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模塊化建筑是一種新興的建筑結(jié)構(gòu)體系，該體系是以每個(gè)房間作為一個(gè)模塊單元，均在工廠中進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)，完成后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)并通過(guò)可靠的連接方式組裝成建筑整體。與傳統(tǒng)建筑的建造方式相比，其具有可縮短工期、節(jié)約人力物力、綠色環(huán)保、品質(zhì)精良等優(yōu)點(diǎn)。

一、裝配式建筑與模塊化建筑特征

裝配式建筑是指預(yù)制的構(gòu)件在工地裝配而成的建筑。這種建筑的優(yōu)點(diǎn)是建造速度快、受氣候條件制約小、節(jié)約勞動(dòng)力并可提高建筑質(zhì)量。

根據(jù)不同的預(yù)制程度，裝配式建筑的預(yù)制單元一般可分為：桿件單元、板體單元和模塊單元幾種。對(duì)應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)體系即為：直接裝配式結(jié)構(gòu)體系、預(yù)制大板結(jié)構(gòu)體系與模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系。

直接裝配式結(jié)構(gòu)體系：結(jié)構(gòu)中所有的桿件按設(shè)計(jì)尺寸切割，主要的開洞也在工廠完成，并以單根桿件形式運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，采用螺栓或自攻螺絲連接，均在現(xiàn)場(chǎng)完成。優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)可進(jìn)行一定修改對(duì)工廠設(shè)備要求低可用集裝箱運(yùn)輸，經(jīng)濟(jì)適用于體型復(fù)雜的建筑，缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)量相對(duì)較大。

預(yù)制大板結(jié)構(gòu)體系：結(jié)構(gòu)中帶骨架的墻板、屋面板及屋架均在工廠用專用模具預(yù)制成型，并運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。這種體系的優(yōu)點(diǎn)是建造速度快，質(zhì)量易于控制，自動(dòng)化程度較高，現(xiàn)場(chǎng)工作量小但相對(duì)運(yùn)輸費(fèi)用高，現(xiàn)場(chǎng)需要提升設(shè)備。

模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系：結(jié)構(gòu)以單個(gè)房間作為一個(gè)模塊均在工廠進(jìn)行預(yù)制，并可在工廠對(duì)模塊內(nèi)部空間進(jìn)行布置與裝修。然后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)吊裝將模塊可靠的連接為建筑整體。模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系預(yù)制化比例高，可節(jié)約人力、物力，減少工期、綠色環(huán)保。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)制大板結(jié)構(gòu)體系的預(yù)制比例可達(dá)60%左右，而模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系的預(yù)制比例一般可達(dá)85%以上，其中完全工廠制造的模塊化建筑的預(yù)制比例可高達(dá)95%，僅剩余的5%工作為現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)施工與模塊安裝的連接工作。

二、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)對(duì)于模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系的研究已經(jīng)開始多年，如：2009年的第七屆中國(guó)國(guó)際住宅產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)，浙江泰格集成房屋有限公司展示了一套2層的模塊化住宅；2011年的上海國(guó)際冶金展，寶鋼集團(tuán)展示了一套2層的模塊房屋，有13個(gè)模塊組成。

三、建筑所用的模塊類型

根據(jù)建筑模塊的結(jié)構(gòu)與功能類型，目前模塊化建筑所用的模塊可分為：墻體承重模塊、角柱支撐模塊、樓梯模塊和非承重模塊幾種。

四、模塊化建筑施工技術(shù)

區(qū)別于傳統(tǒng)建筑的施工方法，模塊化建筑的施工是將在工廠制造好的模塊單元通過(guò)拖車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，然后通過(guò)吊車將其逐個(gè)吊裝進(jìn)行安裝。根據(jù)3D信息模型，對(duì)場(chǎng)地布置進(jìn)行優(yōu)化分析，確定場(chǎng)地的起重機(jī)位置、模塊單元的固定交付位置等; 通過(guò)對(duì)施工過(guò)程中的4D模擬分析，確定了最優(yōu)化的施工方案，并給出了施工過(guò)程的時(shí)間安排表。

2013年11月1日