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關(guān)鍵詞:模塊化;建筑結(jié)構(gòu);分析
中圖分類號: TU8文獻標(biāo)識碼: A
模塊化通常運用于計算機領(lǐng)域。模塊化建筑,就是將復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)進行分解,制作成各類構(gòu)件。分解過后能有效降低結(jié)構(gòu)的建設(shè)難度。在建筑行業(yè)對建筑結(jié)構(gòu)進行模塊化,能顯著提升建筑工程的施工速度,只需要明確建筑工程的施工次序,然后依次將其拼裝完成。這種新型建筑模式能迅速推動我國建筑施工技術(shù)的發(fā)展。
一、模塊化建筑發(fā)展的必要性
社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展對生活的各方各面都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,也對建筑物的各方各面提出了更高的要求。建筑模式的多樣性對促進建筑行業(yè)的的發(fā)展能起到十分重要的作用,模塊化建筑是建筑的一種新模式,應(yīng)用前景十分廣闊。由于傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)對耕地可能造成的破壞,相關(guān)政策已經(jīng)明確規(guī)定不能在建筑物中繼續(xù)使用粘土磚,這種情況下新型建筑模式由于其技術(shù)上的優(yōu)越性能取得更進一步的發(fā)展。
目前我國建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度較快,市場對建筑的需求量較大,但是由于傳統(tǒng)建筑施工技術(shù)建設(shè)周期長的特點,無法滿足當(dāng)前我國居民的建筑物需求,并且由于我國制定的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對見地建筑物施工過程中的環(huán)境資源消耗量提出了更高的要求,所以發(fā)展以及推廣模塊化建筑是十分必要的。
二、盒子式建筑
目前階段,模塊化建筑中應(yīng)用范圍最廣的就是盒子式建筑,盒子式建筑的外形也最符合模塊化建筑的特點。盒子式建筑,其外形就像一個方盒子,線條簡潔明了,能很好的符合未來建筑外部輪廓直線化的發(fā)展趨勢。
(一)盒子式建筑概述
盒子式建筑的材質(zhì)多變,能根據(jù)具體需要選擇鋼筋混凝土、鋁材、木材、玻璃鋼甚至塑料等進行構(gòu)件制作。制作的構(gòu)件通常是一個長方體,有頂板、底板以及四面墻體(可以根據(jù)需求少制作一面或者兩面墻)。這些構(gòu)件在工程設(shè)計完成后,只需要運輸至施工現(xiàn)場進行組裝,其中的水電、暖氣等部分,甚至放置在房屋中的家具都能在整體構(gòu)件中制作完成,所以需要的施工時間較傳統(tǒng)建筑施工來說非常短。此種建筑模式的特點就是能滿足批量生產(chǎn)的需求、現(xiàn)場施工用時少、工人勞動強度小、工作效率較高、工期不受或者少受外部環(huán)境的影響、建筑建設(shè)效率高,并且其安全性有保障,抗震系數(shù)較高,施工材料用量較少,建筑建成后可使用的空間較大,建筑整體質(zhì)量較小。但是其生產(chǎn)及施工對構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備以及交通運輸能力有較高的要求,在建筑組裝環(huán)節(jié)還需要用到較多的起重設(shè)備。
目前世界各國對盒子式建筑技術(shù)都有所應(yīng)用。盒子式建筑構(gòu)件的材質(zhì)各有特點:①鋼筋混凝土材質(zhì)的盒子剛度與強度相對較大,使用期限較長,批量生產(chǎn)效率較高。但是由于其重量較大,運輸難度較大,拼裝時需要利用噸位較大的起重設(shè)備。②輕質(zhì)混凝土就是利用各種輕質(zhì)混凝土制成,這種構(gòu)件多用于低層或者獨棟建筑的搭建。③金屬骨架型盒子構(gòu)件的制作多使用各類鋼材,例如普通鋼、輕型鋼或者鋁合金等。在搭建好的骨架上鋪設(shè)水泥板或者石棉、模板或者金屬板皆可。使用這種方式制成的盒子運輸較方便、組裝難度較小,使用的起重設(shè)備噸位較小。④木盒子應(yīng)用時間較長,發(fā)展較為成熟,在美國地區(qū)應(yīng)用的較多。森林資源豐富的地區(qū)可以選用此中材質(zhì)制作盒子構(gòu)件。⑤塑料盒子,由于塑料的強度較低,可用期限較短,目前多用于制作災(zāi)區(qū)安置點。
通常情況下,盒子構(gòu)建會被制作成四邊形,此中盒子由于與傳統(tǒng)建筑模式較為貼近,受到大部分人的喜愛。但是目前人們對建筑物的外形有了不同的需求,許多人會將盒子構(gòu)件制作成五邊形或者六邊形。六邊形的盒子構(gòu)件自身也存在一定的優(yōu)點,例如由于其墻面增多,能擁有更多的窗口,對于通風(fēng)能更好的滿足需求,并且由于此種形狀自身的特點,能很好的實現(xiàn)自身房屋的相對封閉性,隔音性能較好,能有效屏蔽鄰居傳來的噪音。
(二)盒子構(gòu)件的組合方式
1、全盒子建筑。通常情況下,全盒子建筑中的承重盒子都是鋼筋混凝土材質(zhì)的,將盒子構(gòu)建組合起來時,其重量會沿著構(gòu)件四周向下傳遞,完成承重。全盒子構(gòu)件的組合方式有兩類,重疊組合以及交錯組合。重疊組合就是講盒子構(gòu)件一個一個的堆疊起來,這種方式形成的盒子建筑剛度強、施工現(xiàn)場環(huán)節(jié)少,有效利用了工廠的批量化生產(chǎn)設(shè)備。但是在堆疊完成后樓層、各組件之間有兩層樓板,在對其進行后續(xù)處理時較復(fù)雜。交錯組合就是講各構(gòu)件錯開排列,在墻面缺失的地方使用墻板補齊。
2、板材盒子建筑。板材盒子建筑由盒子構(gòu)建、大型樓板以及墻板和設(shè)計承重的衛(wèi)生間、廚房構(gòu)件組成,用樓板隔開各個盒子,用墻板劃分各個房間。
3、筒體盒子建筑。在樓層中間部分設(shè)置一個承重的筒,然后使各構(gòu)件的重量施加到此筒體上。筒體盒子建筑中,構(gòu)件大都被固定在中央的筒上,可以使用的固定方式有將構(gòu)件用工具焊接或者使用螺栓固定、利用筒體上設(shè)置的吊桿將構(gòu)件吊起或者利用筒體上設(shè)置的懸臂裝置對構(gòu)件進行固定。由于技術(shù)原因,此種建筑方式的總樓層不能超過12層。
三、模塊化建筑結(jié)構(gòu)綜述
(一)模塊化建筑設(shè)計的特點及優(yōu)點
嚴(yán)格意義上來說,模塊化建筑的建造不算是一種建筑施工技術(shù),只能算是一種建筑組裝技術(shù)。其將事先制作完成的各類構(gòu)件組裝在一起,形成房屋。其發(fā)展來源于目前建筑資源的緊缺,許多資金有限、對房屋靈活性要求較高的客戶對模塊化建筑需求度較高。模塊化建筑從接受訂單到完成建筑的制作只需要幾個月甚至更短的時間,并且由于其構(gòu)件組裝以及拆卸的方便性,能很好的滿足客戶未來的擴充或者改裝要求。工業(yè)化的生產(chǎn)讓其構(gòu)件的精度有了更好的保證,對所有材料能有效利用,成本低廉、品質(zhì)有保證,未來發(fā)展的潛力巨大。目前由于顧客對此中建筑工藝的深入了解,對其也提出了更多樣化的要求,也進一步促進了其技術(shù)的進步。
相較于傳統(tǒng)建筑施工工藝,模塊化建筑施工周期短,并且對于住房急缺這類問題能迅速解決。由于其施工周期短,對企業(yè)的流動資金能很好的利用。并且高度的工業(yè)化使其對人力資源的需求較小,需要付出的人工成本更少。對于天氣的依賴程度較低,生產(chǎn)環(huán)節(jié)在室內(nèi)進行,不受天氣影響,組裝環(huán)節(jié)耗時較短,受天氣影響較小。總而言之,模塊化建筑本身擁有常規(guī)建筑的絕大部分優(yōu)點,在日常生活中的使用甚至更方便更靈活,是未來建筑模式的發(fā)展方向。
(二)模塊化建筑設(shè)計施工方面應(yīng)遵守的原則
與傳統(tǒng)建筑設(shè)計原則一樣,模塊化建筑設(shè)計的一般原則同樣是適用、經(jīng)濟、堅固以及美觀。因為建筑在日常生活中起到了非常重要的作用,使用過程中的體驗對此模式的未來發(fā)展有決定性作用。并且由于模塊化建筑的先進性,在滿足上述條件之后,還需要在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行發(fā)展創(chuàng)新。自古以來建筑在人們生活中都扮演了十分重要的角色。作為新型技術(shù)需要對建筑內(nèi)部的舒適性有更高的追求,讓此種建筑模式在市場經(jīng)濟中更具競爭力。由于模塊式建筑大都是可移動的,可能會給客戶造成不穩(wěn)定、不安全的負(fù)面印象,所以需要在設(shè)計時對建筑的安全性、穩(wěn)定性更加重視。
結(jié)束語
目前我國部分省市正在大力發(fā)展構(gòu)件生產(chǎn)廠,這對推動我國模塊化建筑的發(fā)展十分有利。由于模塊化建筑的特殊性,以及我國目前階段的特殊國情,應(yīng)用潛力巨大,目前能使用此技術(shù)的領(lǐng)域有住宅修建、旅游地區(qū)的旅館建設(shè)以及各類公共服務(wù)設(shè)施例如養(yǎng)老院以及學(xué)校的建設(shè)等。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);課程模塊;項目化教學(xué);教學(xué)目標(biāo)
中圖分類號:TU;G6423 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1005-2909(2013)02-0076-04
在高職建筑工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系中,建筑結(jié)構(gòu)課程是進行職業(yè)能力培養(yǎng)的一門職業(yè)核心課程,集理論與實踐于一體,培養(yǎng)學(xué)生從事房屋建造、工程管理、工程監(jiān)理、建筑設(shè)計等崗位工作中所必需的結(jié)構(gòu)分析能力,掌握房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本計算原理和初步設(shè)計方法,同時為后續(xù)專業(yè)課程準(zhǔn)備必要的結(jié)構(gòu)概念及結(jié)構(gòu)知識。針對職業(yè)崗位職業(yè)能力培養(yǎng)需要,為提高課程的針對性和實效性,課題組成員對建筑結(jié)構(gòu)課程進行了模塊及項目化教學(xué)改革研究,并在教學(xué)中進行了具體實施,收到了很好的教學(xué)效果。
一、課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)計
(一)總體目標(biāo)(職業(yè)綜合能力目標(biāo))
通過建筑結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生:能勝任一般建筑工程的結(jié)構(gòu)計算及設(shè)計能力;能運用電子計算機和結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件從事較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)分析和計算能力;具備從事房屋建造、工程管理、工程監(jiān)理、建筑設(shè)計等崗位工作中所必需的結(jié)構(gòu)分析能力。
(二)具體目標(biāo)
1.專業(yè)能力目標(biāo)
以結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計能力為目標(biāo),培養(yǎng)具有基本構(gòu)件的設(shè)計計算能力及一般結(jié)構(gòu)的設(shè)計能力、較強的利用計算機解決復(fù)雜問題的設(shè)計與計算能力、正確識讀及繪制結(jié)構(gòu)施工圖的能力、正確查閱和利用設(shè)計參考資料的能力,以及分析和處理技術(shù)崗位的一般技術(shù)問題的能力。
2.核心能力目標(biāo)
通過結(jié)構(gòu)設(shè)計計算訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生:理論聯(lián)系實際、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)密的思維方式;一絲不茍
的工作作風(fēng)和工作方法,以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度;
遵循設(shè)計規(guī)范和創(chuàng)新的能力,能用發(fā)展的觀點來靈活運用設(shè)計規(guī)范,處理遵守與創(chuàng)新的矛盾;對多種因素進行綜合分析和綜合應(yīng)用的能力。無論工程設(shè)計還是工程施工都是一個綜合性的問題,同一問題,往往有多種可能的解決辦法。
二、模塊及項目化教學(xué)改革方案設(shè)計
(一)教學(xué)改革思路
根據(jù)土建工程技術(shù)領(lǐng)域和二級建造師、施工員、質(zhì)量員、安全員、標(biāo)準(zhǔn)員、材料員、機械員、勞務(wù)員、資料員等崗位職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),以崗位分析和具體工作過程為導(dǎo)向改革課程教學(xué)內(nèi)容。會同企業(yè)技術(shù)人員設(shè)計教學(xué)實訓(xùn)項目和職業(yè)情境,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。圖1為職業(yè)綜合能力形成進程示意圖。
建筑結(jié)構(gòu)課程由混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)抗震等結(jié)構(gòu)模塊內(nèi)容組成,講授結(jié)構(gòu)用材料的基本力學(xué)性質(zhì),結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的受力特點。通過該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能掌握鋼筋混凝土梁、板、柱、樓(屋)蓋,砌體結(jié)構(gòu)的墻、柱及鋼結(jié)構(gòu)的連接,梁、柱的設(shè)計計算方法和一般結(jié)構(gòu)的構(gòu)造知識;同時掌握與施工和工程質(zhì)量控制有關(guān)的結(jié)構(gòu)基本知識;能進行一般民用房屋和單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)計算,熟練識讀結(jié)構(gòu)施工圖,并能繪制結(jié)構(gòu)施工圖。
(二)課程內(nèi)容設(shè)計
將教學(xué)內(nèi)容按職業(yè)能力培養(yǎng)的需要規(guī)劃為13個模塊,設(shè)計70個單項訓(xùn)練項目,2個綜合訓(xùn)練項目模塊(含4個綜合訓(xùn)練項目),加強工學(xué)結(jié)合教學(xué),開設(shè)職業(yè)體驗訓(xùn)練項目并進行考核。教學(xué)內(nèi)容圍繞訓(xùn)練項目組織,理論知識作為能力培養(yǎng)的補充,注重態(tài)度養(yǎng)成;將崗位資格考證的內(nèi)容同教學(xué)內(nèi)容融為一體,優(yōu)化教學(xué)與培訓(xùn)進程,增強學(xué)生上崗就業(yè)的競爭能力;學(xué)完該課程和相關(guān)課程后考取施工員崗位證書。課程整體教學(xué)內(nèi)容設(shè)計如表1所示,相對獨立的綜合訓(xùn)練內(nèi)容設(shè)計如表2所示。
三、模塊及項目化教學(xué)改革實施
根據(jù)模塊及項目化教學(xué)改革方案,進行了為期四年的教學(xué)實踐。
(一)課程教學(xué)條件建設(shè)
1.實訓(xùn)場地建設(shè)
針對課程培養(yǎng)的崗位能力要求,校內(nèi)建設(shè)制圖中心、建筑設(shè)計工作室、建筑設(shè)計院和結(jié)構(gòu)實驗室、建筑模型制作實訓(xùn)室和建筑公司,打造真實的教學(xué)情景。為培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素質(zhì),使學(xué)生有機會進行崗位體驗,學(xué)校與企業(yè)建立了深度融合的校企合作關(guān)系,聘請兼職教師指導(dǎo)學(xué)生綜合技能,并參與對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價。
2.立體化教材建設(shè)
(1)結(jié)合2008年國家精品課程建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)經(jīng)驗,項目組編寫模塊及項目化教材《建筑結(jié)構(gòu)》和配套助學(xué)教材《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與技能訓(xùn)練》,由北京大學(xué)出版社出版并在全國發(fā)行使用。教材編寫中突出能力訓(xùn)練,以能力訓(xùn)練為切入點,體現(xiàn)內(nèi)容圍繞訓(xùn)練項目組織、理論知識作為能力培養(yǎng)的補充的思想;突出用現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)軟件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計能力訓(xùn)練,與實際職業(yè)工作崗位接軌。
(2)開發(fā)建筑結(jié)構(gòu)課程實驗實訓(xùn)仿真教學(xué)系統(tǒng)進行教學(xué);制作多媒體教學(xué)課件輔助教學(xué);購買PKPM結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)版設(shè)計軟件進行實際工作訓(xùn)練。
(3)網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)。搭建師生共享的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,拓寬教學(xué)的時間和空間,將課程理論基礎(chǔ)知識和技能訓(xùn)練任務(wù)以及考核資源上傳,供學(xué)生隨時查閱和自我檢測;開通專業(yè)資料網(wǎng)站,教師備課時可以及時查閱,利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢快捷獲取有價值的學(xué)習(xí)和研究資料,提高教學(xué)水平;將現(xiàn)行的建筑工程相關(guān)規(guī)范上傳,將其作為教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分,保障學(xué)生畢業(yè)后就能上崗。
(二)課程教學(xué)實施方法
(1)教學(xué)內(nèi)容注重基本概念、基本理論和基本方法的教學(xué),將職業(yè)崗位證書考試要求與教學(xué)內(nèi)容融合。
(2)探索以崗位所需能力為培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)方法,加強計算技能的訓(xùn)練,每一個單元的實施要采取實際案例教學(xué),其中單項能力訓(xùn)練采用能力訓(xùn)練任務(wù)引入、操練、深化、訓(xùn)練鞏固、總結(jié)歸納、課業(yè)布置與要求等為主要教學(xué)環(huán)節(jié)。
(3)職業(yè)體驗訓(xùn)練采取集中講解訓(xùn)練要求、下發(fā)職業(yè)體驗指導(dǎo)書、職業(yè)體驗完成后撰寫職業(yè)體驗報告的方式進行,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新精神和團隊協(xié)作能力。
(4)課程設(shè)計、結(jié)構(gòu)軟件應(yīng)用訓(xùn)練主要采取任務(wù)驅(qū)動方式,以真實的工作任務(wù)為載體,要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成實訓(xùn)任務(wù)。學(xué)生自已查找資料,并靈活應(yīng)用所學(xué)知識,自主進行訓(xùn)練,教師跟蹤指導(dǎo),并根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)的情況和所提交的實訓(xùn)報告進行考核。
(5)教學(xué)實施過程充分體現(xiàn)能力訓(xùn)練、支撐知識學(xué)習(xí)、技能形成、態(tài)度養(yǎng)成能力整合;以每次上課兩課時為一個教學(xué)單元進行教案編寫。課程教學(xué)模式采取案例引入、任務(wù)驅(qū)動、實際項目訓(xùn)練、行業(yè)軟件訓(xùn)練的“行動導(dǎo)向”教學(xué)模式。
(6)教學(xué)中增加案例教學(xué)中分析與提問的比例,增加課堂練習(xí)和課業(yè)訓(xùn)練;注意職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(涉及到的規(guī)范)的理解與運用。
(7)教學(xué)中注重現(xiàn)代化結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工手段的應(yīng)用,多介紹當(dāng)前的主流技術(shù)和發(fā)展趨勢。
(8)重視學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)。重視課業(yè)的設(shè)計與布置,督促學(xué)生及時、獨立完成課外作業(yè);強化計算機軟件計算訓(xùn)練,嚴(yán)格遵守國家規(guī)范,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、一絲不茍的敬業(yè)精神。
四、模塊及項目化教學(xué)改革效果
該課程自2008年被確定為國家精品課程建設(shè)項目以來,課程組采用模塊化、項目化教學(xué)改革方案,經(jīng)過四年的教學(xué)實踐,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和結(jié)構(gòu)分析能力,增強了學(xué)生職業(yè)崗位能力培養(yǎng)的實效性,有效提高了建筑工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量工作。學(xué)生畢業(yè)后普遍反映適應(yīng)崗位能力強,上手快;用人單位普遍認(rèn)為畢業(yè)生工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn),實際分析結(jié)構(gòu)安全能力高,可持續(xù)發(fā)展能力強?!笆濉逼陂g,隨著國家精品資源共享課建設(shè)工作的推進,課程組成員正在努力將該課程建設(shè)成為國家精品資源共享課程,進一步引領(lǐng)該課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革,以期在同類課程中形成一定的影響力和較強的示范性。
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模塊化建筑
模塊化建筑是一種新型的建筑結(jié)構(gòu)形式,模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系,以單個房間作為一個模塊在工廠進行預(yù)制,并可在工廠對模塊內(nèi)部空間進行布置與裝修,然后運輸?shù)浆F(xiàn)場通過吊裝將模塊可靠地連接為建筑整體,模塊化結(jié)構(gòu)體系預(yù)制比例高,可節(jié)約人力、物力,減少工期,綠色環(huán)保。
與傳統(tǒng)建筑相比,模塊化建筑其優(yōu)點在于能把復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)簡單化,把復(fù)雜的功能系統(tǒng)分解為子系統(tǒng),從而更易于管理和實施。模塊化建筑設(shè)計和建造是基于以下理念:一是適應(yīng)的建筑設(shè)計比較廣泛,建筑過程能滿足任何新穎的建筑設(shè)計方案;二是空間模塊都是由二維平面組件構(gòu)成,通過模塊化建筑制造工廠的生產(chǎn)裝配線以及嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),能把所有二維構(gòu)件組裝成一個個空間模塊,運輸方便,建造靈活i三是減少建筑垃圾和重復(fù)投入,綠色環(huán)保;四是減少現(xiàn)場的施工量,大量節(jié)約人力。
據(jù)統(tǒng)計,模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系的預(yù)制比例可高達85%以上,其余為現(xiàn)場基礎(chǔ)施工與模塊安裝的連接工作。模塊化建筑得到了很多建筑大師的首肯,取得了很多成功案例。比如,遠(yuǎn)大集團在長沙蓋起30層酒店。就是采用模塊化解決方案建筑酒店,一共用了15天就完成了整個建筑的施工。施工過程中,工人像搭積木一樣,快速地安裝框架和建筑鋼材,整個建筑施工場所,沒有任何的建筑垃圾。模塊化建筑及其模塊化施工技術(shù)可謂是建筑史上的一場空前革命。
模塊化施工
模塊化施工技術(shù)更加注重小生態(tài)環(huán)境的建設(shè),最大優(yōu)點是能夠?qū)崿F(xiàn)平行施工,大量的施工工作在制造工廠完成,有效地減少在現(xiàn)場的施工量,從而縮短整個項目的建設(shè)工期。不僅能夠降低施工難度,更好地保證施工質(zhì)量,還能提高生產(chǎn)率,體現(xiàn)人工智能的特點,實現(xiàn)綠色建造達到可持續(xù)發(fā)展。
與傳統(tǒng)建筑施工相比,模塊化施工通過完善而嚴(yán)格的“車間”質(zhì)量管理體系控制建筑質(zhì)量,建筑牢固性能好,投資回報快,符合城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,環(huán)保節(jié)能性能大大高于傳統(tǒng)建筑模式,實現(xiàn)了綠色可持續(xù)發(fā)展。
模塊化施工的成功案例之一。坐落于華中科技大學(xué)建筑系館東側(cè)的石榴居,就是關(guān)于新型建筑結(jié)構(gòu)體系并按照模塊化施工的有益實驗。石榴居所有建筑構(gòu)件均由當(dāng)?shù)亟ㄖS預(yù)制,并在現(xiàn)場裝配而成,建筑以膠合竹作為主要結(jié)構(gòu)材料,進行整體預(yù)制,它的主體結(jié)構(gòu)為30mm×600mm的門式鋼架體系,建筑結(jié)構(gòu)直接暴露在室內(nèi)并作為家居和儲物空間,使用較為方便。整個竹制建筑體采用輕型的預(yù)制體系,基礎(chǔ)為點式樁基。現(xiàn)場工人只需將預(yù)制工廠的主要構(gòu)件以及次級構(gòu)件進行對位裝配即可,而且其中85%的主體構(gòu)件可以被拆解。
存在的困惑
模塊化建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還不完善。這是制約模塊化建筑及其施工技術(shù)的關(guān)鍵因素。在我國,建筑業(yè)推廣使用模塊化建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象越來越熱,但仍然未形成系列的規(guī)范來指導(dǎo)這項工作,這就使得建筑商們尤其是施工單位望而卻步,有積極采用模塊化施工技術(shù)的熱情,又擔(dān)心缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,不能通過質(zhì)量驗收。
技術(shù)工人相當(dāng)匱乏。任何一項工作,都必須依靠專業(yè)技能來完成,否則就不可能得到長足發(fā)展。工廠化模塊式生產(chǎn)對工人的技術(shù)要求較高,而我們施工企業(yè)的工人基本上是農(nóng)民工,文化程度低,無法滿足工廠化預(yù)制構(gòu)配件的要求。雖然說通過工廠預(yù)制,將施工現(xiàn)場對技術(shù)工人技能的要求轉(zhuǎn)嫁到預(yù)制工廠,在施工一線的技術(shù)工人的數(shù)量大大減少,一線施工人員就轉(zhuǎn)移到預(yù)制工廠從事生產(chǎn)。但在施工現(xiàn)場,由于模塊化建筑的設(shè)計及施工屬于新事物,模塊化建筑的設(shè)計比較復(fù)雜,如何將模塊化建筑各個模塊單元進行連接組裝,保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、牢固、可靠,對現(xiàn)場技術(shù)工人的要求,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)施工方法對工人技術(shù)素養(yǎng)和施工能力的要求。這也是制約我們大力推廣模塊化建筑的一個瓶頸。
模塊化建筑在普及率不高的情況下,其高昂的造價也是制約發(fā)展的瓶頸之一。由于受施工規(guī)模和異地運輸?shù)挠绊?,在個地方預(yù)制構(gòu)建數(shù)量較少不宜開辦工廠而異地運輸費用較高的情況下,模塊化施工就會因為新開辦工廠制造成本高而放棄,只能采取現(xiàn)場現(xiàn)澆方式生產(chǎn)。由于目前模塊化建筑尚不普及,當(dāng)建筑物規(guī)模較小,而當(dāng)?shù)赜秩鄙兕A(yù)制工廠時,施工企業(yè)只能自己建廠預(yù)制構(gòu)配件,或從異地預(yù)制工廠運輸預(yù)制構(gòu)配件。這樣就極大地增加了施工成本,使得模塊化建筑施工不經(jīng)濟最終放棄。目前,我國進行工廠化預(yù)制建筑構(gòu)配件的企業(yè)主要以施工企業(yè)為主,其生產(chǎn)線大多從德國等發(fā)達國家進口,造價比較昂貴,如果制作的預(yù)制件達不到一定規(guī)模,就無法攤薄成本,企業(yè)就會出現(xiàn)虧損,要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化就比較困難。
采取的措施
提高全社會對模塊化施工方法的認(rèn)識和接受程度。使用者和投資人能否接受模塊化建筑及其施工方法,是關(guān)鍵因素。該建筑物是否按照模塊化建筑設(shè)計,其實對于施工企業(yè)來說,都可以對其中的部分單元或全部單元采取模塊化施工,但使用人或投資人,由于對模塊化施工方法在結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可靠性存在疑慮,就可能加以拒絕。由于模塊化施工近階段主要采取鋼結(jié)構(gòu)的形式,業(yè)主對鋼結(jié)構(gòu)在居住時的宜居性不能接受,比如鋼結(jié)構(gòu)冬涼夏熱,住宅或公共建筑采用鋼結(jié)構(gòu)在冬天或夏季保溫效果較差,如何節(jié)能就是需要考慮的首要問題。由于新技術(shù)的應(yīng)用和新型節(jié)能材料的使用,可以通過加大保溫層等方法,不僅使建筑物能完全滿足使用要求,相比傳統(tǒng)施工方法還提高了宜居性,這就需要加大宣傳,讓全社會都認(rèn)識到模塊化建筑和模塊化施工方法帶來的重大革新,能對我們的生活帶來很多好處。