可持续发展理念下的模块化建筑研究

黄 帅

(后勤工程学院，重庆 401311)



可持续发展理念下的模块化建筑研究

黄 帅

(后勤工程学院，重庆 401311)

基于可持续发展的理念，阐述了模块化建筑是具有鲜明时代特点的建筑思想与建筑技术的结合，并从其巨大的社会、经济效益与当前发展的优势地位两方面详细论述了我国模块化建筑发展现状，结合实例，进一步证明了可持续发展理念下的模块化建筑在我国建筑工业化领域的重要地位。

建筑材料，可持续发展，模块化，建筑工业化

1 可持续发展理念与模块化建筑的关系

可持续发展概念孕育于环境保护和经济发展的矛盾之中。然而建筑活动在目前的社会环境下俨然成为资源消耗大户，同时也是最主要的污染源，使环境可持续发展全面推行面临强大的阻力，现代建筑的可持续设计势在必行。如果我们在当代社会高技术的背景下思考空间的问题，就会发现模块化建筑在资源的节约、材料物理性能多样化等方面体现了现代设计的简洁性和功能性，并且能在较大程度上缓解建筑空间与可持续发展问题的矛盾。模块化建筑与可持续发展理念不谋而合。在经济上，它能够适应目前我国的经济承受能力；在文化上，它延续了传统建筑文化的精髓，使其富有地域感、归属感；在技术上，它不是单纯的低技术的重复，而是与改造和新技术相结合，并且易于操作实施。从而使工业化建筑生产在一定程度上摆脱“千篇一律”的刚性生产局面，从而满足建筑设计“以人为本”的设计要求。

2 我国模块化建筑发展现状

2.1 模块化建造技术为中国带来巨大的社会经济效益

1)模块化建筑外墙的构造中保温隔音岩棉和防火储能板材等为其主要材料。目前我国每年烧砖毁田约95万亩，消耗1亿多吨标准煤。倘若将实心黏土砖用量减少20%，则可节约砖场占地90多万亩，并且每年可减少因烧砖而毁坏的耕地近20万亩，减少使用标准煤2 000多万吨；2)模块化建筑体系的节能储能有75%以上的节能效果。目前我国多数采暖地区的建筑外围护结构的热工性能相对气候相近的发达国家还有差距，发达国家外墙的传热系数约为我们的3.5倍，外窗约为3倍，屋面约为4倍，门窗的空气渗透甚至可以达到6倍；3)模块化建筑的墙体材料对环境保护十分有利。我国多层住宅结构体系主要为砌体结构及混凝土框架结构，硅酸盐水泥使用量大，硅酸盐材料在建筑解体后，它在大自然中降解困难，难循环且给环境造成极大的破坏。而模块化建筑均为环保可再生的建筑材料，大大降低了混凝土的使用。

2.2 模块化建筑体系的优势

1)日本目前的建筑工业化水平达到70%，且局限于建筑构件的工业化。相对而言，模块化建筑体系的总体工业化水平可以达到90%左右；2)欧美的建筑工业化技术还没有解决生产问题，但模块化建筑可以实现100%车间内施工；3)日本的住宅节能水平只有65%左右，而模块化建筑体系的节能效果有75%左右；4)欧美和日本建筑工业化需要考虑建筑模数问题，模块化建筑体系无需考虑；5)欧美和日本只能将建筑结构施工周期缩短1/4～1/3左右，而模块化建筑体系能缩短1/2～2/3。

3 建筑实例

3.1 伊斯特盖特大厦

位于津巴布韦的伊斯特盖特大厦由建筑师米克·皮尔斯设计完成，皮尔斯详细研究了白蚁巢穴凉爽的“烟囱”和“隧道”。并且在伊斯特盖特大厦的设计过程中运用了这种仿生学的思想，使得该建筑的室内环境比一般的建筑更适宜人们活动，而且较一般建筑能够节能80%以上。在伊斯特盖特大厦上的巨大的烟囱与白蚁巢穴如出一辙，这种被动式降温方式在夜晚通过吸收凉爽的空气用以降低楼板的温度，并且在白天可以保持楼板的凉爽，从而降低了空调的使用频率，节约了能源(见图1)。

3.2 南汇东滩禁猎区工作站

南汇东滩禁猎区工作站运用了新研发的箱式建筑系统(一种由木龙骨与蒙皮构造的箱式结构)(见图2)，适合于在沿海地区的高盐碱的地质与气候环境下使用。该系统不同于“新芽”系统(新芽系统作为灾后重建中出现的新型轻钢体系,在广大农村灾区发挥了极大作用)，它的集成度更高、加工精度更高且现场建造时间更短，这些优点使该系统在有一定交通条件的偏远地区有非常好的使用前景。箱体平面的基本尺寸为9 m×3 m，使用长度不超过3 m的材料制造，在里面上开有宽窄不一的与建筑通高的洞口，其最大宽度能够达到 3 m。这一拥有特殊结构的箱体模块将成为新建建筑空间中的一个标准单元，可以使建筑内部空间产生丰富的变化。此外，这种模块化建筑也非常适合于公路运输，可首先在远离施工现场的建筑工厂进行预制，并且可以提前将建筑内部的主要设备、家具与电器装配完毕。这一建筑系统的可重复拆装特性，也使其成为对环境影响较低的可持续建筑系统。

3.3 石榴居

石榴居坐落于华中科技大学建筑系馆东侧，是一次关于新型建筑结构体系的有益实验(见图3)。“石榴居”中的所有建筑构件均由当地的建筑工厂预制，并在现场装配而成，建筑以胶合竹作为主要结构材料，并且整体预制，它的主体结构为30 mm×600 mm的门式钢架体系，建筑结构直接暴露在室内并直接作为家居和储物空间，使用较为方便。整个竹制建筑体采用轻型的预制体系，因此只需要点式桩基。现场工人也只需将来自于工厂的主要构件以及次级构件进行对位装配即可，而且其中85%的主体构件可以被拆解，重复建造，因此整个建筑过程仅消耗25 d。

作为竹木建筑体系，材料本身的优良热工性能，竹材在内饰的亲和力以及通过构造解决的保温隔热防水等问题，让石榴居并不是一个临时建筑。

4 结语

“十二·五”期间我国城镇化率超过50%，城、乡住宅和公共建筑大量被建造，而传统的钢筋混凝土结构和砌体结构在建筑工业化、装配化程度方面无法满足要求，且建造施工期间大量消耗国土资源，大量的二氧化碳、粉尘等排放到空气中，严重影响生态环境。在这种情况下，模块化建筑体系的技术引进和应用将很大程度上为我国的社会持续发展及生态环境提供有力的保证，并在今后的几十年内为我国带来巨大的社会效益。

[1]曲媛媛.模块化建筑空间设计的发展研究.苏州：苏州大学,2009.

[2]岑伟红,郭蕊莲.当代建筑实践中的“模块化”倾向.福建建筑,2010(6):15-16.

[3]王小盾，曲可鑫，陈志华，等.新兴的模块化建筑技术.建筑时报,2013-10- 03.

[4]陈敖宜,张肇毅,王 卉，等.建筑工业化与绿色模块化建筑.城市地下空间综合开发技术交流会论文集.2013.

[5]梁 佳,高 辉,张海涛,等.模块化建造体系新特点——以SDE2010竞赛的小型住宅建筑为例.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

黄 帅(1992- )，男，在读本科生

TU- 02

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