產品式模塊化建筑，是理想還是空想？丨上海集裝客

一、什么是模塊化建筑？

模塊化建筑是在運輸到現場組裝之前在工廠建造的結構。

 

隨著我們的世界繼續發展，模塊化建筑的好處真正開始顯現。每年，我們都面臨著各種各樣的問題，涉及建筑物的建造和實施。城市變得過于擁擠，住房開發變得昂貴，建設項目可能會變得漫長。由于這些因素，我們正在尋求新的發展模式，使用非常規的方法來幫助降低成本和利用我們有限的空間。

模塊化結構非常適合這個利基市場——這種類型的建筑提供了許多優于傳統建筑風格的優勢。每個模塊化或預制單元都是高度可定制的，實施成本低廉，并為大型建筑項目提供了節省空間的替代方案。

 

二、它們是如何制造的？

模塊化建筑是在遠離建筑工地的地方預制出來的，然后被運送到指定的位置，在那里它們被吊裝搭建最終形成一個建筑體。因此模塊化建筑60-90%的工作是在工廠控制的環境中完成的，或者作為一個單獨的完整結構，或者作為一個更大項目的模塊化組件。

這種異地施工的方式使用精益制造技術來制造預制模塊。這些模塊單元可以端對端放置或堆疊起來，以創建不同的配置。使用模塊間連接(或內部連接)將單元連接在一起，在現場完成模塊化建造過程。

永久性模塊化建筑，如預制房屋，其建造標準等于或高于傳統的現場建筑，確保高水平的質量控制。

永久性模塊化建筑(PMC)可采用各種建筑材料，如混凝土、鋼材或木材，還可包括增加窗戶、電源、供水和污水管道、空調等設施。這些附加功能中的許多可以在帶到現場之前安裝，從而節省了后期施工時間。這些PMC結構被設計成一旦建成就固定在一個位置，并且在建筑法規允許的情況下建盡可能多的樓層。

設計階段在模塊化建筑的創建中尤為重要。需要使用面向制造和裝配的設計(DfMA)實踐來確保裝配公差得到控制，并確保任何偏差或未對準都盡可能被消除。CAD系統、添加制造(3D打印)和制造控制系統對于模塊化結構來說非常重要，因為這些組件不容易在現場重新排列。

三、類型

模塊化建筑通常分為兩種類型-永久或臨時。在這些類型中，實際建筑的范圍從“扁平包裝”解決方案到立面系統，以及大部分建筑在交付和組裝之前在場外完成的建筑(見下文關于“體積模塊化建筑”)。

四、模塊化建造是什么意思？

模塊化建造是一個過程在運輸和在最終位置組裝之前，使用受控的工廠條件在場外建造。這種類型的建筑可以包含一系列不同的建筑類型和平面圖。

 

五、模塊化建筑是什么時候發明的？

記錄的第一個實例模塊化建筑出現在19世紀30年代，當時一位名叫約翰·曼寧的倫敦木匠為他的兒子建造了一座預制房屋。這座房子是以散件的形式從英國運到澳大利亞從而進行組裝的。

這種建造方法在19世紀40年代美國加州淘金熱期間也很流行，當時它被用來建造1851年英國大博覽會的“水晶宮”,并隨著第二次世界大戰期間預制結構的創建和戰后房屋的快速重建而越來越受歡迎。

 

六、什么是模塊化單元？

模塊化單元是連接在一起構成預制建筑或房屋的部分。所需單元的數量根據完工項目的規模和風格而有所不同。

七、它們值多少錢？

成本根據項目的規模和所用材料的類型而有所不同。

其他因素，如包括內部配件和固定裝置，也會影響模塊化建筑的成本。然而，案例研究表明，與傳統建筑相比，它們可以節省大量成本。這是由于一些因素，如天氣不會影響項目進度，以及在現場準備期間在現場外施工的能力，從而節約了模塊化建筑的竣工時間。

八、它們的壽命是多長時間？

模塊化建筑的壽命取決于它是被設計成臨時性的還是永久性的。然而，盡管許多人仍然將模塊化建筑與臨時建筑聯系在一起，但現代模塊化建筑可以像傳統建筑一樣經久耐用。

模塊化建筑達到或超過傳統建筑所要求的相同建筑標準，雖然模塊化建筑經過測試以確保質量(和安全)，但它們仍然需要維護，就像任何其他建筑一樣，以維護它們并延長它們的壽命。

考慮到這一切，模塊化建筑可以持續幾十年，許多在第二次世界大戰后建造的預制建筑至今仍在使用。

 

九、什么是體積模塊施工？

體積模塊化施工是指盡可能多地在場外完成預制。

這種類型的建筑包括在工廠條件下，在場外制造的內部飾面，減少了在建筑工地上雇傭工人的需要。這不僅通過減少現場所需的人員數量來改善質量和安全，而且還可以減少建造完成的時間。

十、與傳統建筑相比，模塊化建筑的優勢

模塊化結構優于傳統結構技術的幾個優點。其中包括：

1.工廠預制，不會產生由于惡劣天氣和其他現場問題造成的施工延遲，消除了項目完工日期的許多潛在延遲；

2.工廠條件允許通過改進操作程序和監控來生產更高質量的產品，同時員工能夠在更舒適的環境中工作。如果需要完成一個項目，施工也可以更容易地全天候進行；

3.在工廠環境中，材料供應更容易控制，從而減少浪費和成本，并降低建筑對環境的影響。經估計，與傳統建筑相比，這相當于減少了高達90%的材料使用；

4.模塊的制造可以在地基等現場準備工作完成之前開始，從而加快整個建造過程；

5.模塊化建筑允許建筑的不同部分同時建造，進一步減少了完成項目所需的時間；

6.模塊化結構非常適合偏遠地區，在那里現場建造可能會很困難或增加成本。在工廠預制，可以很好解決這些問題；

7.模塊化結構可以隨著時間的推移而增加，甚至可以被視為一個可重新定位的建筑，也可以很容易地翻新，以滿足新的需求；

8.因為模塊化單元需要滿足運輸和組裝的規定，所以最終產品可能比不需要一部分一部分評估的傳統構建更耐用

9.許多模塊化單元使用輕質而耐用的結構隔熱板，與木材等材料相比，該結構隔熱板具有更好的隔熱性以及防潮性和耐寒性。工廠預制結構還消除了結構內部殘留大量水分的可能性，提高了產品質量

10.與傳統建筑相比，模塊化建筑已被證明可節省50%以上的時間，并節省了固有的成本。

 

十一、不足之處

模塊化構建面臨一些挑戰，包括:

1.成品模塊化建筑部件的運輸可能需要大量空間；

2.制造和運輸限制會限制每個模塊化單元的尺寸，這會影響房間尺寸；

3.目前模塊化建筑并未有全國可遵照的規章要求，因此并不是被所有城市所接納。

十二、如何在當今世界利用模塊化結構？

模塊化建筑過去常常與臨時結構聯系在一起，但質量、設計和單元尺寸的改進意味著這種類型的建筑繼續找到新的應用。從辦公室到家甚至更大的建筑，如體育館、酒店、辦公樓模塊化結構的使用在不斷增長。

現代模塊化建筑不再與小型、低成本結構相關聯，而是證明了它們可以用于任何數量的應用，同時節省成本和時間，并具有與傳統建筑相當的質量水平。

下面列出了幾種創造性的模塊化建筑應用，它們將這種創新的建筑方法付諸實踐，并證明了模塊化建筑技術的多功能性:

（1）醫療設施

在執行醫療程序時，干凈、整潔和衛生的設施是絕對必要的。衛生條件通常是一種奢侈，在偏遠地區或衛生系統不發達的第三世界國家是不可能的。

模塊化醫療建筑在時間、金錢和空間是主要問題的情況下，可以提供適合目的的醫療解決方案。例如，難民營過于擁擠，缺乏處理人道主義危機的適當設施；在這種環境下，模塊化醫療結構將是非常有價值的，因為它可以快速有效地安裝，并為生活在那里的數千名難民提供急需的醫療服務。

（2）酒店設施用預制房間

許多國家的酒店業都在快速發展，滿足高品質住宿的需求已成為當務之急。連鎖酒店必須為他們的項目尋找替代建筑方法來滿足需求，因為使用傳統方法從頭開始建造酒店不再是最具成本效益的過程。模塊化結構在這個行業變得越來越重要，像萬豪這樣的酒店巨頭也是如此利用模塊化單元作為建筑的替代形式。

可堆疊的模塊化結構可以大大加快開發過程，像萬豪這樣的公司現在已經使用這種類型的結構預制了客房的各種元素。例如，模塊化浴室和居住區可以在單獨的外部設施中創建，然后運送到酒店位置。一旦到達現場，模塊化結構可以簡單地安裝在建筑物的框架內。這種類型的過程消除了與新酒店項目相關的許多混亂、空間限制和冗長的施工過程。

（3）可居住的房屋

在當今的現代世界，空間往往是我們沒有的奢侈品。建筑承包商經常試圖通過將盡可能多的房屋打包到一塊土地上來獲得最大利潤，以便有更多的房屋出售；這可能意味著由此產生的財產有更少的客廳和外部財產。

如果你想擴大你的生活空間或者創造一個戶外休息區，一個模塊化的結構可以作為一個非常規和廉價的擴展。如果你的院子里有空間，你可以安裝一個模塊化結構，作為一個陽光房，一個游戲區，甚至是一個酒吧?；蛘?，你可以使用一個模塊結構作為你的園藝工具、設備等的工作室或存儲單元。

（4）臨時庇護所

不幸的是，不是每個人都有一個家，甚至一個棲身之所；無家可歸是許多國家的一個大問題，建立一個適當的庇護所來保護這些弱勢群體是一項艱巨的任務。

政府如何才能為無家可歸者創造負擔得起的臨時或永久住房解決方案，而不增加他們可用資金的財政壓力？模塊化結構為這一特定需求提供了完美的解決方案。這些結構可以在短期內建造和安裝，并提供一種節省空間的住宿形式，可以定制，以適應基本的生活需求。

在很短的時間內，一個政府可以建造一個模塊化結構，為許多無家可歸的公民提供足夠的住所。

（5）高檔野營住宿

“露營”正在成為全世界非常受歡迎的戶外活動，越來越多的設施被創造出來，以迎合這種類型的豪華露營。本質上，露營是一種增加了奢華和舒適元素的露營——沒有不必要的暴露在自然環境或野生動物中的露營。這種類型的露營需要比帳篷或帳篷更堅固的住所。

模塊化結構可以作為廉價有效的野營單元，或者作為更豪華度假的高端小屋，比如華盛頓溫思羅普的滾動小屋。每一個結構都可以包括一些便利設施，比如臥室、起居室、浴室，甚至還有一個戶外露臺?？赡苄詫嶋H上是無限的，營地可以以各種不同的方式配置模塊化結構，因為它們易于移動。

定制模塊化結構可用于多種不同的方式——無論何時，只要需要一個可靠、經濟、節省空間的結構，模塊化結構就能提供比傳統建筑方法更多的優勢。

 

十三、模塊化建筑案例

（1）Europe’s tallest modular tower rises at Wembley

歐洲最高的模塊塔在溫布利拔地而起

29層的學生住宿計劃是由Tide Construction和Vision Modular Systems在短短12個月的快速跟蹤時間內開發的。

溫布利Apex House的最后679個模塊已經下降到位，結束了為期13周的提升和安裝程序，達到90米的高度。

這些形成了580多個房間，學生們可以在9月份搬進去。該開發項目還將包括公共設施，如電影院和室外庭院。

Apex House將由學生公寓運營商Scape管理，潮汐建筑公司的首席執行官克里斯蒂·海斯說: “Apex House是模塊化建筑能夠給英國房地產帶來什么的光輝典范，無論是酒店、住宅公寓、建租還是學生宿舍?！?o:p>

“模塊化建筑為傳統建筑提供了一種更快的替代方案，而不會影響建筑的質量或設計的多功能性?！?

每個模塊都是在Vision位于貝德福德的工廠制造的，家具、窗戶、電線和管道都是在模塊被運送到60英里外的溫布利場地之前安裝好的。

(2)AC Hotel New York NoMad by Marriott

萬豪AC Nomad酒店-世界上最高的模塊化酒店將在美國開業了

DMDmodular很榮幸被萬豪酒店選為AC酒店所有客房的模塊化制造商和供應商，該酒店將成為世界上最高的模塊化酒店。

這座4*酒店有25層，高96米，位于紐約曼哈頓的第六大道。公共空間(酒吧、餐廳)所在的前四層將采用傳統建筑，通信核心(樓梯和電梯)也是如此。其他21層將利用體積設計的模塊化單元建造。每層由8個模塊組成，是8個獨立的客房。

即將建成的模塊化酒店位于西30街和29街之間，梅西百貨和先驅廣場以南幾個街區，位于紐約市第六大道842號?，F場一座大理石覆蓋的5層建筑目前正在被拆除。

DMD的角色是168間模塊化客房的制造分包商，負責所有酒店客房的高端裝修和裝修。這個建筑項目是由丹尼福斯特建筑事務所的丹尼福斯特設計的。GC和主要制造商是Skystone。DMDmodular很榮幸成為一個令人驚嘆的模塊化項目的一部分，該項目將推動整個模塊化建筑行業的發展。

(3)Student Housing  學生公寓

mallville是一個位于瑞士小村莊的學生住宅項目。項目的第二階段是一項更大的投資。就其形狀、大小和材料而言，新的部分參照了現有的建筑。就其形狀、大小和材料而言，新的部分參照了現有的建筑。鋼結構的開放式走廊創造了垂直和水平的交流，也連接了投資的兩個階段。窗戶配有外遮陽簾，房間入口配有與酒店房間類似的電子鎖。有兩種類型的模塊——設計有房間/臥室和浴室的小型模塊；大房間還配有小廚房。群山環繞著這個地方，這座城市的標志性建筑——其中一座山上的城堡廢墟，從建筑的窗戶可以看到令人嘆為觀止的景色。該鎮雖然很小(30，000居民)，卻有很強的教育背景——一所新的大學正在建設中。與距離洛桑和日內瓦約1.5 - 2小時路程的大城市的良好交通由頻繁的火車保證。這個地區風景如畫。附近有酒廠和葡萄園。

 

(4)MicroApartament – Condohotel  微型公寓-公寓酒店

微型公寓是現代擁擠城市的智能解決方案，為模塊化住宅開發帶來了靈活性和自由度?；趩我讳摷茉O計，它允許許多不同的功能配置，同時保持一個簡單的共同循環方案。

從30平方米的單間公寓到120平方米的四單元大型家庭公寓。它們可以自由組合，形成獨特的公寓建筑，以滿足特定投資者的需求。建筑可以通過選擇無癥狀的建筑類型來進一步調整，以完美地適應場地。

微型公寓建筑受益于模塊化建筑的所有優勢:模塊配備齊全，現場工作量大大減少，加快了建造時間。

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