模塊化裝配式技術(shù)發(fā)展淺析

模塊化裝配式技術(shù)發(fā)展淺析

Summary：綠色環(huán)保建筑發(fā)展推動(dòng)是當(dāng)前“十四五”規(guī)劃和“雙碳”政策建筑工業(yè)化發(fā)展的重要舉措。推進(jìn)全國(guó)綠色智慧建造，穩(wěn)步發(fā)展模塊化裝配式建筑技術(shù)，提升建筑效能是當(dāng)前建筑行業(yè)綠色環(huán)保理念的具體體現(xiàn)。模塊化建筑作為新型裝配式建筑中的一員，打破傳統(tǒng)思路局限，成為新興建筑結(jié)構(gòu)體系中最受關(guān)注的技術(shù)之一。結(jié)合相關(guān)資料，研究模塊化裝配式技術(shù)的整體施工流程，總結(jié)未來(lái)技術(shù)發(fā)展方向并響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能建筑建設(shè)，為提升智慧建設(shè)技術(shù)創(chuàng)造條件。Keys：模塊化模塊化；裝配式建筑；信息化技術(shù)；BIM技術(shù)：TU

：A

：引言

模塊化裝配式建筑作為符合國(guó)家綠色建筑的一項(xiàng)新興建筑技術(shù)，具有施工便捷、低污染和能耗低的特點(diǎn)，其優(yōu)勢(shì)能解決傳統(tǒng)建筑技術(shù)存在的問(wèn)題。獨(dú)特的工業(yè)化建筑模式可以保證各模塊質(zhì)量和拼裝精準(zhǔn)度，以便快速推進(jìn)工程進(jìn)度、節(jié)約工程預(yù)算，并能在一定程度上解決我國(guó)技術(shù)型勞動(dòng)力緊缺的問(wèn)題，推進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1模塊化裝配式技術(shù)發(fā)展模塊化裝配式建筑技術(shù)與傳統(tǒng)建筑技術(shù)差距較大，從設(shè)計(jì)思路到安裝驗(yàn)收都不同。首先，在設(shè)計(jì)初，需要明確各單元模塊的獨(dú)立體系，在構(gòu)造和內(nèi)部結(jié)構(gòu)上保持獨(dú)立設(shè)計(jì)，分別備料施工。其次，施工階段的基礎(chǔ)建設(shè)工程，需要在建筑底部安裝基礎(chǔ)圈梁，利用圈梁和挑板作為裝配式建筑的主板，在主板劃分模塊為其提供安裝基座。根據(jù)劃分好的基座，對(duì)應(yīng)安裝裝配式模板，能提升建筑整體性和建設(shè)完成度。即使有部分模塊出現(xiàn)偏差，也可以單獨(dú)拆裝重新安裝校對(duì)。各體系單獨(dú)完成加工，確保品質(zhì)的同時(shí)，可以在現(xiàn)場(chǎng)將各環(huán)節(jié)串聯(lián)，轉(zhuǎn)變施工流水節(jié)拍，將單工序轉(zhuǎn)化為多工序流水作業(yè)。2模塊化裝配式建筑技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)2.1模塊化裝配式建筑技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)模塊化裝配式建筑技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)較多，集中于以下幾點(diǎn)：相較于傳統(tǒng)建筑技術(shù)，引入新技術(shù)的模塊化裝配式建筑技術(shù)可以減少項(xiàng)目成本，提高施工效率和建筑質(zhì)量。因此，模塊化裝配式建筑技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)得以體現(xiàn)，該技術(shù)將施工地點(diǎn)劃分為兩部分，模塊化施工分為工廠和現(xiàn)場(chǎng)兩部分，工廠內(nèi)預(yù)制構(gòu)件，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工組裝，兩部分可以同時(shí)進(jìn)行，縮短工期的同時(shí)各工種的工作也不會(huì)被打斷，并且不受任何場(chǎng)地天氣限制，提升建設(shè)速度的同時(shí)減少工期成本。預(yù)制構(gòu)件在工廠組裝生產(chǎn)可以減少施工現(xiàn)場(chǎng)鋼筋捆扎混凝土灌注等操作流程，減少了周?chē)h(huán)境污染，降低了噪音和減少粉塵。減少現(xiàn)場(chǎng)模板和支護(hù)的使用量，從而降低了建筑垃圾及其排放量，達(dá)到了節(jié)能減排的效果，滿足了國(guó)家建筑行業(yè)政策推廣要求。2.2模塊化裝配式建筑技術(shù)的缺點(diǎn)模塊化裝配式建筑設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)在于現(xiàn)場(chǎng)組裝過(guò)程，對(duì)預(yù)制構(gòu)件的要求較高，尤其是施工工藝方面，標(biāo)高測(cè)量度必須精準(zhǔn)，放線的準(zhǔn)確性要求復(fù)雜。由于整體預(yù)制件都是由工廠集中生產(chǎn)，預(yù)制構(gòu)件尺寸固定，放線尺寸出現(xiàn)偏差，就會(huì)影響單元模塊的組裝，導(dǎo)致出現(xiàn)工程偏離預(yù)定軌道等情況。施工過(guò)程中，剪力墻標(biāo)高的精準(zhǔn)度控制也會(huì)存在疊合安裝偏差問(wèn)題。因此，整個(gè)流程對(duì)安裝精準(zhǔn)度的要求提高了很多，這也成為模塊化裝配式建筑發(fā)展的主要缺點(diǎn)。由于模塊化裝配式建筑多為混凝土結(jié)構(gòu)，在預(yù)制構(gòu)件預(yù)埋尺寸設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)埋構(gòu)件拼裝點(diǎn)設(shè)計(jì)偏差小，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工難度進(jìn)行調(diào)整，對(duì)技術(shù)要求高。模塊化發(fā)展的缺點(diǎn)在于各部分的精準(zhǔn)度要求，對(duì)施工技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)技能素質(zhì)需求高，專(zhuān)業(yè)人才難以培訓(xùn)，無(wú)法完成規(guī)模化生產(chǎn)。3模塊化裝配式建筑技術(shù)適用性

模塊化裝配式建筑主要采用單元模塊式結(jié)構(gòu)體系建設(shè)，多用于獨(dú)棟住宅和雙拼住宅。不同于傳統(tǒng)建筑項(xiàng)目，該結(jié)構(gòu)多用于木結(jié)構(gòu)體系，其次才是鋼結(jié)構(gòu)體系。由于獨(dú)特的板框結(jié)構(gòu)和承載結(jié)構(gòu)，適用于部分公共建筑建設(shè)中。模塊化裝配式建筑使用領(lǐng)域主要分為多層和高層建筑兩種，德國(guó)對(duì)于模塊化裝配式建筑的要求具有一定審美價(jià)值，通常對(duì)外觀設(shè)計(jì)要求更高，因?yàn)檫@種建筑在設(shè)計(jì)階段就需要采取更多的考量因素，裝配式技術(shù)適用在個(gè)人居所中，更注重個(gè)性化設(shè)計(jì)需求。日本和美國(guó)則將該技術(shù)使用于需要快速建成的多層建筑，重復(fù)發(fā)揮集成化建設(shè)的特點(diǎn)，使用于各商業(yè)街的單獨(dú)拆建和居民公寓項(xiàng)目。在我國(guó)，該技術(shù)被使用在公共建筑和緊急應(yīng)急項(xiàng)目管理中，更適用于災(zāi)難救治任務(wù)，例如各地方艙醫(yī)院的建設(shè)項(xiàng)目，還有部分校園建設(shè)和景區(qū)臨時(shí)賓館的建設(shè)項(xiàng)目。4模塊化裝配式建筑技術(shù)的發(fā)展方向4.1技術(shù)發(fā)展方向展望首先，從模塊化裝配式建筑的技術(shù)發(fā)展方向分析，模塊化建筑適用于底層建筑建設(shè)項(xiàng)目，其建設(shè)高度受技術(shù)因素影響，中高層建筑無(wú)法使用該技術(shù)。未來(lái)技術(shù)發(fā)展方向需要適應(yīng)公眾不斷增長(zhǎng)的需求，基于我國(guó)人口基數(shù)大，大中型城市人口密度高，未來(lái)模塊化裝配式建筑技術(shù)發(fā)展方向應(yīng)更偏向于中高層建筑的技術(shù)突破。其次，我國(guó)多地處于地震帶，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)抗震要求較高，尤其東部沿海城市和西南內(nèi)陸地區(qū)。因此，保證建筑建設(shè)安全穩(wěn)定也是未來(lái)模塊化建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，保障模塊化建筑連接構(gòu)件穩(wěn)定，抗震實(shí)驗(yàn)必不可少，提升結(jié)構(gòu)抗震性是技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。最后，模塊化裝配式建筑在單元模塊運(yùn)輸?shù)跹b安裝過(guò)程中對(duì)工人技術(shù)要求較高，這方面人才緊缺，吊裝過(guò)程難免發(fā)生誤差，不能保證模塊單元的精準(zhǔn)度。我國(guó)部分城市風(fēng)載風(fēng)壓大，吊裝時(shí)容易受風(fēng)載、風(fēng)壓影響發(fā)生偏差，在未來(lái)模塊化裝配式建筑施工中，需要提升吊裝安裝。4.2技術(shù)應(yīng)用展望目前，模塊化裝配式建筑的外形相較于當(dāng)前的市場(chǎng)需求而言比較單一，未來(lái)的模塊裝配式建筑集成化發(fā)展將應(yīng)用于外形復(fù)雜、空間跨度大的中高層建筑中。因此，該技術(shù)除了應(yīng)用于一般建筑住宅、學(xué)校和賓館外，還可以應(yīng)用于以下幾類(lèi)建筑中：我國(guó)一般性自然災(zāi)害如地震、洪水和泥石流發(fā)生后，需要緊急救災(zāi)帳篷安置遇難群眾和受災(zāi)群眾。救災(zāi)帳篷存在安全性低、耐用性差的缺點(diǎn)，模塊化裝配式建筑可以彌補(bǔ)此類(lèi)缺陷。救災(zāi)結(jié)束后，也可以快速拆裝入庫(kù)等待二次利舊使用。同時(shí)，模塊化建筑在未來(lái)可以應(yīng)用于搭建景區(qū)賓館，部分景區(qū)人流量具有季節(jié)性變化的特征。隨著季節(jié)變化，景區(qū)游客流量波動(dòng)大，旺季對(duì)于景區(qū)賓館的需求量高，過(guò)渡到淡季就會(huì)出現(xiàn)無(wú)人居住的情況，而模塊化裝配式建筑可以快捷施工，隨時(shí)拆卸運(yùn)輸多次利用，并且不會(huì)影響景區(qū)生態(tài)環(huán)境，是未來(lái)建設(shè)景區(qū)賓館的最佳選擇。與此同時(shí)，模塊化裝配式建筑也適合建設(shè)新農(nóng)村，隨著國(guó)家政策的大力推進(jìn)，綠色環(huán)保節(jié)能已成為新農(nóng)村建設(shè)的主流話題，進(jìn)而推進(jìn)綠色新型農(nóng)業(yè)建設(shè)項(xiàng)目落地。結(jié)論本文基于文獻(xiàn)論述了模塊化裝配式建筑的概念，對(duì)新興技術(shù)的施工過(guò)程進(jìn)行分析，為我國(guó)未來(lái)模塊化裝配式建筑建設(shè)技術(shù)提供了一定的借鑒思路。目前，國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)正處于結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化階段，模塊化建筑技術(shù)雖然有利于大規(guī)模集成建設(shè)項(xiàng)目的快速建成，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀扔仍處于初級(jí)階段，難以承擔(dān)集成技術(shù)及智慧建設(shè)技術(shù)的重任，缺乏成熟的建設(shè)基礎(chǔ)理論、政策及產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)流程規(guī)范。因此，本文認(rèn)為要逐步跟上國(guó)家指導(dǎo)意見(jiàn)，發(fā)展模塊化裝配式建筑技術(shù)任重道遠(yuǎn)仍需不斷努力。Reference[1]楊超,徐亞沖,歐進(jìn)萍.模塊化裝配式鋼框架組合柱及其抗側(cè)與抗震滯回性能[J].工程力學(xué),2022,39(04):65-75.[2]任德宇,董紅平,繆金蓉.模塊化裝配式模塊化建筑施工技術(shù)探討[J].江蘇建筑,2022,(01):62-66+79.[3]梁曉婕.模塊化裝配式鋼框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析[D].青島理工大學(xué),2021.[4]劉學(xué)春,浦雙輝,徐阿新,倪真,張愛(ài)林,楊志煒.模塊化裝配式多高層模塊化全螺栓連接節(jié)點(diǎn)靜力及抗震性能試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2015,36(12):43-51.[5]劉學(xué)春,徐阿新,張愛(ài)林,馬靖,曹明,