在居住建筑中模块化施工技术的可行性分析

李 兵

合肥工大建设监理有限责任公司，安徽合肥 23000

消费需求与施工技术在很大程度上决定了建筑行业的发展，在当前建筑领域，模块化建筑逐渐兴起，其凭借自身的优势特特点，不但符合了节能经济的发展要求，而且满足了消费的多样化需求。

1 模块化建筑与模块化施工技术

1.1 模块化建筑定义

在西方发达国家与日本等国，模块化概念最早诞生于计算机、汽车等行业领域，然后在建筑领域中得到应用[1]。具体来说，模块化建筑就是先根据不同的功能与结构对建筑单体进行划分，使之成为各种功能模块；然后以设计好的图纸为依据，在工厂对各个模块进行预制加工，其中也包含了建筑的装修部分；再通过特定的运输方式将所有预制好的模块运输至工程施工现场，最后实施组装。

1.2 模块化施工技术概述

德国在20世纪30年代就对模块化构造进行了理论设计与实践，当时主要是针对铣床设计。从本质上来说，模块化施工技术就是针对某类产品或者系统采用标准化原理进行研究分析，分离出其中的相同与相似单元，使其以独立单元的形式存在。而与此同时，各个单元模块都有各自的特性，能够进行预制、储备以及运输等[2]。

在模块化建筑中，必然要使用模块化施工技术，这种施工技术也称之为装配式建筑技术，钢结构和混凝土结构时其运用的主要的领域。一般来说，钢结构的组成部分主要包括基础、屋面板、梁以及柱子等，因此，可对各部分按照模块化的方式进行提前预制，如果使用混凝土模块作为钢结构的基础部分，能够采用整合浇筑的方式进行模块施工。而在混凝土结构当中，若其基础部分是独立的，便能够进行浇筑与运输。如果独立基础的形状不规则，或者重量巨大，此时需要先对其进行分割，在实施预制安装程序。同时也可以采取先对模板进行预制，然后现场进行浇筑的方式。

1.3 模块化建筑与施工的优势

首先，使设计、制作和施工能够进行有机结合。施工之前要先进行设计，但消费者的需求是设计的决定性因素。对于消费者的需求而言，能够通过模块化建筑的设计得到最大的满足。由于所需的各模块构建能够提前在工厂进行预制，因此，无论是天气还是环境等因素都不会影响模块的制作，模块加工完成后便可根据实际需要进行运输、组装等工序。其次，有利于施工和工业化的生产。以往在进行建筑施工时，必须要有足够的人、财、物等力量，且施工过程中容易受到各方面因素的影响。但是模块化施工能够避免这些弊端，可以实现量化生产，不但使材料消耗得以降低，而且效率获得了提升。此外，模块构件实现工业化生产，有利于其精密性的提高。最后，有利于施工效率的有效提升。与传统的建筑施工相比，模块化施工能够大量缩短工期。这是由于许多的模块构件可以在工厂实现批量生产加工，只需现场进行组装拼接，大大缩短了工程施工周期。

2 模块化施工技术在居住建筑中的可行性研究

模块化建筑施工技术作为当前一种较为新型的施工技术，其仍处于初步研究运用时期。相关的理论还有待完善，实践检验还不够充足。因此，其在居住建筑中的可行性运用还要进行充分的论证研究，并创造充分的模块化施工条件。

2.1 建立和完善模块化建筑市场

国家总理李克强在人大会议上指出，当各方面条件具备时，就应当对智能与装配式建筑进行全力推广。争取在十年内使三成的新建建筑是装配式建筑[3]。由此能够看出，建筑市场的发展将会是模块化建筑的阵地。就目前情况来看，模块化的施工技术受到广大人民的拥簇，其是对传统施工方式的改变，无论是环境污染还是噪音污染都得以切实减少。在居住建筑中，人们迫切希望运用更多的环保材料与施工技术、理念。而模块化的施工技术能够很好地满足人们的这方面诉求。据有关调查显示，目前已经有很多的消费者支持模块化的居住建筑，愿意购买相关产品，可见，模块化建筑具有良好的潜在市场。

2.2 大力发展模块化建筑技术

从近些年的情况来看，无论是国内还是国外，都积累了一定程度的模块化建筑施工技术经验。相对于西方发达国家，国内的模块化施工技术并不落后。特别是中集集团、新城集团，其模块化施工技术几乎代表了我国模块化技术的最高水平，其对国内的发展起着重要的引导作用[4]。新城·相悦澜山 （如图1） 是新城集团的模块化示范住宅项目，其无论是在节能环保方面还是隔音技术方面，都具备的世界级水平，使得建筑的舒适度大大增加。据调查，大部分的学者与施工技术人员对于模块化施工技术都具有一定的兴趣，并且表示以后对新技术会更加关注，花费更多的精力进行学习。

图1 新城·香悦澜山项目

2.3 注重模块化建筑显示问题的解决

就现阶段而言，模块化居住建筑仍然存在一些现实问题需要得到妥善解决。其一，市场认知度有待提升；其二，政策支持与指导缺乏；其三，缺乏相关的专业技术人才。

众所周知，广大的普通民众才是居住建筑的主要消费者，然而这类人群却很少了解模块化的建筑技术与理念，缺乏对模块化建筑的正确认知。普通民众对于住房的质量问题并不十分了解，绝大部分完全依靠经验判断，其对模块化建筑的认识有一个过程。从国家层面来说，对于模块化建筑市场，政府也没有出台较为详细具体的支持指导政策。绿色经济虽然是国家提倡的，然而在政策方面并没有针对性的措施。无论是在审批规划模块化建筑方面，还是用地要求方面，均没有实质性的政策扶持，这使得模块化建筑企业的发展缓慢。此外，关于模块化的施工技术，相关的人才相对欠缺。在国内的院校中，仍然是以传统的模式来培养建筑方面的人才，而对于模块化等新技术则很少涉及，更没有相关的实训基地。由此导致模块化施工得不到很好的普及。

3 模块化施工技术分析

3.1 空间分析与参数提取

对于模块化的居住建筑，一般都是通过“搭积木”的方式进行建筑主体的拼接组装，不但提高了施工速度，而且有效减小了环境负荷。这就要求进行空间分析以及提取相关的参数。角支撑与承重墙支撑是模块化建筑的主要形式，运用于高层建筑具有明显的不足。因而以往只能在八层以下的建筑中进行施工与设计，而如今，技术的进步使得模块化施工技术能够用于更高的楼层，此时集群化设计时要紧紧围绕一个核心进行，将该核心作为基础，为建筑提供一个整体的稳定性。

3.2 模块化体系与施工程序

居住建筑的模块化施工，其基本的程序包括三个，一是模块的预制，二是模块的运输，三是模快的装配。在实际施工过程中，有包括两条主线，即工厂部门与施工现场部门。对于模块构件的工厂预制阶段，其涵盖了众多程序，如构件拆分、加工和部品采购等，最后才是成品模块的生成。在工厂方面，当接到订单时，要按照用户的需求与模块的情况来确认，同时拆分所要的维护结构，并对预装设备进行确认。然后采购原材料，在预制构件时严格按照设计要求。完成了构件的加工装配后，就需要进行打包、固定和运输等工序。施工现场要做好相关的装配准备工作，必要时应当对土地进行平整处理，装配过程中要对模块间的衔接问题特别注重。

4 结语

在居住建筑施工领域，模块化施工技术将会成为主要的施工模式，其相对于传统的施工方式，具有很好的优势，但同时，其实际应用也存在着一些现实问题。随着建筑行业的发展，模块化施工技术在居住建筑中的可行性应用将成为不可逆转的趋势。

[1] 田初丰.模块化建筑的特点及其可行性研究[J]. 中小企业管理与科技（中旬刊） ，2016 （6） .

[2] 王玮.模块化建筑市场的可行性分析[J]. 产业与科技论坛，2015 （10）.[3] 王宁，黄永胜，黄敦坚. 模块化——建筑产业化发展的必由之路[J]. 建筑，2015 （9） .

[4] 俞宝达，俞宝明.从模块化建筑到模块化施工[J]. 浙江建筑，2013 （5）.