5分钟教你读懂“模块建筑体系”

什么是模块建筑体系
模块（module）建筑体系技术是源于爱尔兰的一项工业化建造技术，是指由抗侧力核心筒与多个预制集成建筑模块在施工现场组合而成的建筑体系。该体系中的核心筒是模块建筑体系的抗侧力核心，承担建筑地震及风荷载作用下的全部水平荷载；该体系中的预制集成建筑模块是由钢密柱墙体和混凝土楼板等构件以及吊顶、内装部品等在工厂共同组成的预制三维空间承重结构单元，只承担自身重力荷载。核心筒与预制集成建筑模块之间通过可靠度非常高的连接件连接，能有效保证模块建筑体系的整体受力性能。


模块建筑体系中预制集成建筑模块是根据标准化生产流程和严格的质量控制体系，并在专业技术人员的指导下由熟练工人在模块组装工厂车间流水生产线上制作完成，其制作加工精度可达毫米级，是一种较彻底的工业化、标准化建造技术产品。


由于预制集成建筑模块技术的使用，其厨房、卫生间可标准化定级生产，管线系统高度标准化，室内精装修甚至清洁全部可在工厂完成，现场只需完成模块的吊装、连接、外墙装饰以及市政绿化的施工，施工精度与质量管理水平远高于我国目前的现场作业。


以下为模块建筑在英国的两个工程案例。
1）Wembley, UK
该项目位于英国伦敦奥林匹克大道5号，是欧洲四星级酒店，由818 个精装模块组装完成，项目最高建筑为19 层。




2）Wolverhampton, UK
位于英国Wolverhampton 的25 层学生公寓，由843 个模块组成，是目前模块建筑体系在国外建造高度最高的项目。




设计流程
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。




施工流程
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。




验收流程
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。


模块建筑体系的优势
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。

模块建筑体系实践案例


模块建筑体系在我国第一个落地项目是位于镇江市东部新区的港南路公租房小区，是由政府开发的保障性住房。项目总用地面积约为12.6万m2，一期建设用地面积约为4.97万m2，由10栋18层单元式住宅构成，全部采用模块建筑体系建造。



镇江处于夏热冬冷地区，气候相对潮湿，对建筑的通风和冬季日照要求较高。而面积较小的套型往往难以形成良好的日照与通风。为了达到室内良好的光照效果，又满足结构体系的稳定性，住宅套型首先以短板形式为主，由两个一梯四户单元拼接而成，并围绕核心筒布置；其次，开窗位置结合室内空气流动与家居布置，力争不形成通风死角，也避免太强的对流影响空间的正常使用，从空间和物理环境上保证室内空间的高效利用。

技术体系的再创新
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。
















(作者：王羽，易国辉，娄霓，李海蓉)