淺析模塊化施工技術(shù)在建筑施工技術(shù)中的應(yīng)用

陳鵬

【摘要】現(xiàn)階段我國(guó)進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展新階段，推進(jìn)了城市建設(shè)水平，同時(shí)也滿足了人們多元化的生活需求。在我國(guó)當(dāng)前的建筑領(lǐng)域施工中，隨著時(shí)代的變化與人們需求的不斷轉(zhuǎn)變，決定了建筑行業(yè)的發(fā)展方向。為了迎合市場(chǎng)需求，在現(xiàn)代建筑施工技術(shù)的推動(dòng)下，我國(guó)建筑行業(yè)逐步引入模塊化建筑模式，通過對(duì)模塊化施工技術(shù)的研究與支持，也進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)模塊化建筑工程的發(fā)展。目前，模塊化施工技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，憑借模塊化建筑獨(dú)有的特點(diǎn)，不但可以有效的節(jié)約各項(xiàng)資源，同時(shí)也減少傳統(tǒng)建筑工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，符合現(xiàn)代化企業(yè)持續(xù)發(fā)展理念，同時(shí)也可以滿足消費(fèi)者多元化的需求。

在我國(guó)建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的推動(dòng)下，建筑規(guī)模也不斷擴(kuò)大，我國(guó)建筑項(xiàng)目快速增長(zhǎng)，對(duì)于模塊化建筑施工技術(shù)來說，在建筑工程領(lǐng)域也得到了迅速的推廣與應(yīng)用，同時(shí)在社會(huì)各界得到了巨大的反響。開展模塊化建筑施工，改變了傳統(tǒng)建筑施工模式，將許多原本在施工現(xiàn)場(chǎng)完成的工作搬到了工程中，通過預(yù)制構(gòu)件的生成，不但可以提高建筑工程的施工效率，保障建筑施工質(zhì)量，同時(shí)對(duì)環(huán)境保護(hù)和能源的節(jié)約都起到了重要作用。

【關(guān)鍵詞】模塊化;建筑施工技術(shù);應(yīng)用分析

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.052

緒論

目前，我國(guó)建筑事業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，改變了人們的生活環(huán)境，推動(dòng)了城市的現(xiàn)代化發(fā)展。在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，人們對(duì)房屋建筑提出了全新的要求，同時(shí)也推動(dòng)了我國(guó)建筑行業(yè)上升到一個(gè)全新的階段。從發(fā)展角度講，建筑企業(yè)的發(fā)展方向受到市場(chǎng)需求和施工技術(shù)所影響，為此，模塊化建筑理念由此誕生。通過模塊化建筑模式的出現(xiàn)，解決了傳統(tǒng)建筑工程的矛盾問題，符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展理念，同時(shí)也滿足人們對(duì)房屋建設(shè)的多元化需求，對(duì)節(jié)能環(huán)保工作也起到了一定的作用。為此，模塊化建筑是我國(guó)建筑領(lǐng)域當(dāng)前發(fā)展的主流方向。

當(dāng)前，許多建筑工程企業(yè)為了提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，積極探索全新的建筑施工理念，引入先進(jìn)的施工技術(shù)手段，改變傳統(tǒng)施工模式，從而促進(jìn)建筑企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。對(duì)于傳統(tǒng)的建筑施工來說，往往是將建筑原材料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，然后在施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)傳統(tǒng)施工順序開展各環(huán)節(jié)的施工，在現(xiàn)場(chǎng)施工中很容易受到各類因素的干擾，導(dǎo)致施工效率得不到保障，經(jīng)常出現(xiàn)延誤工期的現(xiàn)象，另外，由于現(xiàn)場(chǎng)施工還會(huì)消耗大量的材料與資源，對(duì)企業(yè)的健康發(fā)展產(chǎn)生不小的影響，建筑施工現(xiàn)場(chǎng)還會(huì)引發(fā)各類污染，例如廢棄物污染、水污染以及噪聲污染等等，給人們的生活帶來很大困擾。通過模塊化施工技術(shù)的應(yīng)用，將許多建筑構(gòu)件的制作場(chǎng)地搬到工廠進(jìn)行施工，有效解決傳統(tǒng)施工遇到的問題，同時(shí)也降低施工成本，提高施工效率，對(duì)提高建筑企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。

一、模塊化施工技術(shù)與模塊化建筑的概念

1.模塊化建筑理念

模塊化理念最早起源于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，而且在早期發(fā)展中，這個(gè)理念廣泛應(yīng)用與計(jì)算機(jī)以及汽車等制造業(yè)中，并都取得了良好的成效。通過不斷的發(fā)展與演化，模塊化理念被人們引入建筑領(lǐng)域中，同時(shí)在建筑工程中得到了全面推廣與應(yīng)用。針對(duì)模塊化建筑概念本身來說，是結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)和功能的不同對(duì)建筑進(jìn)行單體劃分，保證每一個(gè)模塊都具備獨(dú)特的功能，然后通過科學(xué)的建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，將建筑模塊進(jìn)行預(yù)加工，其中不僅包括建筑主體結(jié)構(gòu)模塊，還包括建筑裝修構(gòu)件，并結(jié)合先進(jìn)的運(yùn)輸技術(shù)，將不同大小的模塊由工廠運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，在通過裝配式施工技術(shù)進(jìn)行良好的拼裝，最后構(gòu)建成一個(gè)建筑整體。

2.模塊化施工技術(shù)

模塊化建筑是在模塊化施工技術(shù)的支持下誕生的，對(duì)于模塊化施工技術(shù)來說，最早起源于20世紀(jì)的德國(guó)，當(dāng)時(shí)模塊化施工技術(shù)主要應(yīng)用于銑床設(shè)計(jì)。對(duì)模塊化施工技術(shù)本身來看，該技術(shù)主要是針對(duì)產(chǎn)品采取標(biāo)準(zhǔn)化研究，對(duì)整體進(jìn)行分離，并將相同或者相近的單元組合在一起，構(gòu)建成多個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)。另外，每一種模塊都有其獨(dú)特的性質(zhì)，通過預(yù)制生產(chǎn)和儲(chǔ)存運(yùn)輸，最終實(shí)現(xiàn)良好的應(yīng)用效果。

然而在模塊化建筑領(lǐng)域中，模塊化施工技術(shù)是建筑的核心，模塊化施工技術(shù)又被稱之為裝配式施工技術(shù)。這種模塊化施工技術(shù)普遍應(yīng)用與建筑工程的鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)中。對(duì)于建筑工程的鋼結(jié)構(gòu)來說，主要包含建筑主體、梁柱以及屋面板等區(qū)域，所以，通過模塊化施工技術(shù)能夠?qū)@些部位模塊進(jìn)行預(yù)先設(shè)計(jì)，如果以混凝土模塊作為鋼結(jié)構(gòu)的主體，可以通過模塊化澆筑的方式，實(shí)現(xiàn)各部件的混凝土結(jié)構(gòu)生產(chǎn)。在混凝土結(jié)構(gòu)中，如果基礎(chǔ)部分呈現(xiàn)獨(dú)立狀態(tài)，那么就可以開展?jié)仓c運(yùn)輸，如果基礎(chǔ)架構(gòu)的體積過大，又或者形狀不規(guī)則，那么還需要進(jìn)行分割預(yù)制，并嚴(yán)格按照相關(guān)順序安裝，此外，還能夠運(yùn)用模塊進(jìn)行預(yù)制，并在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑。

3.建筑工程模塊化施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)

對(duì)于我國(guó)當(dāng)前的建筑領(lǐng)域來說，模塊化建筑施工只要包括建筑設(shè)計(jì)、模塊制作以及現(xiàn)場(chǎng)施工等幾個(gè)環(huán)節(jié)，在開展模塊化建筑設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)原則要嚴(yán)格遵循客戶的實(shí)際需求。然而采用模塊化施工技術(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)能夠最大化地滿足用戶需求，將建筑大部分構(gòu)件都通過工程進(jìn)行預(yù)制，在實(shí)際施工過程中也不會(huì)受到外界環(huán)境和氣候的影響而耽誤工期，在完成模塊加工后還要結(jié)合實(shí)際需求對(duì)模塊進(jìn)行拼裝與運(yùn)輸。另外，模塊化施工技術(shù)也有助于建筑施工向工業(yè)化轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的建筑工程施工都必須具備充足的人力、物力以及財(cái)力，同時(shí)在施工過程中還會(huì)受到各類因素的干擾，通過模塊化建筑工程的引入，有效地解決了這一問題，通過量化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，不但能夠降低建筑材料消耗，同時(shí)也有助于建筑施工效率的提升，對(duì)建筑企業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

二、模塊化施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用價(jià)值

1.節(jié)約建筑資源，避免資源浪費(fèi)

對(duì)于模塊化建筑施工理念的推廣應(yīng)用，在實(shí)際開展中主要是通過工廠對(duì)各個(gè)建筑部件進(jìn)行生產(chǎn)，這種建筑方式可以為企業(yè)節(jié)約大量的施工材料，降低構(gòu)件制造成本。同時(shí)，在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)中，雖然建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，構(gòu)件十分繁多，但是以構(gòu)件施工較為簡(jiǎn)單，同時(shí)由于建筑物本身具備一定的對(duì)稱性，許多建筑構(gòu)件尺寸相同，因此通過預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)提高企業(yè)項(xiàng)目收益。此外，模塊化建筑相比于以往的建筑施工來說，在建筑采暖、給排水工程以及電氣工程領(lǐng)域都有效地降低了成本，同時(shí)也減少了施工工作量，降低施工難度，有效提高施工效率，對(duì)企業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

2.提高建筑施工效率

對(duì)于模塊化建筑施工來說，由于大部分的建筑部件都是通過工廠進(jìn)行生產(chǎn)，這樣就可以有效地提高建筑構(gòu)件制造時(shí)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)所消耗的能力。模塊化建筑與傳統(tǒng)建筑施工相比，可以有效簡(jiǎn)化施工流程，特別是在大規(guī)模建筑工程的應(yīng)用中，最高可以實(shí)現(xiàn)85%建筑構(gòu)件預(yù)制，其余部分包括管道焊接和布線等工作。因此，模塊化建筑施工可以使大部分建筑模塊在工程生產(chǎn)，有效提高施工效率，同時(shí)也是建筑施工更加方便快捷。

3.為施工提供便利

對(duì)于我國(guó)現(xiàn)代化建筑工程來說，建筑規(guī)模越來越大，在實(shí)際工程建設(shè)中需要耗費(fèi)大量的人力和財(cái)力，此外，傳統(tǒng)建筑工程大部分都在室外環(huán)境下開展，因此，實(shí)際施工也受到天氣因素影響。例如北方地區(qū)在寒冷的冬季就無法開展建筑施工活動(dòng)。通過模塊化施工技術(shù)的引入，改變了傳統(tǒng)建筑模式，大大提高了建筑施工的便捷性，同時(shí)也避免建筑施工受到環(huán)境的影響，使現(xiàn)代化建筑更具發(fā)展優(yōu)勢(shì)。三、模塊化施工技術(shù)在建筑施工技術(shù)中的應(yīng)用

1.模塊單元運(yùn)輸

對(duì)于建筑工程采用模塊化施工技術(shù)來說，模塊單元運(yùn)輸是一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，為了可以有效提高模塊化施工的應(yīng)用效果，必須將生產(chǎn)完成的建筑模塊運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，而運(yùn)輸環(huán)節(jié)中經(jīng)常會(huì)由于各類原因?qū)е履K被破壞，因此影響實(shí)際施工質(zhì)量。通過對(duì)單元模塊進(jìn)行密封處理，做好模塊連接處的防水措施，并選擇合理的運(yùn)輸工具進(jìn)行運(yùn)輸，選擇平整的運(yùn)輸路線，保障模塊運(yùn)輸?shù)陌踩?。例如在建筑模塊的運(yùn)輸過程中，如果需要通過隧道等高危路段，可以采用拖車來?yè)?dān)任模塊運(yùn)輸，保證模塊的完成性。

2.提升與安裝受力

對(duì)于模塊化建筑施工來說，在單元模塊提升階段，由于受力相對(duì)集中，同時(shí)建筑模塊自重也比較大，因此很容易被損壞。為此，在模塊提升階段，還要做好各單元模塊的緊密銜接，提高建筑模塊的抵抗力，同時(shí)采用熱壓型鋼完成模塊提升工作，可以使模塊單元強(qiáng)度得到穩(wěn)步提升，保障建筑模塊不受損壞。另外，在安裝過程中還要采用獨(dú)立框架來完成吊裝，提高模塊的保護(hù)措施，避免在提升過程中模塊受到損壞。

3.構(gòu)建三維施工信息模型

為了更好地提高模塊化建筑施工效果，建筑企業(yè)還可以結(jié)合是信息技術(shù)開展三維信息模型，并結(jié)合三維模型進(jìn)行模塊的拼裝指導(dǎo)。為此，通過三維施工信息模型的構(gòu)建，能夠精準(zhǔn)的對(duì)設(shè)備位置進(jìn)行籌劃，并且了解施工標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況，對(duì)模塊單元的順序做出判斷，提高施工的規(guī)范性。最后，利用4D技術(shù)還可以對(duì)施工過程進(jìn)行模擬，找出吊裝以及施工過程中可能存在的問題，并制定有效地應(yīng)對(duì)方案。

結(jié)論：

綜上所述，在我國(guó)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，隨著建筑工程項(xiàng)目規(guī)模的不斷擴(kuò)大，項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容不斷增多，不但提高了城市的建設(shè)水平，同時(shí)也滿足了人們對(duì)現(xiàn)代建筑的全新需求，滿足社會(huì)的健康發(fā)展?，F(xiàn)階段，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升的背景下，建筑工程事業(yè)得到了全面發(fā)展，隨著人們對(duì)建筑工程的要求不斷提高，我國(guó)建筑施工基礎(chǔ)也必須進(jìn)行全面創(chuàng)新，模塊化建筑結(jié)構(gòu)的引入，改變了傳統(tǒng)現(xiàn)澆筑混凝土施工模式，通過模塊化建筑單元的生產(chǎn)，不但能夠提高建筑的美觀度，強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)整體性與承載力，同時(shí)也避免了施工材料浪費(fèi)，降低建筑污染，簡(jiǎn)化施工復(fù)雜程度，提高施工效率，對(duì)建筑企業(yè)的發(fā)展具有重要意義。因此，未來建筑行業(yè)的發(fā)展必將全面推行模塊化建筑理念，同時(shí)滿足市場(chǎng)需求。為了更好地推動(dòng)我國(guó)建筑企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，企業(yè)必須積極探索模塊化施工技術(shù)應(yīng)用，滿足現(xiàn)代化建筑實(shí)際需求。

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