浅析模块化施工技术在建筑施工中的应用

陈德贤

摘 要：模块化施工是随着建筑施工技术的不断发展应运而生的一种新型施工技术，其将大量的现场施工内容提前至工厂进行，降低现场施工的安全风险。本文简要的介绍了模块化施工技术在国内的发展现状、其优缺点以及基本的施工方法。

关键词：模块化技术;建筑工程

社会不断发展，人们的生活水平不断提高，在物质需求较为满足的当下，人们对于其他层面的需求逐步提升。建筑工程本身费时费力，且作业持续时间较长，因此，在保证建筑质量的前提下，追求对自身缺点的优化，模块化施工技术应时提出。

1 国内发展现状

长沙的新方舟宾馆是最为国内最为著名的模块化建筑，模块化施工技术在国内的应用相对起步较晚，因此相关的研究相对较少，相关的数据分析与整理仍相对有限。

2 基本概念与优缺点

2.1基本概念

模块化施工是指将提前在工厂预制好的建筑构件进行安装组合到一起，进而形成一个完整的建筑物的技术。

2.2 模块化建筑施工的优点

2.2.1 凸显设计需求

模块化建筑施工时，建筑构件需要在工厂中提前制作，在一定程度上能够更好的满足消费者对于个人喜好的需求。模块化施工所构造的模块化建筑由各种建筑构件组成，在专业人员的帮助下，消费者对于建筑构件依据个人喜好可以有更多的选择，甚至可以是不同建筑风格的构件进行糅合。

2.2.2 “工业化”生产

在模块化建筑施工时，所有的建筑构件均在工厂中进行加工，这代表着建筑构件“工业化”的生产，与传统的建造方式不同，这种工业化的构件生产不受天气和季节的限制，可量化产出。另外，建筑构件进行“工业化”生产后，为工程节省了传统建造工程中所需的大量的人力和物力，也提高了工程的施工效率以及经济效益。

2.2.3 施工高效

模块化施工进行时，85%的建筑构件可以在工厂中进行预制，这在很大程度上缩短了建筑施工的工期，且在构件预制时，可将构件进行分类后，形成多个子系统进行，也就是说，应用模块化建筑施工，一個建筑从设计到施工结束，与传统施工相比将节省大量的时间。且由于建筑构件的制造在工厂中进行，不受天气与季节的影响，本身制造相对节省时间，而且只要制造完成，就可以进行安装，配合机械设备施工，安装也十分迅速。基于这样的特点，模块化施工以及模块化建筑可以说是灾后重建的首选，可在最短的时间内对灾民进行安置。

2.2.4 节约资源

有研究表明，在同等建造面积的前提下，模块化施工用工消耗比传统建造方式用工量少30%左右，具体情况的用工消耗减少主要体现为施工人数的减少。与传统建造方式相比，耗材减少近50%，建筑施工中所需的各种耗材如砖、沙子、水泥等均有减少，其中用量减少最多的是混凝土，由于模块化施工时，可以将模块盒壁与角柱及横梁进行衔接而作为建筑结构的支撑，故此省去了大量的洪凝土使用。由于建筑构件在工厂中进行制造，因此省去了许多在传统施工过程需要用到的机械设备，如吊塔，同时由于机械设备使用数量的减少与使用期限的缩短，只需要在安装过程使用，也节省大量的机械设备购买和修缮所需的费用。

2.2.5 绿色环保

随着教育接受程度的普遍提高，人们的环保意识正在逐步加强，人与自然的和谐相处是一种必然的模式，保护生态环境就是保护人类自己。模块化建筑由于使用建筑构件进行建造，在构件制造的选材时多使用新型环保的制造材料，保证建筑质量的前提下，与传统建筑相比更加绿色环保。新材料的使用也将会避免传统建筑材料所带来的许多问题，例如传统建筑二次装修时甲醛的产生，在模块化建筑中将得以避免。

2.3 模块化建筑施工的缺点

2.3.1 安装运输不便

模块化建筑的构件在工厂中进行，需要从工厂中运输到施工现场，但建筑构件多体积与重量均较大，因此不便于运输。模块化建筑的构件在进行安装时，需要通过吊车将其安装至合适的位置，但由于构件体积大、重量重的问题，在进行吊起时也存在较大的困难。

2.3.2 施工成本较高

虽然模块化建筑施工相对于传统施工而言，节省了不少的人力、物力以及资金，但是，模块化建筑的构件制造费用较高，且一整个完整的建筑构件数量较大，从每一个构件的设计、制造、运输，再到最终的安装与拼接，每一步都需要大量资金的投入。就针对构件的制造公司来说，一个构件需要进行设计，大体结构的制造完成后还需要完善细节，最终还需要运输到施工现场去，在运输的工程公司还需要承担构件损坏的风险，这些环节所产生的费用都会算到构件制造的成本中去，因此，一般构件的制造价格均相对较高。

2.3.3 无统一的技术标准

虽然目前模块化施工技术是建筑行业中的热门，但由于我国模块化施工技术的起步较晚，技术发展相对不成熟，国家还没有出台对于模块化施工及模块化建筑的统一要求。

3 基本施工方法

3.1 混凝土结构模块

对于模块化建筑施工过程中的混凝土模块进行建造时，需要根据具体的实际情况进行针对性的处理，根据所采用的基础形式，选择恰当的建造于安装方案。

3.1.1 独立基础形式

针对像城市污水井、电缆、厂房设备这类型的独立基础形式的混凝土结构，首先在制造时需要使用统一的配模，进行浇筑与运输时也需要整体进行。针对重量较大或者外形不方便进行运输的较大型独立基础，可视情况进行局部分割制造，或选择现场模板浇筑。

3.1.2 条形基础形式

模块化建筑的模块为条形基础形式时，建筑构件制造公司多根据设计方案对模块进行分割制造，一方面更易于制造，另一方面更方便运输，且有助于降低模块在运输过程中受到的损坏程度。

3.1.3 大型设备基础形式

针对体积庞大、运输不便的大型设备基础形式的混凝土构件，在施工建造时多采用与传统模板支撑相似的钢壳留置浇筑方式，使用钢套板进行造模，同时将建筑结构中的钢筋与之相连接，然后进行浇筑，这种方式应用，可使得建筑构架更加稳固。

3.1.4 大型地坪

大型地坪的建造模式与大型设备基础模式的建造方式类似，由于需要考虑地坪的整体性，大多在相邻的子模块之间布置网状的钢筋构架，子模块在工厂中预制完成后，运输到施工现场进行拼接与安装，在专业的技术人员的指导下进行浇筑，力求地坪的整体性与力学受力的平衡。

3.2 钢结构模块

钢结构模块的建造思路与混凝体模块的建造类似，根据结构的差异进行分类后，形成多个子系统进行制造。需注意的是，钢结构模块预制时往往需要进行管线、管道的预埋，因此需要确保这些内在结构的精确性，通常需要进行严格的检验方能出厂。在实际施工时，施工应根据实际需求灵活进行，力求在高效施工的前提下，保证安装的位置精确性质量。

3.3 管道管线模块

管道管线模块多包含在钢结构模块中进行，需要在钢结构模块制造时进行预埋，但在由于其自身特点，需要制造者进行慎重的考虑，选择符合设计需求的管型、连接方式等，在制造时需要采取相应的措施，例如对构件进行编码，以便于现场施工时的顺利进行。

4 结语

模块化建筑与模块化施工是一种将建筑工程施工“工业化”的建造模式技术，其具有施工高效、节省资源等优势，且可以说其实现了建筑建造的量化生产，但目前其在施工过程中仍存在一些问题，但相信其在社会发展迅速的当下，这些问题将在短时间内得到解决，且随着我国建筑技术发展不断的向国国际先进施工技术的靠近，各种相关的政策规范也将相继出台，模块化施工将发展的更好。