綠色又高效模塊化建筑探索建造新方向

2024年10月25日

早上7時將房屋模塊運(yùn)抵現(xiàn)場，傍晚6時完成組裝，直接交樓、拎包入住……在江蘇省蘇州市陽澄湖鎮(zhèn)新涇村，一棟全新的智能農(nóng)房正式投入使用，這座建筑采用了全模塊鋼結(jié)構(gòu)體系，還融合了光伏和儲能技術(shù)，達(dá)到綠色低碳的目標(biāo)。

近年來，隨著建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級、新興技術(shù)的發(fā)展以及“雙碳”目標(biāo)的要求，作為一種高效、環(huán)保的建造方式，模塊化建筑在高層住宅、農(nóng)房、公共建筑等領(lǐng)域受到了越來越多的關(guān)注和青睞，推動了裝配式建筑的發(fā)展，也為城市更新和城鄉(xiāng)建設(shè)提供了科學(xué)高效的解決方案。

提供創(chuàng)新解決方案

在山東，國內(nèi)北方首個混凝土模塊化高層建筑——青島光電產(chǎn)業(yè)園員工宿舍項(xiàng)目正在火熱施工。

該項(xiàng)目2棟高15~16層的MiC（模塊化集成建筑）樓座采用C-MiC技術(shù)（混凝土模塊化集成建筑），將建筑拆分成724個MiC模塊單元，在智慧工廠內(nèi)進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)化預(yù)制，完成結(jié)構(gòu)、暖通、水電、裝修、衛(wèi)浴設(shè)施等90%以上的工序。預(yù)制完成后，通過智慧運(yùn)輸系統(tǒng)將模塊運(yùn)至施工現(xiàn)場進(jìn)行吊裝，輔助鋼筋綁扎、混凝土現(xiàn)澆施工。

據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，MiC技術(shù)采用完全不同于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件裝配的理念，基于工程大系統(tǒng)思維，實(shí)現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修全專業(yè)工廠預(yù)制，通過“工廠生產(chǎn)+現(xiàn)場吊裝”雙線并行，可使項(xiàng)目施工時間較傳統(tǒng)建造方式工期縮短70%、現(xiàn)場人力資源減少60%、固體廢物排放降低75%、物料損耗減少60%。

模塊化建筑不僅適用于新建建筑，也為老舊建筑改造提供了新思路，在北京，首個裝配式危舊樓改造項(xiàng)目、首個混凝土模塊化項(xiàng)目——西城區(qū)樺皮廠胡同8號樓通過科技賦能的新型建筑工業(yè)化建造技術(shù)，3個月完成原拆原建，實(shí)現(xiàn)快速建造、綠色施工、無擾作業(yè)、品質(zhì)優(yōu)良，解決傳統(tǒng)舊城改造過程中的痛點(diǎn)難點(diǎn)。

樺皮廠胡同8號樓改造項(xiàng)目依托C-MiC技術(shù)，將建筑從工地搬進(jìn)工廠，解決了老小區(qū)現(xiàn)場施工難的問題，大幅縮短了建設(shè)周期。據(jù)相關(guān)工作人員介紹：“該項(xiàng)目采用混凝土模塊化集成技術(shù)，將原本需要15個月的工期壓縮至3個月。”同時，項(xiàng)目建設(shè)依托集成數(shù)字交付理念，運(yùn)用數(shù)字化手段，通過BIM（建筑信息模型）技術(shù)打通設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、資產(chǎn)交付和管理六個環(huán)節(jié)，融合數(shù)字設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)、智慧運(yùn)輸、智能施工、智慧運(yùn)維等，定制全生命周期智能建造方案，提供一個新的老舊小區(qū)有機(jī)更新的多贏樣本。

挖掘科技巨大潛力

不光居住建筑可以模塊化建造，公共建筑同樣可以實(shí)現(xiàn)。

在廣東省廣州市白云機(jī)場三期方石項(xiàng)目幼兒園地塊施工現(xiàn)場，可以看到一個標(biāo)號為B1的建筑模塊放置在大卡車平板上，它重達(dá)20噸，長約9.5米、寬3.1米、高3.8米，其用作幼兒園的教室，該模塊的頂部已經(jīng)預(yù)先安裝好了管道和電線，墻面鋪好白色瓷磚并且刮好了白石灰，地面也預(yù)先鋪好了水泥。

據(jù)了解，該項(xiàng)目采用的是CMC（鋼—混凝土組合模塊結(jié)構(gòu)集成建筑）新體系，根據(jù)幼兒園的定制化需求，將教學(xué)樓拆分為57個CMC產(chǎn)品，在工廠完成模塊結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備和裝飾裝修的自動化生產(chǎn)，組裝成內(nèi)外精裝的集成房屋模塊運(yùn)輸?shù)街腔酃さ兀傺b配成“模組”，一體化澆筑成形，房屋即可投入使用。相較于傳統(tǒng)建筑，該體系充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)適合智能制造及混凝土結(jié)構(gòu)適合澆筑成型的材料特性，在工廠利用智能生產(chǎn)線加工構(gòu)件并自動拼裝，在現(xiàn)場采用智能吊裝設(shè)備自動抓取、調(diào)平、落位，全流程智能化，生產(chǎn)安裝精度高。

不止如此，在近日舉辦的2024國際（深圳）智能建造產(chǎn)業(yè)博覽會現(xiàn)場，一間名為“杏林”的單元體模塊病房吸引了眾多觀眾。據(jù)現(xiàn)場負(fù)責(zé)人介紹，“這間單元體模塊病房擁有重量輕、品質(zhì)高、綠色低碳等顯著優(yōu)勢。”集成了模塊化衛(wèi)浴及醫(yī)療墻體技術(shù)，單個病房模塊重約8.5噸，相比傳統(tǒng)建造整體減輕60%，墻體等箱體結(jié)構(gòu)可多次拆裝循環(huán)使用。

同時，通過嵌入式病房模塊與機(jī)電模塊的巧妙組合，結(jié)合重鋼底托與輕鋼框架支撐，實(shí)現(xiàn)了箱體輕量化與層高不受限的雙重優(yōu)勢。此外，病房模塊與機(jī)電模塊在工廠同步制造并配套運(yùn)至現(xiàn)場，極大地縮短了建設(shè)周期，展示了裝配式建筑的巨大潛力。

助力宜居鄉(xiāng)村建設(shè)

視野來到鄉(xiāng)村，在江蘇省蘇州市相城區(qū)首套裝配式“鄉(xiāng)村宜居房”建設(shè)現(xiàn)場，沒有腳手架、沒有漫天揚(yáng)塵、沒有刺耳噪聲。工人將一個個模塊“組裝”，一棟棟建筑便拔地而起。

當(dāng)前農(nóng)宅建設(shè)中存在質(zhì)量通病多、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、風(fēng)貌不協(xié)調(diào)和智能化、綠色化程度低等問題。該項(xiàng)目解決諸多痛點(diǎn)難點(diǎn)問題，“和大家在購買汽車時一樣，我們的裝配式模塊化農(nóng)房也有不同的風(fēng)格、功能，可供大家挑選。”相關(guān)工作人員表示，房屋裝修有多種風(fēng)格可以選擇，且內(nèi)部功能豐富多變，讓這棟農(nóng)房魅力值滿格。

在廣州黃埔區(qū)逕下村未來鄉(xiāng)村新型建筑工業(yè)化示范項(xiàng)目現(xiàn)場，200余棟嵌入集成家居、全屋智能和光儲直柔等系統(tǒng)的綠色低碳新型農(nóng)宅整齊排列。

與很多舊村改造的居住樓宇采用高層設(shè)計(jì)不同，逕下村的新型農(nóng)房為三層設(shè)計(jì)的獨(dú)棟樓宇，均采用裝配式模塊化施工，用預(yù)制建筑構(gòu)件代替了現(xiàn)澆施工，通過人機(jī)協(xié)同的方式，完成建筑圍護(hù)、機(jī)電管線、內(nèi)部裝修三大系統(tǒng)的房屋模塊制造，將房屋模塊運(yùn)輸?shù)焦さ兀庵巍⒚饽０濉⒚饨変摻睿恍韫酀{錨固組裝，一棟安全耐久的模塊化新型農(nóng)宅就建成了，實(shí)現(xiàn)“像造汽車一樣造房子”，提高效率的同時減少了對環(huán)境的污染。新型農(nóng)宅通過模塊、陽臺、窗戶、屋面及建筑立面部品的多樣化組合，實(shí)現(xiàn)新型農(nóng)宅形態(tài)美觀，鄉(xiāng)村風(fēng)貌整體有序。同時，采用了全屋智能和綠色低碳設(shè)計(jì)，村民入住后可根據(jù)需要靈活增加室內(nèi)的智能家居模塊，滿足各類智能使用需求。

模塊化建筑是時代發(fā)展的產(chǎn)物，是人們對高品質(zhì)生活水平需求以及國家節(jié)能減排發(fā)展共同作用的結(jié)果。加強(qiáng)模塊化建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展能有效地推動我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，有效滿足當(dāng)今社會的需求