模块化建筑设计与施工.doc

模块化建筑设计与施工专业： 工程管理 学生姓名：晋国亮 指导老师：王素芳摘要:建筑业作为与人们日常生活息息相关的重要行业，其建筑形式随着时代与科技的发展呈现出一种多样化的趋势。随着科学技术的发展和土地资源匾乏等问题的加剧,模块化建筑系统作为建筑多样化的一种，成为建筑领域重要的研究课题。模块化建筑更注重的是系统、构件、材料这三者之间的关系，是建筑行业创新的重要途径和方式.本文通过对模块化建筑设计与施工的研究，总结出当代建筑设计与施工的动态性趋势，有助于对建筑空间模块的认识，从而对建筑创作现状的反思及对建筑创作的展望。关键词:建筑空间；模块化；设计理念；施工理念Modular architecture design and constructionAbstract： Construction and Peoples Daily life as an important industry, its architectural form along with the time and the development of science and technology presents a trend of diversification. With the development of science and technology and land resources lack plaque problems such as intensifying， modular architecture system as building a diversified， become an important research field of architecture。 Modular architecture pay more attention to the system, components， materials， this paper， the relationship between the building industry is the important innovation of ways and the way. This article through to modular architecture design and construction of research， summarizes the contemporary architectural design and construction of the dynamic trend， is helpful to the understanding of the architectural space module， thus to architectural creation present situation reconsidering and the prospect of architectural creation.Key Word： Building space； Modular; Design idea; Construction idea一、引言20世纪90年代以来，随着社会竞争日益剧烈，提高生产效率、降低生产成本成为企业发展的必然道路。从而导致社会分工的不断细化，模块化的方法和理论也被引入到建筑领域。经济环境的变化对模块化的发展起到了巨大地推动作用，全球化的经济格局正在逐渐形成，为确保资金价值不变如何缩短投资周期已经成为投资者首先要考虑的问题。较快的建造和竣工速度以及订单式的生产和购买方式能有效的缩短工期和资金占用时间，从而避免资金过早积压,节省投资成本和机会成本.理想的竣工速度使项目能比传统建筑方式更早的交付使用，产生效益.预制混凝土、钢构件的加工等由于这些技术的不断应用和构件性能逐渐完善为模块化建筑提供了基础。形成了“集成设计+工厂制造+现场安装”全新建筑方式，适应新形势下建筑的发展方向.同时模块化可以对每一个构件、每道工序进行信息收集形成信息模型，可以在各个阶段添加各自专业的资讯、更新、追踪变更和维护。期望可以很大程度地减少当工程在参与方之间提供与接收时，所发生的资讯漏失。而其提交的资讯内容远超过现行工程实务上的量，为建筑信息化管理提供坚实的基础.二、模块化建筑的界定模块化建筑,又称为空间体系的模块式装配建筑，是由模块化构建组成的一种建筑形式.所有的模块均应在工厂预制，所有的模块构件应该既是一个单元结构又是一个单元空间。单元结构就是每一个模块都有其自身的结构，不依赖于外部而独立支撑存在,同时可以呈现不同的形体构造；单元空间意味着根据不同的功能需求，模块内部被划分成不同的空间，并根据要求装配上不同的生活设施.模块在工厂完成预制后，通过运输设备运到工地,利用吊装设备吊装完成。三、模块化设计理念适用、坚固、经济、美观是建筑设计的一般理念，也是模块化建筑的理念.毕竟模块化建筑在功能和结构方面,要满足人们的使用要求。同时，要具有大胆创新的思想，因为建筑本身在人们的意识里已经固化成了非移动的物体，而人们要使用的是建筑的内部空间，如何在模块化建筑中体现这个空间，这就要求建筑师要将其他领域知识与建筑知识相互融合，寻找恰当的结合点.重要的是形式的设计要体现美观的理念。建筑师可以从组合方式等方面去拓展和挖掘使建筑具有美感，建筑师应像汽车制造商那样能创造美的车辆一样创造优美的可移动的建筑物。可以尽可能与模块化建筑所应用的城市或地域文化背景相融合。从模块化建筑的概念中可以清楚看到,预制生产、交通运输、吊装安装、拆装等一系列方便的功能，是模块建筑必须具备可移动性的特点。可移动构件本身就充分的体现了可持续发展的思想。节省资源和材料，可以重复多次使用。在最近几年的发展过程中。越来越多的业主了解了这种新型住宅建筑模式.越来越多的新颖设计方案涌现出来并给人们的生活提供了多样化的方式，个性化的设计和选择较好的体现了设计的人性理念。模块化建筑的设计可以符合人们对任何一个时代的想象与追求，任何的风格，甚至大小很多设计还成为了符合大众喜欢的样式而被广泛的借鉴和使用。模块化住宅越来越受欢迎，人们对它的建筑风格上的要求也越来越复杂,建筑设计师们正在不断改进自己的设计风格以迎合业主的个性化需求。比如：工厂可以制造的各种模块的尺寸、房屋的走向、各个模块的衔接细节。此外,建筑的地理位置也是需要考虑的，如果要经过狭窄或者崎岖不平的道路,必须设计使用小型模块以便于运输,这都是要在设计初期都将考虑到。模块化建筑作为有特色、有内容、引人注目而又精确有效的空间环境，在设计时应当考虑消除它对人们心理产生的临时性和移动性影响,注重增加其舒适性和稳定性。使人在使用时，对建筑的传统概念不至于产生大的甚至是错位的变化，从而产生消极的心理负担。在设计的同时,也应当注意新材料和技术的应用.模块化建筑在新材料和新技术的出现后，有了较大的飞跃。所以，新材料的产生可能对模块化建筑设计产生较大的影响.对于模块化建筑,采用新技术新材料可使提高它的使用功能和寿命.四、模块化施工理念近年来由于绿色设计和循环经济的兴起，模块化方法被广泛采用。例如汽车的设计和制造也开始采用应用模块化方法。模块建筑是一种组装化技术,它用事先预制好的模块构件组装成各种房屋,施工简便、组装灵活。简单概括模块化原理，就是解决一个复杂问题自上而下逐层把系统划分成若干模块的过程,每个模块完成一个特定的子功能或者适合分项的单一结构，而所有的模块按某种方法组装起来成为一个整体，完成整个系统所要求的功能。在建筑业中我们把实施模块化这个过程称为模块化施工,模块化施工是一种现代先进的施工理念，它的先进在于大量引入模块作业,极大地缩短了工期；工业化生产程度高，因而可以在很大程度上减少用工；同时材料和设备的损耗降低，工人劳动条件大大改善,免受日晒雨淋之苦;施工过程可不受或少受气候影响,利于组织常年施工；降低现场施工组织的难度，有助于安全管理，在施工安全上有一定的保证，产生良好的经济效益。不但没有违背传统的施工理念，而且把它们进行优化，依靠当今的先进技术。进行剖析、分项，由局部小模块到大模块，逐步实现最大模块化。模块化的施工是有前提条件的,它很大程度上依赖于发达的制造技术、加工技术与信息技术。只有拥有了相当规模能力的运输吊装设备，才能满足大型模块安全便捷的运输与安装；只有拥有了相当水平的加工本领与管理体系，才能实现大量模块精密的对接；只有拥有了相当高的施工管理信息化水平，才能满足各道平行作业有条不紊的同步管理。以我国首次建造的AP1000第三代先进压水堆核电机组将大规模采用模块化的设计、施工技术.从施工模块角度看，AP1000的模块分为钢壳模块、大型结构模块、小型结构模块和设备模块.具体就施工过程，可简化归纳如下流程:先由土建人员盖好房子；然后移交给安装人员引入设备管道等，期间可能需起重机、拖车等进行协助；待大设备基本引入到位后，再反移交给土建人员进行二次作业，如抹灰、二次地面等;当条件具备后，安装人员在某些区域进行电气仪表等精密设备的安装；最后整个房间施工完成后移交给调试与运行.这种模块化的施工方式类似于“搭积木”，即在车间或现场预制区域将模块做好，然后利用超大型起重设备一个一个地进行搭接。目前我们通常的房屋建筑工程与市政工程等项目中还不至于如此复杂。比如住宅产业化中推广预制装配式结构就是把房屋分解成小的单元模块或施工模块，在车间或现场预制区域将这些模块做好，然后利用起重设备进行搭接.这些手段降低成本，提高了品质，所以在城市建设中应用并推广。五、发展模块化建筑的必要性与实际意义目前,我国正处在一个大力发展基础建设的时期，建筑市场潜力巨大,全国居民住宅还处于一个供不应求的局面中。随着我国城市化步伐的加大,棚户区危房旧房随处可见，许多拆迁户无房可居。然而传统的建筑速度比较慢,房价居高不下，这种情况困扰着政府和居民.现在,由于砖混结构对耕地的破坏，国家已经禁止使用粘土砖,限制高耗能材料。由此给新型施工技术和建筑材料提供了一个广阔的天地.模块化建筑以其独特的优越性得到越来越广泛的使用，为了多快好省地进行建设，提高建筑装配化的程度,使工厂按照标准设计图纸，预制整套构件，然后运到现场进行安装，即采取设计标准化、生产工厂化、施工机械化的途径是我国建筑事业逐步发展的一个重要方向，相信这必将带来建材业、物流业、施工行业一次新的产业升级与大变革。工业化住宅具有良好的发展潜力,经过实践的磨砺就会具有强大的生命力和广阔的发展前景。目前我国大量推广工业化住宅的条件暂时还未完全成熟，但随着生产技术水平的提高和生产的规模化。工业化住宅将会很快进入中国百姓的生活.呈现大规模的发展态势，住宅建设要符合可持续发展,成为居住生活中的新宠。因此现在加紧这方面的研究开发工作,是很有现实意义的。六、结语模块化建筑为建筑赋予了新的可再生长特性，随着信息化的发展，各行业的联系更加方便快捷;国家正推行建筑部件系列化、标准化、通用化、配套化使得建筑产品大力实行工厂化生产、模块化施工。数字化技术的广泛应用,将改变未来城市住宅的面貌，并给社会生活带来前所未有的影响.计算机仿真技术和虚拟施工技术的发展,使得设计院将来只要依据业主提出的设想。可利用模块化设计将虚拟建筑产品直观地展示给业主，业主满意后签订合同。工单位根据模块设计图纸.向各建筑部件品加工中心下发订单，最后在现场进行模块化施工，将建筑产品迅速地交给业主使用。除此之外，通过对房屋建筑的模块化，可以很好的把握房屋质量，因为通过对房屋进行模块构建后，每一个模块都经过了生产过程的检验和测试,加大了房屋建筑构筑材料质量的控制力度。当前世界建筑的文化，在纵向上可持续发展于自然与生态的回归。在横向上全球化与地区化,同时又在技术上与理论上呈现多样并存之势。加上现代科学技术的发展和运用，与城市建设的需要，建筑的模式必将从单一的形式中跳跃出来.多样化、规模化是其发展出路,模块化建筑作为建筑多样化的一种形式,值得我们探索和研究，也将会是未来建筑发展的趋势。参考文献：1胡志斌，王彦峰。模块化建筑的设计特点及其可操作性(J）。知识经济，2010，(01）.2吴芸，郑强,宋炜卿。建筑钢结构加工配送与模块化施工研究（J）。建筑技术,2011，（07）。3于鑫，余龙。建筑空间模块化设计理念浅析（J）.商品与质量 学术观察，2011，（07）.4曲媛媛模块化建筑空间设计发展研究（J）。硕士学位论文.苏州大学,2009，（03)。5余庆军,潘思明，常亚楠。谈工程建设模块化施工（J).中国高新企业 ，20lO，（12）：12913l。6郭艳艳。模块化房屋建筑结构（J）。城市建设理论研究，2011，(05）。7思铭. 浅谈AP1000的模块化施工（核电）（J）。中国建筑,2010，（07)。8童中时.模块化原理设计方法及应用(M）.中国标准出版社，2000,(05)： 156158。9张贤友。 建筑结构体系的认识(J). 当代建设， 2003, （03）。10张伟。模块化组织的形式、演进及运行机理研究（M).经济科学出版社,2011，（03）： 12.11周杰。 建筑结构体系的再造和重构-对高层建筑的设计尝试（J）。 四川建筑， 2004,(04）。12岑伟红。郭蕊莲.当代建筑实践中的“模块化倾向（J）。福建建筑,2010，（06）。13贾德昌.工业化住宅渐行渐远(J）。中国工程咨询。2010，(06).14郭盛元.中国住宅可持续发展与集成化、模数化国际研讨会(J)。住宅科技，2007，(07）。15张冰.工业化住宅的节能环保体系研究(J）。住宅科技。2010,（02).16张琳。孙立红。浅析住宅建筑空间设计与发展（J）。黑龙江科技信息，2010，（04）.17彭杰战,王征。建筑空间的安全设计初探(J)，四川建筑。2007，（01）.18贺梦从系统设计看可持续性建筑设计（J）。东华大学2005，（09）19朱文健。盒子建筑的建构（J)建筑师2003，(06）20张以宁我国盒子建筑发展的现状（J）建筑技2005（01）