摘要：工程建设行业人力资源缺乏，机械、材料成本昂贵，施工现场对环境及居民影响大。模块化在发达国家应用比较多，做法是实施最大预组装模块化和现场作业的工厂化，将现场施工的工作和成本转移到其他国家或地方来解决，将现场大量安装工作前移到预组装中，降低施工现场安全风险和对周边环境的影响。文章对模块化施工及其优缺点进行了介绍，论述了模块化施工的思路。

关键词：模块化施工;建筑工程施工;应用中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-08-080

一、模块化施工的概述

何为模块化施工，模块化是一种新兴的产业结构，是现代工业标准化的延伸和发展。模块化是指解决一个复杂问题自顶而下逐层把系统划分成若干个模块的过程。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。而我们把实施模块化的这个过程称为模块化施工。模块化施工是一种先进的施工思路，它的先进在于引进了大量模块作业，改变了传统的施工方式，极大地缩短了工期，产生了良好的经济效益。

二、对建筑工程施工的重要意义

现在的建筑，不管是板楼，还是塔楼，都是框架式的。未来的建筑更多的应该是拼插模块式，其间将更多地体现仿生学的元素。未来的建筑将是单元体结构，如同积木一般。这些利用特殊新型节能材料修建起来的单元体，将通过插件，拼插焊接组装在一起。这一过程有些类似于搭火柴盒。将预先制作好的房间安装在已经做好的框架中接上水电等管道，简单的理解就是像火车一样的车厢连起来就是一列。建筑框架的设计与建造，能够达到建筑标准以及抗震的标准，这样的建筑形式是成立的。社会经济的不断发展对生活的各方面都产生了深远的影响，也对建筑物的各方面提出了更高的要求。建筑模式的多样性对促进建筑行业的的发展能起到十分重要的作用。目前我国建筑产业的发展速度较快，市场对建筑的需求量较大，但是由于传统建筑施工技术建设周期长的特点，无法满足当前我国居民对建筑物的需求，并且由于我国制定的可持续发展战略对建筑物施工过程中的环境资源消耗量提出了更高的要求，所以发展以及推广模块化建筑是十分必要的。

三、模块化建筑的优势

（一）可持续性：可持续性是非现场建造方式与传统建筑方式相比最明显的优势之一。非现场建造过程本身避免了现场施工产生的环境影响和噪声污染。 生产的产品在其生命周期内，能源利用效率较高，产品在拆卸后依然有大量的材料及部分产品可再利用。非现场建造的住宅从其使用的材料、生产过程（含传统的装修过程）、使用过程以及使用结束的全过程均是可持续的。

（二）建造速度：住宅非现场建造优势的另一方面是，与传统建造方式相比，非现场建造方式能达到更快的建造速度。住宅非现场建造的高速来源于高效生产环境中的批量生产及关键构件的标准化生产。

（三）竣工速度：基础工程与主体的非现场建造同步进行，工厂生产与现场安装搭接进行，如此的生产过程可大大缩短建造周期，也可以尽可能排除天气及季节变化对现场施工工期的影响，使建筑物能尽早投入使用。这种开发形式的彻底变革可以极大地加快资本回收速度，更重要的是增加项目的盈利能力。

（四）节省投资：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，节省投资的资金成本和机会成本。理想的竣工速度使项目能比采用传统建筑方式更早交付使用，产生效益。

（五）优质产品：非现场建造的住宅产品采用优质的建筑材料，由专业工厂标准化生产，在避免因劣质材料和恶劣天气影响施工质量的同时，可以通过标准化控制手段、现代化检测手段以及工业化生产手段保证建筑质量及质量的稳定性。这是传统建造过程所无法满足的。

（六）产品多样化：非现场建造方式除了可以提供成套装修或未装修住宅产品外，还能为传统建筑方式生产提供部品构件，包括室内板墙系统、厨卫单元、外墙系统等等。这些部品、构件可直接运往建筑现场进行安装，有效支持传统建筑方式。

四、模块化施工在建筑工程中的应用

（一）混凝土结构模块：以预制模块设计为主导，结合结构状态的可分割性进行预制化施工。大型设备混凝土构筑物采取“钢壳化”的现浇钢板混凝土。

当混凝土结构采用独立基础形式时，包括独立设备基础、厂房结构独立基础、道路雨水井、电缆井等，对于独立基础，在进行预制时宜配模为一个整体，做到整体浇筑、整体运输;若独立基础重量较大或者形状不利于现场的吊装与安装，当设计允许时可以进行分割预制后在现场安装，当设计不允许则需要提前配置好模板后再进行混凝土的浇筑;当混凝土结构基础采用条形基础形势时，按照模块化设计的要求对基础进行多片分割，多个钢壳共同围起来后再进行整体的浇筑混凝土，钢壳留置不进行拆除。与大型设备基础类似的大型混凝土地坪以等大型地坪，可以预制混凝土模块进行拼接，为了保持其整体的刚度与力学性能，可以在相邻块体间设置网状钢筋，在拼接完成后再进行混凝土浇筑成型。

（二）钢结构模块：对于钢结构模块，按照其结构不同对结构进行拆分为基础、柱 子、梁、屋面等，并对拆分后的基础分别进行模块化的制作。在钢结构内对管线、管道等预埋，并进行检验合格后再运输到现场进行安装。若钢结构下方采用混凝土模块，可以将钢结构模块与混凝土模块整合。钢结构材料可以选用 Q345与Q235 型成本较低的钢材，对于钢柱截面及屋架截面可以选择实腹式 H 型钢截面，在进行节点的连接时，优先采取永久性的螺栓或者高强度螺栓进行锚固与连接。总之，在进行施工时需要做好对安装的就位控制与质量控制。

（三）管道模块：管道按照支架的节间或一定模数的长度，利用计算机三维技术进行分段模块预制、编码，包装成捆后批量运输，在现场按照编码对号入座进行安装。要求各类管道的管材选择、敷设形式、连接方式、支架形式在符合设计性能的同时，必须以便于批量模块化为前提;要求各泵房及液压、干油、润滑等泵站的设备、管道设计以集成模块化为标准，考虑管道设备选型。

五、结语

总之，模块化的好处是显而易见的，需要做的工作也很多，各方的利益均衡也是不可避免的，只有各方的利益都得到保证，才能将模块化做得更好。通过模块化预组装，也可以避免将问题带到施工现场。

参考文献

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[2]阮斌.模块化施工在建筑工程中的应用[J].环球市场，2016（23）.

[3]王蔚.模块化策略在建筑优化设计中的应用研究[D].湖南大学，2013.

（中建八局第一建设有限公司 安徽 合肥 230000）