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規(guī)劃 設(shè)計 制造 施工
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2013年7月14日
3.2 模塊化建筑在設(shè)計和施工上的優(yōu)勢
模塊化建筑的特點是施工工期較傳統(tǒng)工期短得多，一般縮短二分之一到三分之一左右。因此，這種房子適宜于房荒嚴重和等待解決住宅困難的地方。同時在美國的盒子構(gòu)件工廠一般都放在靠近河岸的城鎮(zhèn)上，以降低運輸成本。也正由于模塊化建筑的重量較重，要采用大噸位的吊車吊裝，所以在施工上也受到一定的限制。
模塊化建筑具有一系列突出的優(yōu)點，其中最大的優(yōu)點就是速度快。同大板房相比，模塊化房屋的施工周期可以縮短50~70%，加速資金周轉(zhuǎn)，盡快地發(fā)揮投資效益，滿足用戶的需要。
其次，由于模塊化建筑的工業(yè)化生產(chǎn)程度高，因而用工特別省。同大板房屋相比，總用工量約可減少10~15%；同磚砌建筑相比，可減少30~50%。施工現(xiàn)場的用工量減少尤多，一般可比大板房屋減少一半以上。
最后，材料和設(shè)備的損耗降低，工人勞動條件大大改善，免受日曬雨淋之苦，施工過程可不受或少受氣候影響，利于組織常年均衡施工。
3.3 模塊化建筑設(shè)計應(yīng)遵循的原則
適用、堅固、經(jīng)濟、美觀是建筑設(shè)計的一般原則，模塊化建筑也應(yīng)遵循這個原則。畢竟模塊化建筑在功能和結(jié)構(gòu)方面，要滿足人們的使用要求。同時，要有大膽創(chuàng)新的思想。建筑本身在人們的意識里已經(jīng)固化成了非移動的物體，而人們要使用的是建筑的內(nèi)部空間，如何在模塊化建筑中體現(xiàn)這個空間，這就要求建筑師要有豐富的其它領(lǐng)域知識與建筑知識相互融合，打破常規(guī)，找到恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)合點。重要的是形式的設(shè)計要體現(xiàn)美觀的原則。建筑師可以從組合等方面去拓展和挖掘美感，建筑師應(yīng)像專業(yè)承包商能創(chuàng)造美的車輛一樣創(chuàng)造優(yōu)美的可移動的建筑物。當(dāng)然還可以從模塊化建筑所應(yīng)用的城市的文化背景來考慮。
模塊化建筑作為有特色、有內(nèi)容、引人注目而又精確有效的空間環(huán)境，應(yīng)注意在設(shè)計時盡可能消除它對人們心理產(chǎn)生的臨時性和移動性影響，增加其舒適性和穩(wěn)定性。使人在使用時，對建筑的傳統(tǒng)概念不至于產(chǎn)生大的甚至是錯位的變化。
在注重設(shè)計的同時，也應(yīng)當(dāng)注意新材料和技術(shù)的產(chǎn)生。模塊化建筑在新材料和新技術(shù)的出現(xiàn)后，有了較大的飛躍。所以，新材料的產(chǎn)生可能對這種類型的建筑設(shè)計產(chǎn)生很大的影響。對于模塊化建筑，采用新技術(shù)新材料可使提高它的使用壽命。
3.4 模塊化建筑與其他類型建筑的比較
3.4.1 模塊化建筑與裝配式大板建筑比較
模塊構(gòu)件具有空間結(jié)構(gòu)單元的特點，受力性能好，設(shè)計上比較經(jīng)濟，由于模塊構(gòu)件頂板與墻板整澆為一體，不存在樓板擱置長度問題，墻壁可做得較薄，內(nèi)墻雖由兩壁拼成，但只是一道空心墻，用料仍比較省。在構(gòu)件制作上，一個模塊構(gòu)件即為一個房間，規(guī)格型號少；同樣一個房間，裝配式大板則需有內(nèi)墻板，外墻板，大樓板若干塊構(gòu)件拼成，制作規(guī)格型號多。在施工安裝上，模塊為立體構(gòu)件，松鉤即可站穩(wěn)，連接一般只需角部焊接；而大板構(gòu)件多、吊次多，就位后需用支撐臨時固定，再進行現(xiàn)澆接頭連接、工序多。模塊構(gòu)件體積大、重量大、需大噸位拖車，吊車進行拉運和吊裝；大板構(gòu)件體積小、重量輕、較小的拖車，吊車便可運輸?shù)跹b。
3.4.2 模塊化建筑與框架建筑相比
框架結(jié)構(gòu)在梁、柱、樓板上用去相當(dāng)數(shù)量的鋼筋混凝土，它的成品只是一個結(jié)構(gòu)骨架，還需進行墻體砌筑，內(nèi)外墻面抹灰等大量建筑裝修工作；模塊結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土的用量與其相當(dāng)，但使“建筑”與“結(jié)構(gòu)”合二為一，盒壁不僅是圍護結(jié)構(gòu)，還協(xié)同角柱和梁共同工作，經(jīng)濟合理。
3.4.3 模塊化建筑與磚混建筑相比
磚混建筑為我國的傳統(tǒng)建筑，適應(yīng)性強、造價低，廣為各地采用。但是燒磚要毀壞農(nóng)田，以北京市為例，因燒磚每年要毀壞農(nóng)田三千畝，長此下去會造成無法彌補的損失，為此，北京市對用磚作了政策上的限制，并努力尋求工業(yè)化建筑體系，逐步控制磚混建筑數(shù)量。磚混建筑由手工作業(yè)、用工多、工期長、抗震性能差、使用面積系數(shù)低。而模塊化建筑根據(jù)北京工程實踐統(tǒng)計，用工節(jié)省三分之一，工期縮短一半左右，鋼材、水泥、木材的用量與磚混建筑接近，而使用面積系數(shù)高13%左右，耐久性等級也有提高。
模塊化構(gòu)件的施工特點：采用模塊構(gòu)件建造房屋時，有2/3以上的施工過程可在工廠內(nèi)完成，只留模塊組裝、少量裝修、接通管線等工作在現(xiàn)場操作，因而約80%的工作可不受氣候影響，適宜大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)?？傆霉ち可伲瑒趧訔l件有所改善。施工工期較其它施工方法縮短約1/2。主要材料耗用量和現(xiàn)澆大模板建筑相仿或稍低。但是，模塊構(gòu)件預(yù)制工廠投資較大。
模塊化構(gòu)件的承重類型：按其靜載特性分為承重構(gòu)件和非承重構(gòu)件。金屬或木制的模塊構(gòu)件多用在一、二層房屋或有承重骨架的鑲嵌式建筑。塑料的盒子構(gòu)件則僅用于房屋的一部分，如廚房、浴室、廁所等，或用于懸掛建筑。鋼筋混凝土的模塊構(gòu)件使用較廣，通用于多、高層盒子構(gòu)件房屋。美國有從旅游車和活動房屋發(fā)展而來的折疊式模塊構(gòu)件房屋，可不受公路運輸對寬度的限制，作為工地辦公用房、宿舍或活動修理車間。
第四章 適合我國國情和發(fā)展需要的模塊化建筑空間的設(shè)計研究
事實上，今天的模塊化住宅同傳統(tǒng)的住宅從外觀上已經(jīng)很難看出差別了，越來越多的業(yè)主開始接受、選擇模塊化住宅并享受著它們所提供的舒適和智能，并且越來越多的優(yōu)秀設(shè)計人員開始為客戶量身設(shè)計其期望擁有的一套完美的模塊化住宅。
我們應(yīng)該大力地推廣這種住房，這種住房無需花費巨資去購買越來越昂貴的土地，只需臨時租用一塊不大的空地就成，租用的時間甚至幾個月、幾個星期，特別是對那些工作流動性較大的人們。
針對中國目前社會上存在的一些現(xiàn)象，人口劇增，資源耗費日趨嚴重，象上海、北京這樣的大城市人口密集度越來越高，人均空間正變得越來越擁擠，而隨著我國綜合國力的不斷強大，越來越多的大型國際聚會都將會在這些城市舉辦召開，所以要求城市提供一種既便于遷移組裝，又可以有效節(jié)約能源的建筑形式。模塊化建筑似乎有著迫切的需求，而今天看到的西方國家的一些己經(jīng)較為成熟的模塊化建筑空間的存在，告訴了我們實施的可能性。
根據(jù)我國現(xiàn)階段的國情和實際情況，可以設(shè)計適合我們自己使用的模塊化建筑，尋找適合我國的發(fā)展模式，有利于解決社會問題，有助于我們的工作和生活的方便，提高生活品質(zhì)，對我們當(dāng)今生活具有實用意義。從我國國情和實際情況出發(fā)，分析出下面幾種模塊化建筑空間設(shè)計在我國的發(fā)展，以及適合的設(shè)計形式：
4.1 適合的模塊化住宅設(shè)計解決我國居住產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀
鑒于模塊空間的特點，我研究的目的也在于解決實際問題。人口問題是中國乃至當(dāng)今世界的一大熱點問題，中國居住空間的發(fā)展對建筑工業(yè)化具有深遠的意義。
以深圳為例，作為中國第一個經(jīng)濟特區(qū)，二十多年來建設(shè)成就有目共睹。今天，深圳持有外地身份證并擁有深圳暫住證的人口多達240多萬，不斷尋求更富有挑戰(zhàn)性的工作和更高的薪酬，是深圳這個城市人口流動性大的一個重要原因。在原始資本積累階段，大多數(shù)人暫時買不起自己的住房，因此暫住人口常常根據(jù)他們的工作地點更換他們的居住地點。
除去人口這一問題外，我國居住產(chǎn)業(yè)面臨著許多的問題，如：缺乏生產(chǎn)力、缺乏創(chuàng)新和發(fā)展、太多的垃圾、復(fù)雜的流程、缺乏生產(chǎn)競爭力、一步到位的生產(chǎn)方式、健康安全問題、環(huán)境問題等。
在居住要求上，暫住人口對于住房的要求也不僅僅是一個棲身之所，通常要求戶型小而全，要求有獨立的廚房和衛(wèi)生間。基于上述各點，考慮設(shè)計一種暫住人口住宅，根據(jù)不同場地滿足居住者不同需要。所以在設(shè)計中應(yīng)盡量的考慮到功能的適應(yīng)性、空間和結(jié)構(gòu)的多樣性、建造的靈活性、形式表達的多樣性。
4.2 模塊化建筑的應(yīng)急運用-2008年汶川地震后的安置房
近年來世界各國發(fā)生了各種大大小小的自然災(zāi)害。1976年7月28日，中國發(fā)生的唐山大地震；2004年12月26日印度尼西亞海域發(fā)生里氏9級地震并引發(fā)的海嘯；2008年5月12日的四川汶川8級大地震，更是讓我們體會到了自然災(zāi)害的可怕。截至到目前為止，汶川地震造成傷亡人數(shù)達到87000多人。造成的直接經(jīng)濟損失8451億元人民幣，四川最嚴重，占到總損失的91.3%，評估劃定了四川、甘肅、陜西等三省的極重災(zāi)區(qū)和重災(zāi)區(qū)，各省分別是39個、8個和4個，51個災(zāi)區(qū)縣總面積13萬多平方公里。
自然災(zāi)害發(fā)生后，房屋遭到破壞的災(zāi)民流離失所，重建工作的第一步是解決災(zāi)民生存的需要。相關(guān)資料顯示，僅在2003年1月之前，我國當(dāng)年因為災(zāi)害倒塌的民房就多達348萬間。全國當(dāng)年因災(zāi)緊急轉(zhuǎn)移707萬人，臨時在外安置需要進行基本生活保障超過一個月以上的災(zāi)民達到300多萬人，有的災(zāi)區(qū)災(zāi)民臨時安置的時間長達4個多月之久。而如何安置這些受災(zāi)群體呢?
就我國目前的情況看，在災(zāi)區(qū)附近搭建臨時暖棚和使用救災(zāi)帳篷，只是使災(zāi)民的生活空間不用裸露在外，基本生存要素并沒能徹底的滿足。在許多災(zāi)區(qū)帳篷居住區(qū)內(nèi)，帳篷隨處搭建，零散沒有經(jīng)過政府的規(guī)劃，如果出現(xiàn)火災(zāi)這樣的次生災(zāi)害，人在逃生上會形成一定的障礙；在帳篷和暖棚內(nèi)常常會看到人畜混居，大小便隨地，這樣的情況在熱帶很容易形成流行病的傳染，災(zāi)民的衛(wèi)生健康受到很大的威脅，人的基本生存要素得不到保障。
我國短期安置災(zāi)民主要的辦法是使用救災(zāi)帳篷?，F(xiàn)有的救災(zāi)帳篷結(jié)構(gòu)簡陋，只具有將人的生存空間分隔，簡單擋雨和輕度擋風(fēng)作用。對于極短時間內(nèi)安置的災(zāi)民適用，但許多災(zāi)民需要在臨時住所里安置1到4個月之久，這樣惡劣的環(huán)境怎么能夠解決問題呢?如何去規(guī)劃一個合理的災(zāi)后臨時居住設(shè)施變得非常迫切。
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