模块化装配式技术发展浅析

模块化装配式技术发展浅析

宋一杰1,赵可珂2

深圳市龙华区建筑工务署  广东 深圳  518110

摘要：绿色环保建筑发展推动是当前“十四五”规划和“双碳”政策建筑工业化发展的重要举措。推进全国绿色智慧建造，稳步发展模块化装配式建筑技术，提升建筑效能是当前建筑行业绿色环保理念的具体体现。模块化建筑作为新型装配式建筑中的一员，打破传统思路局限，成为新兴建筑结构体系中最受关注的技术之一。结合相关资料，研究模块化装配式技术的整体施工流程，总结未来技术发展方向并响应国家号召，实现绿色节能建筑建设，为提升智慧建设技术创造条件。

关键词：模块化模块化；装配式建筑；信息化技术；BIM 技术

中图分类号：TU  文献标识码：A  文章编号：

引言

     模块化装配式建筑作为符合国家绿色建筑的一项新兴建筑技术，具有施工便捷、低污染和能耗低的特点，其优势能解决传统建筑技术存在的问题。独特的工业化建筑模式可以保证各模块质量和拼装精准度，以便快速推进工程进度、节约工程预算，并能在一定程度上解决我国技术型劳动力紧缺的问题，推进建筑行业的可持续发展。

1 模块化装配式技术发展

模块化装配式建筑技术与传统建筑技术差距较大，从设计思路到安装验收都不同。

首先，在设计初，需要明确各单元模块的独立体系，在构造和内部结构上保持独立设计，分别备料施工。

其次，施工阶段的基础建设工程，需要在建筑底部安装基础圈梁，利用圈梁和挑板作为装配式建筑的主板，在主板划分模块为其提供安装基座。根据划分好的基座，对应安装装配式模板，能提升建筑整体性和建设完成度。即使有部分模块出现偏差，也可以单独拆装重新安装校对。各体系单独完成加工，确保品质的同时，可以在现场将各环节串联，转变施工流水节拍，将单工序转化为多工序流水作业。

2 模块化装配式建筑技术的优缺点

2.1模块化装配式建筑技术的优点

模块化装配式建筑技术的优点较多，集中于以下几点：相较于传统建筑技术，引入新技术的模块化装配式建筑技术可以减少项目成本，提高施工效率和建筑质量。因此，模块化装配式建筑技术的优点得以体现，该技术将施工地点划分为两部分，模块化施工分为工厂和现场两部分，工厂内预制构件，现场进行施工组装，两部分可以同时进行，缩短工期的同时各工种的工作也不会被打断，并且不受任何场地天气限制，提升建设速度的同时减少工期成本。预制构件在工厂组装生产可以减少施工现场钢筋捆扎混凝土灌注等操作流程，减少了周围环境污染，降低了噪音和减少粉尘。减少现场模板和支护的使用量，从而降低了建筑垃圾及其排放量，达到了节能减排的效果，满足了国家建筑行业政策推广要求。

2.2模块化装配式建筑技术的缺点

模块化装配式建筑设计的缺点在于现场组装过程，对预制构件的要求较高，尤其是施工工艺方面，标高测量度必须精准，放线的准确性要求复杂。由于整体预制件都是由工厂集中生产，预制构件尺寸固定，放线尺寸出现偏差，就会影响单元模块的组装，导致出现工程偏离预定轨道等情况。施工过程中，剪力墙标高的精准度控制也会存在叠合安装偏差问题。因此，整个流程对安装精准度的要求提高了很多，这也成为模块化装配式建筑发展的主要缺点。

由于模块化装配式建筑多为混凝土结构，在预制构件预埋尺寸设计时预埋构件拼装点设计偏差小，需要根据现场施工难度进行调整，对技术要求高。模块化发展的缺点在于各部分的精准度要求，对施工技术人员的专业技能素质需求高，专业人才难以培训，无法完成规模化生产。

3 模块化装配式建筑技术适用性

    模块化装配式建筑主要采用单元模块式结构体系建设，多用于独栋住宅和双拼住宅。不同于传统建筑项目，该结构多用于木结构体系，其次才是钢结构体系。由于独特的板框结构和承载结构，适用于部分公共建筑建设中。模块化装配式建筑使用领域主要分为多层和高层建筑两种，德国对于模块化装配式建筑的要求具有一定审美价值，通常对外观设计要求更高，因为这种建筑在设计阶段就需要采取更多的考量因素，装配式技术适用在个人居所中，更注重个性化设计需求。日本和美国则将该技术使用于需要快速建成的多层建筑，重复发挥集成化建设的特点，使用于各商业街的单独拆建和居民公寓项目。在我国，该技术被使用在公共建筑和紧急应急项目管理中，更适用于灾难救治任务，例如各地方舱医院的建设项目，还有部分校园建设和景区临时宾馆的建设项目。

4 模块化装配式建筑技术的发展方向

4.1技术发展方向展望

首先，从模块化装配式建筑的技术发展方向分析，模块化建筑适用于底层建筑建设项目，其建设高度受技术因素影响，中高层建筑无法使用该技术。未来技术发展方向需要适应公众不断增长的需求，基于我国人口基数大，大中型城市人口密度高，未来模块化装配式建筑技术发展方向应更偏向于中高层建筑的技术突破。

其次，我国多地处于地震带，对于建筑结构抗震要求较高，尤其东部沿海城市和西南内陆地区。因此，保证建筑建设安全稳定也是未来模块化建筑结构技术发展的重点，保障模块化建筑连接构件稳定，抗震实验必不可少，提升结构抗震性是技术发展的重点。

最后，模块化装配式建筑在单元模块运输吊装安装过程中对工人技术要求较高，这方面人才紧缺，吊装过程难免发生误差，不能保证模块单元的精准度。我国部分城市风载风压大，吊装时容易受风载、风压影响发生偏差，在未来模块化装配式建筑施工中，需要提升吊装安装。

4.2技术应用展望

目前，模块化装配式建筑的外形相较于当前的市场需求而言比较单一，未来的模块装配式建筑集成化发展将应用于外形复杂、空间跨度大的中高层建筑中。因此，该技术除了应用于一般建筑住宅、学校和宾馆外，还可以应用于以下几类建筑中：

我国一般性自然灾害如地震、洪水和泥石流发生后，需要紧急救灾帐篷安置遇难群众和受灾群众。救灾帐篷存在安全性低、耐用性差的缺点，模块化装配式建筑可以弥补此类缺陷。救灾结束后，也可以快速拆装入库等待二次利旧使用。同时，模块化建筑在未来可以应用于搭建景区宾馆，部分景区人流量具有季节性变化的特征。随着季节变化，景区游客流量波动大，旺季对于景区宾馆的需求量高，过渡到淡季就会出现无人居住的情况，而模块化装配式建筑可以快捷施工，随时拆卸运输多次利用，并且不会影响景区生态环境，是未来建设景区宾馆的最佳选择。与此同时，模块化装配式建筑也适合建设新农村，随着国家政策的大力推进，绿色环保节能已成为新农村建设的主流话题，进而推进绿色新型农业建设项目落地。

结论

本文基于文献论述了模块化装配式建筑的概念，对新兴技术的施工过程进行分析，为我国未来模块化装配式建筑建设技术提供了一定的借鉴思路。目前，国内建筑行业正处于结构的转化阶段，模块化建筑技术虽然有利于大规模集成建设项目的快速建成，但产业发展现状扔仍处于初级阶段，难以承担集成技术及智慧建设技术的重任，缺乏成熟的建设基础理论、政策及产业生产流程规范。因此，本文认为要逐步跟上国家指导意见，发展模块化装配式建筑技术任重道远仍需不断努力。

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