模块化建造技术在建筑工程中的应用

模块化建造技术在建筑工程中的应用

叶郭峰

东南大学  浙江省嘉兴市  314300

摘要：在现代建筑领域，模块化建造技术作为一种创新的建筑方法，正逐渐引起人们的关注和应用。它通过将建筑工序拆分为模块，并在工厂环境中预制这些模块，然后快速地在现场进行组装，以提高施工效率、降低成本并保证质量。然而，要实现成功的模块化建造，涉及到许多技术因素的考量和应用。

关键词：模块化建造技术；建筑工程；有效应用

1 模块化建造概述

模块化建造是一种建筑施工方式，它采用工厂预制和现场组装的方法来构建建筑物。在这种方法中，建筑结构和装饰材料以模块的形式预先制造，并在现场进行快速组装。模块化建造可以应用于各种建筑类型，包括住宅、商业建筑、公共设施等。模块化建造使用工厂环境来制造建筑模块。这种环境可以控制温度、湿度和其他条件，从而确保模块的质量和精度。预制的建筑模块在现场可以迅速地进行组装。由于模块已经预先制造好，因此施工时间可以大大缩短。在模块化建造过程中，各个模块需要在现场进行安装和连接。这要求施工团队进行良好的协调和合作，以实现模块之间的无缝连接。由于模块化建造可以减少施工时间，因此可以加快项目的进度并提高施工效率。使用模块化建造可以帮助企业更好地控制成本，减少人力和材料浪费，以及减少不必要的工期延误。工厂环境下的预制可以确保建筑模块的质量和精度。此外，模块化建造还可以减少现场变量和错误。

2 模块化建造技术的特征

2.1 质量提升

由于将原整体工程拆分后分模块独立完成，各模块集中关注自身质量，且模块之间需要对接拼装，质量精度要求提高，各模块将各自内部质量问题在整体拼装前处理解决，拼装过程只关注模块间接口对接，整体质量得到提升。

2.2 重要资源占用少

整体工程拆分处理后，原工程对重要资源的占用将缓解，如在造船行业将整船分段建造后，各分段可独立完成，只在拼装时方需在船坞内进行，对大型船坞的占时降低，在原船坞条件下，建造效率大幅提升。

3 模块化施工技术在建筑施工技术中应用的重要性

3.1 提升施工效率

建筑工程整体规模相对较大，施工较为复杂，且施工工期性对较久。通过对模块化施工技术的有效应用，可以使施工工期得到相应的减少。一般而言，模块化建筑具有较大的预制比例，通常可以超过85%，剩余部分则属于管线穿线以及管道焊接等部分施工。所以，对于模块化建筑，大多数模块单元均位于工厂采取规模快生产，如此可以使施工效率得到充分保证。实际施工期间，仅需对各模块单元吊装到指定位置，从而完成安装施工，这同传统建筑施工进行对比，不但施工更为简便，且施工效率可以得到保证。

3.2 为施工提供便利

建筑工程整体规模相对较大，施工期间所需的人力、物力与财力同样较大，与此同时，建筑工程施工多以室外为主，天气等因素产生的影响加到。比如，位于北方地区，因为冬季气温较低，无法开展施工。通过模块化施工技术的合理应用，则不会受到环境因素产生的制约影响，同样能够采取工厂化生产，且生产效率可以得到充分保证。除此之外，工厂化生产能够确保生产活动标准规范，使模块单元质量可以更加可靠，并节约材料浪费。模块单元采取工厂化规模生产，也使模块单元更加精密与规范，充分满足设计标准，为现场安装施工提供可靠保障。

4 模块化建造技术在建筑工程中的应用

4.1 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。

4.2 成本控制

模块化建造将大部分施工工作转移到了工厂环境中进行，减少了在现场所需的人力资源。相对于传统的砖瓦施工，使用模块化建造可以节约大量的劳动力成本。模块化建造通常会进行预测和计划，以确定所需的材料和数量。因此，可以更好地优化材料采购和管理，避免浪费和过度采购，进一步降低了建筑项目的成本。模块化建造倾向于使用标准化的设计和制造，可以实现规模化生产。这种标准化和大规模生产导致成本的降低，从而减少了单个模块的制造成本，并提高了生产效率。使用模块化建造技术可以缩短整体建造时间，减少对运输、机械设备等的使用时间，从而降低相关成本。此外，较短的施工时间还可以减少利息成本和其他间接费用。由于模块化建造采用预制工厂环境下的质量控制和检测，可以更好地控制施工质量和规范。这有助于减少后期维修和翻修的成本。特定的设计要求和个性化的定制可能会增加模块化建造的成本。因此，在设计阶段需要确保与模块化建造技术的适配性和可行性。模块化建造需要将建筑模块从工厂运输到现场，并进行现场组装。这涉及物流和安装等额外费用，需要合理地评估和计划。模块化建造技术通过优化人力资源、材料管理和规模经济效应等方面，能够有效控制建筑项目的成本，并提供更具竞争力的建筑解决方案。然而，成本控制需要综合考虑各种因素，并根据实际情况进行评估和决策。

4.3 模块单元运输

模块化施工加护的有效应用，需位于工厂生产具体的模块单元，而后运输至施工现场完成安装。模块单元运输前，应采取有效密封处理，密封材料以厚塑料膜为主，并保证密封效果良好。同时，应重视模块单元连接处防水处理。模块单元运输期间，应选择合理的运输工具，同样应保证运输路面相对平整，以防由于颠簸等情况对模块单元质量产生相应的影响。除此之外，应保证运输路面具有足够的宽度。所以，模块开始运输前，应准备合理的运输工具，并根据运输路面基本情况，制定可行的运输路线，确保运输安全性。比如，模块单元运输期间，若途经隧道等危险路段的情况下，为确保运输安全，应使用拖车完成运输工作。模块单元运输期间，交通因素对运输产生影响之外，同样会受到其他方面因素产生相应的影响，如天气等因素，均会对模块单元质量造成相应的影响。为防止外界因素产生的不利影响，运输期间应当加强密封处理，使用塑料膜进行完全覆盖，以防由于降水出现受潮的可能，从而对质量产生不利影响。

4.4 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。

5 结束语

模块化建筑施工技术作为一种创新的建筑方式，在建筑行业中得到了广泛的应用。通过在工厂中预制制造模块化构件，并在现场进行组装安装，模块化建筑可以显著缩短建筑周期、提高施工效率，并带来时间效益和成本效益。同时，模块化建筑施工技术还具有质量效益和可持续性效益，通过标准化生产、减少材料浪费和提高质量控制，提高了建筑的质量，减少了资源消耗和环境影响。

参考文献：

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[3]潘梁. BIM技术在建筑工程模块化施工中的应用分析 [J]. 价值工程, 2020, 39 (13): 287-289.