装配式模块化房屋建造技术应用研究

孙晓丽

新疆北新建材工业集团有限公司 新疆乌鲁木齐 830000

装配式模块化建筑是以模块为单元，通过工厂预制完成各构件的加工制造作业，再统一集中运送至施工现场进行现场装配，完成建筑物拼装。模块化集成建筑装配率高，适用性强，提高了建筑效率，优化了施工工艺，实现了经济节约等功能。装配式模块化房屋应用效果较好，实用性强，多用于抗震救灾活动房，偏远山区用房、建筑工地临时用房、港口码头活动板房等临时性建筑，或小型商场、学生宿舍、公共设施，移动供热站，便民警卫站等。

1 装配式模块化房屋建筑体系

建筑标准化和单元化是模块化的原型，随着框架体系、钢结构等技术的发展以及预制板加工工艺升级和预制建筑组织手段的成熟，现代建筑模量理论应运而生。模块化体系是将建筑产品设计为具备特定功能的模块，通过对不同功能模块的选择，组合形成不同性能的产品，以满足多元化的市场需求，提高了建筑结构的适应性，在满足临时性、可移动性的基础上，增加舒适性、安全性、节能性与经济性，创造出更具有实用价值的空间环境[1]。

2 国内外装配式模块化建筑的发展与应用

2.1 国外的发展与应用

国外关于模块化的研究时间较早，其无论是理论研究还是实践应用都有一定的积累，尤其是发达国家，在模块化的研究与应用方面都取得了良好的成果，建立了系统的模块化建筑设计体系，运用空间法则将建筑与工艺结构相结合，利用计算机软件实现设计参数化，逐步发展、改良为现代化模块建筑，实现建筑模块化设计应用的适应性。早期的建筑模块化设计是以盒子结构体系作为模块单元，进行组合、设计来达到建筑空间结构组成。如1967 年加拿大蒙特利尔建造的“Habitat67”（“住宅67”）的预制混凝土模块化公寓，它是通过354 个模块单元错落有致组合，建造出既相互连接又能保持个体之间独立性与私密性的住宅公寓，实现了空间结构的有效利用与建筑体验的优化升级。

2.2 国内的发展与应用

我国在模块化建筑的研究起步较晚于国外发达国家，理论体系的研究主要是基于西方发达国家的理论基础。上世纪六十年代，北京木材厂在国内率先开发了木质活动房，作为解放军野外营房和提供给地质勘探野外作业人员使用，应用后反馈其各方面性能优于传统帐篷，该木质活动房便成为国内装配式建筑的雏形。2001 年至2005 年是装配式活动房的快速发展时期，彩钢板夹芯板房以及模块化房屋成为市场主导产品；2015 年以后，为满足更高的现代生活需求，对装配式建筑的建造技术、建筑材料等方面进行了升级优化，结合现代化新技术（3D 打印机、BIM 模型）进行了开发设计，在装配式模块化别墅、临时办公楼及宿舍、商业广场用房以及旅游度假活动房中取得了良好的应用成果[2]。

2020 年春节期间，新冠肺炎突如其来，武汉市决定参照北京小汤山医院模式建立了火神山医院，仅10 天的时间完成了全部施工作业，这样的建造速度不仅在国内备受关注，也震惊了国外各界人士。火神山医院采用了我国先进的钢结构装配式建造技术，所有的装配式模块化构件均由电脑设计预算而成，统一配齐后运送至现场进行拼装，避免出现材料的缺失，加快了施工速度。火神山的成功让世界看到了中国装配式建筑行业的成果，也预示着我国装配式建筑将更有力的向前发展。

3 装配式建筑模块化房屋发展中存在的问题

装配式建筑进入我国建筑行业已有数十年的时间，但一直没有被广泛应用，综合而言大致归于两点原因：

（1）我国的装配式建筑行业技术人员更多的是停留在理论体系的建立方面，缺少具备能够完整实施装配式建筑结构运用的技术人才，并且，目前的“装配式+BIM”技术还只是在少数工程中使用，面对市场的不确定性，BIM 技术未能得到大范围的推广使用，不能将结构理论与现代技术更好的结合，即便此次火神山让其大放异彩，也难保大多数建筑企业仍对此技术保持怀疑态度。

（2）国内的装配式预制墙体规格很难做到统一，这样使得后期现场装配工作中易产生拼接不合的问题，增加了返工率。另一方面，购房者对于装配式模块化房屋的印象也还停留在安置房、简易房的层面，对其安全性、实用性、舒适性并不放心。因此，即使多年来政府推出大量鼓励政策也始终进度缓慢。

4 装配式模块化房屋的应用呈上升趋势

近几年来，国家发布了各项推动装配式建筑发展的政策及试点应用工程，并制定了详细的发展规划和示范城市任务目标，在2011 年至2019 年装配式建筑开始变得炙手可热，越来越多示范项目的成功，让人们对装配式建筑模块化房屋有了更多的了解。面对传统建筑工程中存在各种问题，装配式模块化房屋建筑的优势通过多项应用工程体现了出来。比如，对比传统施工现场的扬程大、噪音、建筑垃圾成堆等现象，装配式模块化房屋通过工厂预制加工生产技术，减少了施工现场作业活动，解决了以上存在的问题。模块化构件易于运输移动的特征提升了施工进度管理和减少了因气候原因滞停工程的现象[3]。

模块化本身是通过计算机辅助技术对建筑形体进行了模拟拆解，使具备不同功能的标准化模块通过多样的组装方式满足不同的设计需求，这些模块单元保持着中立的美学价值，适用性强，可以满足于不同建筑形式，实现人们对住房的各方面需求。

5 结语

目前经济形势和科技发展条件下，装配式模块化房屋建筑拥有良好的发展空间。在国家相关政策的推行下，装配式模块化建筑技术仍需满足建筑市场多样化的需求。

在装配式建筑模块化房屋的发展中，应实现建筑、结构、水、电和通风的部品部件化，统一集成为标准化的单元模块，并能够解决复杂的连接工艺和繁多的使用方法，使单元模块具有完整的空间环境，才可以实现装配式全面化的预制。

对目前建筑市场而言，现在面临的问题已不再是走不走装配式建筑的道路，而是如何走好的问题。装配式模块化房屋作为一种新兴建筑体系，在不断的发展和改善中实现了成本节约、工艺优化、节能环保、绿色建筑等各项需求，符合我国建筑可持续发展战略，也终将会在建筑行业实现稳固向前的发展。