过合并多个模块单元来实现大的内部空间设计,可对墙体承重模块的侧向墙体进行局部开孔设计,并对开孔附近设置附加边梁或支柱进行补强。
角柱支撑模块角部支撑模块类似于传统的热轧钢结构,在方钢管角柱中布置梁高较高的纵向边梁,与带有轻钢承重墙的墙体模块形成明显对比。
角部支撑模块的关键优势是模块的一个或多个面可以完全开放,当模块并排安装在一起时可以创建大的开放式空间。
这种建筑形式是学校和医院的理想选择。
楼梯模块楼梯模块在一个独立的预制单元中提供楼梯(通常为两跑,中间为楼梯平台)和平台,由此通往模块结构更高的楼层。
它们一般与常规公寓模块(卧室、客厅等)一起使用组成模块化住宅公寓楼。
楼梯平台和中建平台由纵向墙体所支承,并根据需要设置一定的附属钢结构。
这种结构形式一般用于完全模块化建筑。
非承重模块非承重模块用于在非模块化建筑中提供空间预制单元构件。
它们一般用于浴室、厨房和设备室,这些设施在工厂环境下安装具有明显的优点。
厨房和浴室一般在交送到现场是配备齐全的,包括水暖、电气、配套家具和装饰。
非承重模块具有有限的结构强度,必须依靠于其他结构构件的支承,如构造钢构件过楼板构件。
然而,它们需要设计承担其自重荷载及其在进行吊装时所受的力。
五、模块化建筑结构体系模块化建筑结构体系,按种类可分为全模块化建筑结构体系和复合模块化建筑结构体系。
全模块化建筑结构体系建筑前部由模块单元装配而成,适用于多层建筑房屋,一般适用层数为4~8层。
当层数过高时,需要有独立的抗侧体系作为预考。
模块间一般通过螺栓和改版进行连接,以此最为模块化建筑的传力路径。
复合模块化建筑结构体系为提高模块化建筑的结构与使用性能,需要将模块化建筑与其他建筑形式进行复合,一般可包括:与传统框架复合结构体系、与板体结构复合体系、与剪力墙与核心筒复合结构体系等。
与传统框架复合结构体系:为满足更开放的活动空间,可考虑将模块化建筑与传统钢结构框架进行复合,如以传统钢结构框架建造房屋的1层或1~2层,并以此传统框架为平台在上部进行模块安装,下部空间一般可作为零售店或停车场。
另外,对于一些相对高层的模块建筑,也可以传统框架作为结构的外骨架,以此为依附进行模块化建筑的建造。
与板体结构复合体系:在这种建造形式中,模块堆叠成一个核心,在其周围布置预制承重墙和楼板。
模块通常可形成楼梯井,并在建筑内部提供了公共设施的中心区域。
建筑物的模块部分能够容纳大量的公共设施区域,如厨房和浴室等,而在非模块区域则可作为卧室和客厅。
从结构的角度看,除了其承重作用,模块化核心还为整个建筑物提供了稳定性。
这种布置一般被限制在4~6层高度的楼房,是住宅应用的理想选择。
与剪力墙与核心筒复合结构体系:为使模块化建筑有更高层数的发展,需将其与剪力墙或核心筒相结合组成复合结构体系。
六、模块化建筑设计要点考虑模块化建筑与传统建筑结构体系的不同之处,模块化建筑的结构设计还需要考虑以下几点:模块单元的运输与密封要求运输的基本要求包括公路装载的最大宽度和高度,这决定了所生产模块单元的尺寸。
在英国,一般允许的最大宽度为3.5米,但如果运输路线允许可以增加到4.3米。
最大的载物高度为4.5米,但当运输经过旧的桥下或隧道时需要注意,可能需要使用更低的拖车。
模块单元需要进行密封处理,特别是在运输过程中。
模块单元一般由较厚的干燥塑料膜所覆盖,并在建造过程中需一直保留。
而且,在模块单元之间的连接、走廊和公共设施空间也需进行防水处理。
提升与安装受力模块单元在升降操作过程中的受力将产生与通常情况不同的内部应力。
特别是当所提升位置存在局部的受力集中,需要加强相邻的构件以及它们之间的连接来抵抗这些受力。
通常这些位置可采用热轧型钢,而其他地方多采用轻钢构件。
根据起重机臂架的高度,有多种不同的吊装技术。
通常,应在模块单元的顶部进行提升,并且需要调整吊装绳索的角度,以使水平构件的受力分量不会过大。
最佳的吊点是距模块单元两端点长度的20%左右,这样结构是最稳定的。
然而,模块单元通常是从它们的角部进行提升,这样就需要使用一个独立的框架或一对衡量协助吊装。
重型的吊装框架可与模块单元的平面尺寸相同,这样可以免除在模块单元上产生水平力与剪力。
整体稳定性与安全性要求对于整体稳定性和安全性的要求即结构的鲁棒性。
原则上,在结构的一个构件发生故障后,其余结构应该有足够的强度保障荷载的作用不会产生不成比例的连续破坏。
模块单元不同于其他传统的建造单元,虽然单独的模块单元强度很高,但当它们组装在一起时,荷载是通过模块的墙体或角柱进行传递的。
考虑对这种荷载路径进行移除的可能性,墙体的鲁棒性设计应该如下:考虑水平跨度在一个深梁或隔墙区域内的破坏,对其进行移除。
相邻模块单元需提供拉力与支撑,也就是模块单元之间除了竖向,水平方向也应进行连接。
基础要求由于模块单元的重量比较轻,所以模块化建筑的基础一般不会同传统建筑的基础一样巨大。
条形基础位于承重墙和剪力构件的下部,通过树脂锚入混凝土。
基础或者地梁的水准对于随后模块单元的安装和对齐十分重要,经常需要对基础或模块单元的底部进行一些调整,且每个模块厂商都有自己的体系。
一般情况下,可允许基础顶部在20毫米左右的范围内进行变动。
对于低劣的地基,可以采用桩基,并且模块单元的底梁可以设计为跨越各桩帽之间。
七、模块化建筑施工技术区别于传统建筑的施工方法,模块化建筑的施工是将在工厂制造好的模块单元通过拖车运输至现场,然后通过吊车将其逐个吊装进行安装。
结合BIM系统可通过模块化建筑的整个安装过程的施工模拟对实际过程进行优化设计:收集相关信息,建立3D施工信息模型。
需要信息包括:建筑有关信息、现场场地情况、使用起重机情况以及所需考虑的条件限制。
如:运输条件、安全性、天气状况等;根据3D信息模型,对场地布置进行优化分析,确定场地的起重机位置、模块单元的固定交付位置等;通过4D模拟,对模块吊装的过程进行模拟分析,确定模块安装的最优次序及装配时间安排,并对施工过程中可能出现的问题进行预防。
参考工程实例为美国宾夕法尼亚州阿伦敦市穆伦堡学院的5栋宿舍楼的建造施工模拟:该建筑的模块由美国新泽西州的库尔曼车间制造,交付至宾夕法尼亚州阿伦敦市的穆伦堡学院,组装成5栋3层楼的宿舍楼。
共有90多个模块,放在5个不同的地点,可入宿145名学生。
通过对施工过程中的4D模拟分析,确定了最优化的施工方案,并给出了施工过程的时间安排表。
在施工的最后阶段,即对第5栋宿舍楼的屋顶进行吊装中,起重机的吊臂与已经建好的宿舍楼出现冲突。
为避免这种问题的发生,进行了多种尝试,最终选择对起重机的吊臂进行长度延伸。
最终,在不降低安全性和质量的条件下,5栋宿舍楼的装配时间由21天缩短到10天,体现了良好的经济效益。
综上所述,我们结合工程实例对模块化建筑的概念、研究现状、结构特点、设计要求以及施工方法等多方面内容进行的介绍与讨论,体现了模块化建筑作为一种新兴的建筑结构体系,因其工业化比例高,具有可缩短工期、节约人力物力、绿色环保、品质精良等有点,符合我国关于绿色建筑的发展要求,需受到社会的重视与推广。