模块化建筑建造技术概述

模块化建筑建造技术概述

王寒冰

中冶天工集团有限公司，天津 300308

摘要:作为一种新型的建筑形式，模块化建筑由于其轻量化的设计以及简易的装配操作环节，在当下市场上得到了快速的发展。对建筑的设计以及建筑中起着重要的作用。目前经济环境下，建筑行业的发展更加注重对于能源、环境等方面你的保护，而模块化建筑借助其优势可以充分发挥在建筑工程中的作用，同样也推动着建筑行业的绿色发展。基于此，文章通过结合实际，对模块化建筑技术进行分析，探索其未来的发展方向和趋势，期望为我国新型建筑行业的发展提供相应理论依据。

关键词：模块化建筑；建造技术；应用分析

模块化建筑作为一种新型的建筑体系，主要理念就是在建筑设计的过程中，将建筑体通过分解成为若干个独立的空间，以这些独立空间建筑为模块，在广场中进行对应模块的制作，最后在施工现场进行整体拼接的一个过程。模块化建筑通俗的将就是拼接型建筑[1]。在当下建筑行业的迅猛发展中，模块化建筑得到了广泛的应用前景。相对于传统的混凝土结构以及框架式空间结构而言，模块化建筑拥有更高的空间多样性以及灵活性。并且可以有效降低施工现场的污染，是重要的绿色建筑发展的方向。文章通过对模块化建筑技术的发展趋势进行分析，期望为模块化建筑的设计以及发展提供相应理论方向，为我国基础建设行业提供发展动力。

一、模块化建筑简述

模块化建筑是一种有别于传统现场建造方式的建筑类型，它将建筑物作为一个产品，将建筑总体"切割"为一个个标准尺寸的模块单元，一个模块单元好比一辆汽车的一个部件，是建筑物的一个基本组成单位。为满足人们生产生活的需要，建筑物有着不同的建筑属性和功能。对于医药厂房来说，可以预见，每个模块单元不仅包含部分建筑属性，如模块包含建筑的部分柱、梁、楼板、墙体、门窗等基本建筑构件;同时每个模块单元也包含部分生活和工艺生产功能，如模块必然包含建筑需要的空调系统、消防系统、楼宇控制系统等公用工程系统和满足生产需要的工艺系统及生产线。构成建筑物各个模块单元均在工厂中进行预制生产，预制完成后被运输至建筑物所在地，最后通过一定的连接方式组装成为一个功能完整的建筑整体。

二、模块化建筑的优势分析

作为现代建筑中的新兴技术，模块化建筑有着强有力的发展前景以及其独有的内在优势。第一，在施工工艺方面，模块化建筑可以有效节约施工现场的工作时间。整体在各个模块运输到施工现场后，进行简单的组装就可以达到装配的效果，不需要依赖一些大型的机械设备就能实现对各个模块的组装和拼接。可以有效的减少现场的施工流程。第二，对于模块化建筑技术可以有效的缩短施工周期。一半以上的施工过程都是前期在工厂内进行预加工得以完成，可以极大程度的缩短建筑周期。同样工厂内的施工也可以避免现场由于天气变化以及城市居民的生活需要导致的经常停工现象。第三，模块化建筑主要材料都是以新型环保节能的材料进行制作，大部分都可以进行回收。可以有效节约资源，保证了资源的回收再利用。可以有效的避免环境资源的浪费，同样也符合当下国家绿色发展的重要理念。第四，模块化建筑相对传统框架结构而言，由于大部分的建筑工作都是预先在工厂进行完成，从而可以通过厂区内对材料以及工艺的严格审查，保证了施工强度以及质量。在标准化控制的过程中，更加有效的保障了建筑的稳定性。第五，在经济成本的角度上考虑，虽然模块化建筑在前期投入较多，但对于整体建筑工程的造价及预算方面，模块化建筑可以节约一半以上的人力，并且加之建筑周期较短，可以有效地节约建筑过程中的一些不必要的成本。整体上经济成本相对较低。

三、模块化建筑建造技术

以制药行业巨头沃森在玉溪投建的国内首家模块化M-RNA新冠疫苗厂房项目为例，介绍模块化医药洁净厂房的生产建造技术。

（一）3D建模技术

3D建模是模块化建筑生产建造的基本设计工具，相对于传统厂房的平面设计，可实现在建筑物生产建造之前，将建筑的每一个组成部分模型化、具体化，搭建一个建筑实体真实模型。3D模型的建立相当于一次模拟生产制造过程，可提前发现和避免传统建筑建造过程的隐患。目前3D建模技术已经成为模块化医药厂房生产建造的必要技术之一。

（二）生产建造模式

相比于传统建筑，模块化厂房是以建筑模块单元为一个生产建造单位，各个建筑模块单元可以同时在生产车间内生产建造，因此模块建筑的生产建造过程属于生产管理的一部分。模块化厂房的生产建造过程与传统工地现场的施工安装相比较，具有精细化、流水化和标准化三个特点。传统建筑厂房施工开始，都应具备五个方面的基本条件，即:人、机、料、法、环五要素，模块厂房的生产制造对于生产五要素的要求显得更为精细，在生产建造之前，除了传统的各种施工方案、进度计划、人员设备机械计划等还必须有完整且精细的工单、作业手册和材料准备。

（三）精细的技术图纸

由于建筑模块具有产品属性，且在车间的生产建造采用生产管理模式，因此，模块单元的生产建造对图纸的精细化要求较高，如果说3D建模技术是模块建筑的基础，那么精细的图纸是模块化建筑的生产效率和质量的保障。模块化厂房以3D建模设计为设计基础，其导出的施工图纸具有的明显的产品属性，可满足模块单元的生产建造的需要。

（四）设备材料的管理

在模块医药厂房的生产建筑过程中，3D建模技术不仅仅是设计工具，而且是设备材料管理工具之一。在3维模型中，每个设备材料都有一个属于自己的唯一编号，可利用3D设计工具实现设备材料的采购和生产工单、料单的下发。例如在通风系统中，每节风管都有自己的唯一编号。风管材料采购时，可以根据3D设计图导出风管总清单和详细数据属性，进行风管的预制或者采购;安装时，再根据3D设计图导出本次施工需要的材料清单，由于本次施工料单中风管和风管总清单中有相同且唯一的编号，生产建造班组安装前，可根据料单精准地进行材料领取，再根据3D工具导出的施工图按编号施工，做到一个萝卜一个坑。
四、模块化建筑技术的发展方向趋势

（一）个性化及定制化的发展方向

当前随着模块化建筑技术的不断发展，模块化建筑的质量以及经济效益被人们广泛关注。其样式也逐渐增多，得到了更多人的认可，在建筑行业中逐渐凸显其重要的发展地位。但随着人们生活水平的日益提高，模块化建筑也要从人们的需求进行出发，实现人们的个性化以及多元化的定制需求。通过在供给侧方面进行不断完善，实现人们需求侧的个性化定制。所以，模块化工厂进行规模扩大的同时，也要不断与时俱进，更新技术以及发展理念，才能满足各种不同客户的个性化以及定制化的需求。这是必然的发展方向，由于当下的建筑行业的发展模式以及供给侧结构性的改革。建筑行业也要挖掘人们的内在需求，并且要实现资源的节约。在建厂后要充分发挥出厂区的功效，在大规模建筑工程之外，多挖掘小批量用户的需求，从而实现厂区功能价值的最大化。这样不仅可以保证建筑单位的经济发展，同样也可以为建筑单位实现与时俱进的发展理念，从而在不断引进新的建筑资源以及建筑理念下，满足人们日益增长的美好生活需要。

（二）绿色环保以及多元化发展方向

模块化建筑技术相对于传统的建筑工程，有着多方面的优势。介于其便于运输、拆装简单以及灵活的造型设计，模块化建筑的用途也更加趋于多元化的方向。比如灾后重建以及自然环境下的应用都有更为广泛的应用空间。基于此，模块化建筑的未来发展空间以及发展方向会更加明确。更多的特殊建筑场景比如流动商铺、房车营地、公共建筑的搭建以及对于新农村建设等方面都有着重要的发展空间。除此之外，模块化建筑的发展也符合当下时代发展的背景，可以更加有效地践行环保理念。在此基础上，模块化建筑还有着更高的环保效果。对于资源的节约和再生资源的利用，施工现场换进的保护都起着重要的作用。所以，在未来的厂区规划以及项目施工中，充分考虑到模块化建筑体系的重要意义，可以帮助建筑工程朝向更为有利的方向去发展，从而实现建筑工程的绿色价值。

结束语

模块化建筑是最近兴起的新兴建筑类型，其生产建造技术和建筑类型有关，对于医药厂房来说，生产建筑技术已经比较成熟，但相比较传统建筑，也遇到不少的新问题，但是模块化建筑在我国和国外都拥有较好的市场前景，也希望模块化建筑的出现，使建筑领域多样化，让建筑产业生产建筑技术得到提高和进步。

参考文献：
[1]李国杰，陈耀辉，赵真.模块化建筑建造技术应用[J].山东工业技术，2022(6):1.

[2]韦贵荣.模块化建筑建造技术应用[J].信息周刊，2022(7):2.

[3]司薪圣.浅谈模块化建造技术在建造中的应用[J].中国石油石化，2022(12):60-61.

[4]姜美玉，李鑫.浅谈模块化建造技术在建造中的应用[J].石化技术，2022，25(9):2.