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模塊化建築-面向未來的建造方式(一)

2022 年 10 月 2 日 大大的文

一、概述

現在國內的裝配式混凝土建築主要采用的是在工廠內預制好構件後運至現場進行裝配的模式,在當前的發展階段,這種模式有效地推動了裝配式建築的發展,有其存在的價值和意義。

當然這種模式也有它自身所難以避免的問題,例如施工現場同時存在預制裝配和現澆兩種工藝、還需要使用一定數量的支撐和模板等。

模塊化建築-面向未來的建造方式(一)

施工中的裝配式建築

參考裝配式産業發展得較好的國家和地區的經驗和發展路徑後可以發現,這些地方近年來流行著一種創新的裝配式模塊化住宅建造方式。

這種建造方式將整間房間包括其內設備在工廠內預制完成後,運至現場裝配成完整建築物,即模塊化集成建築。模塊化集成建築將結構骨架、圍護部件、內裝、機電設備等子系統在工廠內制作成完整的整體式單元模塊,更加貼近建築“産品”的概念。

模塊化建築-面向未來的建造方式(一)

說到模塊化集成建築,最具代表性的可能就是集裝箱建築,扛上貨車就能運走,到地方把地面簡單處理一下放下就能住人,抛開居住體驗,作爲臨時建築來說真的是很方便了。

模塊化建築-面向未來的建造方式(一)

集裝箱房

模塊化建築的曆史或許可以追溯到1901年蘇聯工程師首次嘗試制作的木制箱型房屋,之後的時間裏模塊化建築不斷發展,也出現了一些非常經典的案例,例如1967年建築師Moshe  Safdieshe設計的“Habital 67”鋼筋混凝土盒子建築,讓人著實耳目一新,放在現在看來,也是十分的驚豔。

模塊化建築-面向未來的建造方式(一)

Habital 67

二、分類

2.1 按材料分類

本文主要介紹作爲永久建築的模塊化集成建築,主要有混凝土模塊和鋼模塊兩種,除此之外還有木材、鋁合金、塑料、玻璃鋼等制作成的各種臨時的模塊

(1) 裝配式混凝土盒子結構

首先對整體建築進行拆分,同時進行模塊化設計,然後在工廠裏進行整澆或者預先完成梁、柱、剪力牆、疊合板、飄窗等預制構件的制作,通過可靠連接方式裝配成盒子結構,再將完整的混凝土盒子結構運輸到施工現場按照裝配式的形式組裝成預制裝配式模塊化建築的整體。

模塊化建築-面向未來的建造方式(一)

某公司混凝土模塊化房屋案例

(2)集裝箱盒子結構

在工廠中將牆體與樓板連接在一起制成箱形預制整體,同時對其內部設備進行安裝和牆面裝修等工作, 然後運送到施工現場,直接對集裝箱盒子結構進行組裝,或與其他預制構件及現制結構相結合,建成房屋的體系。具有工業化生産的特點,體現建築快速、多變、簡潔高效的特點。

模塊化建築-面向未來的建造方式(一)

北京三裏屯南區集裝箱建築

(3)鋼結構盒子結構

鋼結構盒子結構采用鋼框架進行承載,牆面使用複合材料,制作相比混凝土盒子較靈活,和混凝土相比,重量輕,運輸和吊裝都比較方便。

模塊化建築-面向未來的建造方式(一)

雄安市民服務中心

鋼結構盒子預制化程度比較高,在施工現場只需要進行吊裝和組裝工作,抗震性能和建築立面表現效果上比較優異。

生産效率高、整體性好,解決了工業化生産的重複性與滿足不同建築功能以及結構要求之間的矛盾,並且克服盒子結構在運輸上不方便的特點,使盒子結構成爲一種高質量、高效率、新穎、靈活、環保的建築及結構形式。

由于需要額外的工藝解決耐腐蝕和防護性能差的問題,導致其造價有一定程度的提高。

2.2 按結構體系分類

按照模塊化集成建築的結構體系,可以大致分爲以下幾種

(1)全盒子體系

全由承重盒子組成,構造簡便,剛度好,但是存在雙層樓板和雙層牆。

模塊化建築-面向未來的建造方式(一)

全盒子體系

(2)骨架盒子體系

鋼筋混凝土或鋼骨架承重,盒子鑲嵌于空間結構中,盒子只承受自重,可用輕質材料制造。

模塊化建築-面向未來的建造方式(一)

骨架盒子體系

(3)中心支承盒子體系

先建造一個鋼筋混凝土中心主體,再從中心主體伸出懸臂,懸挂居住套間的盒子或利用盒子上附設的連接件固定在中心主體上

模塊化建築-面向未來的建造方式(一)

中心支承盒子體系

近年在模塊化集成建築發展過程中,湧現出了數種各具特色的結構體系,這裏就不一一贅述了。

好了,關于模塊化建築的第一篇簡要介紹就到這裏了,後面會在第二篇中介紹模塊化建築在新加坡、美國及香港地區的應用情況以及當前在國內推廣應用模塊化建築存在的難點。

個人能力所限,若有錯漏之處,歡迎不吝賜教、指正

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