基于模块建筑的结构体系优势与工程案例的研究

什么是模块建筑体系

模块建筑体系的建造对设计流程是一个颠覆性的改变。 由于模块建筑在工厂完成建筑的内部装修，所以在模块建造之前，设计师需要考虑包括室内设计在内的所有因素。 下图是对我国传统建筑设计流程和模块建筑设计流程的一个简单对比。 可以看出，在模块建筑体系下，建筑设计、室内设计、结构设计是同步推进、相互配合的。 模块建造需要设计师在设计主体建筑时，提前确定室内的家具布置、水电点位，这样才能保证模块建筑生产厂家能够顺利地开展模块的生产加工图纸设计。

约80%模块建筑的施工是在工厂完成的。 设计师完成图纸设计后，现场与工厂开始同步进行施工准备。 按照模块建筑的建造管理要求，模块的出场时间与现场核心筒的施工完成时间应该是同步的，这样可以减少产品存放带来的成本增加，保证施工效率最大化与最优的经济性。

模块建筑工程有相应的质量管理体系、施工质量控制和检验制度。 不同于传统建筑，模块体系施工过程中，对模块产品所涉及的隐蔽工程应进行验收，对重要工序和关键部位应加强质量检查或进行测试，保证模块产品出厂质量合格。

1）模块建筑体系将原本现场的作业搬进了工厂，在工厂完成80%以上的主体结构组装和90%以上的部品安装，高效的流水作业大大提高了施工速度和精度。

从组织施工效率来说，模块建筑从墙体、楼板的制作、养护，构件及部品安装、水电通风施工、墙面处理、门窗安装到家具部品安装均在工厂协同进行。

从现场施工速度来讲，模块建筑现场组装，可以做到1台起重机1～2天一层，预制构件体系的工业化施工为3～4天一层，而传统施工的综合速度则远低于工业化模式。

2）模块建筑设计建造精度可缩小到毫米级。 经过长期的模块工厂建造实践，模块精装作业在工厂管理体系下都有其标准的工法与流程，有效杜绝了精装作业中的不规范作业，可有效提高工人作业效率和精装质量。

模块建筑体系在欧洲经过多年的工程应用，技术成熟度较高，但引进我国后需结合我国国情进行技术体系的再创新。 具体结合我国抗震实际要求进行抗震改型和改型后的抗震性能研究，对模块建筑墙体的耐火性能进行分析，以及对模块建筑隔声性能进行试验。

抗震性能研究试验： 1∶8整体模型振动台试验

抗震性能研究试验： 1∶4局部模型振动台试验

耐火性能分析试验： 不同构造墙体受火可能性分析示意

耐火性能分析试验： 模块建筑墙体在公安部天津消防研究所进行的耐火试验

模块建筑隔声性能试验： 模块墙体示例