模块化建筑与模块化施工

王晓玲

中国新兴（集团）总公司战略科技发展部副总经理模块化施工在建造阶段可节约工期70%，一般人工费约占建造成本的20%，能直接降低造价15%。在建造的过程中，还能大量减少建筑垃圾，使项目尽快投入使用。

模块化建筑

模块化建筑是一种新型的建筑结构形式，模块化建筑结构体系，以单个房间作为一个模块在工厂进行预制，并可在工厂对模块内部空间进行布置与装修，然后运输到现场通过吊装将模块可靠地连接为建筑整体，模块化结构体系预制比例高，可节约人力、物力，减少工期，绿色环保。

与传统建筑相比，模块化建筑其优点在于能把复杂的建筑结构简单化，把复杂的功能系统分解为子系统，从而更易于管理和实施。模块化建筑设计和建造是基于以下理念：一是适应的建筑设计比较广泛，建筑过程能满足任何新颖的建筑设计方案；二是空间模块都是由二维平面组件构成，通过模块化建筑制造工厂的生产装配线以及严格的质量监控系统，能把所有二维构件组装成一个个空间模块，运输方便，建造灵活i三是减少建筑垃圾和重复投入，绿色环保；四是减少现场的施工量，大量节约人力。

据统计，模块化建筑结构体系的预制比例可高达85%以上，其余为现场基础施工与模块安装的连接工作。模块化建筑得到了很多建筑大师的首肯，取得了很多成功案例。比如，远大集团在长沙盖起30层酒店。就是采用模块化解决方案建筑酒店，一共用了15天就完成了整个建筑的施工。施工过程中，工人像搭积木一样，快速地安装框架和建筑钢材，整个建筑施工场所，没有任何的建筑垃圾。模块化建筑及其模块化施工技术可谓是建筑史上的一场空前革命。

模块化施工

模块化施工技术更加注重小生态环境的建设，最大优点是能够实现平行施工，大量的施工工作在制造工厂完成，有效地减少在现场的施工量，从而缩短整个项目的建设工期。不仅能够降低施工难度，更好地保证施工质量，还能提高生产率，体现人工智能的特点，实现绿色建造达到可持续发展。

与传统建筑施工相比，模块化施工通过完善而严格的“车间”质量管理体系控制建筑质量，建筑牢固性能好，投资回报快，符合城市可持续发展战略，环保节能性能大大高于传统建筑模式，实现了绿色可持续发展。

模块化施工的成功案例之一。坐落于华中科技大学建筑系馆东侧的石榴居，就是关于新型建筑结构体系并按照模块化施工的有益实验。石榴居所有建筑构件均由当地建筑工厂预制，并在现场装配而成，建筑以胶合竹作为主要结构材料，进行整体预制，它的主体结构为30mm×600mm的门式钢架体系，建筑结构直接暴露在室内并作为家居和储物空间，使用较为方便。整个竹制建筑体采用轻型的预制体系，基础为点式桩基。现场工人只需将预制工厂的主要构件以及次级构件进行对位装配即可，而且其中85%的主体构件可以被拆解。

存在的困惑

模块化建筑技术标准还不完善。这是制约模块化建筑及其施工技术的关键因素。在我国，建筑业推广使用模块化建筑结构的现象越来越热，但仍然未形成系列的规范来指导这项工作，这就使得建筑商们尤其是施工单位望而却步，有积极采用模块化施工技术的热情，又担心缺乏相关标准和规范，不能通过质量验收。

技术工人相当匮乏。任何一项工作，都必须依靠专业技能来完成，否则就不可能得到长足发展。工厂化模块式生产对工人的技术要求较高，而我们施工企业的工人基本上是农民工，文化程度低，无法满足工厂化预制构配件的要求。虽然说通过工厂预制，将施工现场对技术工人技能的要求转嫁到预制工厂，在施工一线的技术工人的数量大大减少，一线施工人员就转移到预制工厂从事生产。但在施工现场，由于模块化建筑的设计及施工属于新事物，模块化建筑的设计比较复杂，如何将模块化建筑各个模块单元进行连接组装，保证结构的稳定、牢固、可靠，对现场技术工人的要求，远远大于传统施工方法对工人技术素养和施工能力的要求。这也是制约我们大力推广模块化建筑的一个瓶颈。

模块化建筑在普及率不高的情况下，其高昂的造价也是制约发展的瓶颈之一。由于受施工规模和异地运输的影响，在个地方预制构建数量较少不宜开办工厂而异地运输费用较高的情况下，模块化施工就会因为新开办工厂制造成本高而放弃，只能采取现场现浇方式生产。由于目前模块化建筑尚不普及，当建筑物规模较小，而当地又缺少预制工厂时，施工企业只能自己建厂预制构配件，或从异地预制工厂运输预制构配件。这样就极大地增加了施工成本，使得模块化建筑施工不经济最终放弃。目前，我国进行工厂化预制建筑构配件的企业主要以施工企业为主，其生产线大多从德国等发达国家进口，造价比较昂贵，如果制作的预制件达不到一定规模，就无法摊薄成本，企业就会出现亏损，要实现产业化就比较困难。

采取的措施

提高全社会对模块化施工方法的认识和接受程度。使用者和投资人能否接受模块化建筑及其施工方法，是关键因素。该建筑物是否按照模块化建筑设计，其实对于施工企业来说，都可以对其中的部分单元或全部单元采取模块化施工，但使用人或投资人，由于对模块化施工方法在结构的稳定性可靠性存在疑虑，就可能加以拒绝。由于模块化施工近阶段主要采取钢结构的形式，业主对钢结构在居住时的宜居性不能接受，比如钢结构冬凉夏热，住宅或公共建筑采用钢结构在冬天或夏季保温效果较差，如何节能就是需要考虑的首要问题。由于新技术的应用和新型节能材料的使用，可以通过加大保温层等方法，不仅使建筑物能完全满足使用要求，相比传统施工方法还提高了宜居性，这就需要加大宣传，让全社会都认识到模块化建筑和模块化施工方法带来的重大革新，能对我们的生活带来很多好处。

投资人、设计单位、质检部门等环节融为一体才能真正实现模块化建筑与施工方法的有机融合。目前，施工单位对采取模块化施工方法积极性很高，一些施工单位尤其是具有建筑地产一体化的施工企业，勇于接受新事物，率先采取了这样的模式进行生产。由于建筑地产一体化企业，本身能开发房地产，同时又能自行施工，因此，在房屋设计阶段就采用了模块化建筑，保证了建造阶段能按照模块化施工。通过一体化生产模式，也给这些企业带来了可观的经济效益。但由于新的建筑形式的出现，如果投资人不接受、政府质量验收部门态度不明朗，作为从属地位的施工企业就无法采取新模式生产，因为施工企业是按照设计图纸进行施工，而设计单位在满足使用功能的前提下，按照什么建筑形式进行设计，还需要得到投资人的许可，而投资人在做出选择时，质量验收部门的态度才是决定性因素，因此，只有当各个环节融为 体才能最终推动新建筑模式及其施工方法的推广。

从国家层面推广模块化建筑，尤其是模块化施工方法，而不仅仅局限由住建部推广。模块化建筑和模块化施工能为社会节约大量的资源，有效化解目前建筑业存在的一些弊端，是实施绿色建造、坚持可持续发展的有效途径。模块化施工能大量缩减人工投入，在建造阶段可节约工期70%，一般人工费约占建造成本的20%，能直接降低造价15%。在建造的过程中，还能大量减少建筑垃圾，使项目尽快投入使用。但目前，仅住建部在大力推广该技术，热衷于此生产方式的大多数是施工企业，设计单位并未真正认识到该新技术对建筑设计产生的影响，尚未在设计业务中加以运用。众所周知，施工企业处于建设的从属地位，如何建造房屋完全依靠设计图纸，在设计单位仍然按照传统模式设计的情况下，要擅自变更谈何容易。因此，要真正推行此技术需要从投资部门，也就是发改委，大力倡导此技术。从源头推广才能达到较好的效果。