什么是模塊化建筑?|百科
模塊化建筑即將成為建筑行業(yè)眾多主題之一,它將通過重新構想迄今為止的建筑方式,來幫助推動行業(yè)革命。
什么是模塊化建筑?
自20世紀以來,對新住房的迫切需求迅速引入了現代建筑方法(MMC)。這些方法側重于使用非現場建筑技術,這些技術可以受益于工廠條件和大規(guī)模生產技術。作為最受歡迎的解決方案之一,這就是模塊化建筑的用武之地。
模塊化建筑研究所將模塊化建筑描述為一種過程,在受控的工廠條件下,使用與傳統建筑設施相同的材料,按照相同的規(guī)范和標準進行設計,但只需要大約一半的時間。建筑以“模塊”形式生產,當這些模塊在現場組裝時,反映了最復雜的現場建造設施的相同設計意圖和規(guī)格-沒有妥協。
模塊化建筑、非現場建筑和預制建筑與工業(yè)化建筑有何區(qū)別?
非現場建筑是指在工廠制造建筑部件。它與預制類似,盡管預制是歷史術語,與低質量的住房解決方案有關。
模塊化建筑屬于非現場建筑范疇,但通常被稱為體積單位的特定建筑系統。我們認為真正的顛覆來自“工業(yè)化建筑”,它不僅指在工廠制造建筑組件和系統,還依賴于流程和技術推動因素,使其精益、自動化和高效。
模塊化建筑的起源
盡管近年來模塊化建筑在建筑技術生態(tài)系統中越來越受歡迎,但該技術的起源可以追溯到19世紀。自本世紀第二個十年在倫敦建造第一座預制房屋以來,這一趨勢一直盛行。但是,是什么讓當時的建筑專業(yè)人士尋求現代建筑方法呢?
幾十年來,建筑業(yè)一直缺乏創(chuàng)新,隨著其他行業(yè)的發(fā)展,我們在該行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)也在不斷增加。當談到模塊化建筑時,這項技術解決了現代建筑中許多最大的痛點:
住房短缺和經濟適用住房據聯合國統計,全球有18億人沒有舒適的住房。不斷增長的城市人口不僅威脅到獲得體面住房的機會,而且在最近幾十年里,居住在缺乏保障或租住權的非正式住區(qū)的城市人口比例也有所增加。
預計到2050年,全球近68%的人口將居住在大城市,因此,未來幾年解決住房危機至關重要。傳統建筑無法彌補這一差距。
但建造更多的房屋并不能解決與住房相關的問題:近年來,新房租金和購買價格飛漲,近70%的低收入家庭僅在房租上就花費了其收入的一半以上。
缺乏熟練勞動力長期以來,建筑工地工作一直被認為是一種不需要資質的行業(yè),是那些不想自我培訓的人的職業(yè)出路,這個行業(yè)對年輕人不再有吸引力。
2021年10月,截至月底,仍有40.2萬個建筑職位空缺,這是自2000年12月開始收集數據以來的第二高水平。
由于該行業(yè)缺乏熟練勞動力和工人群體老齡化,該行業(yè)需要提高自身吸引力,以吸引年輕學生和其他人群參與該行業(yè)的新技術。
可持續(xù)建筑鑒于建筑材料的性質,建筑材料占全球每年產生的固體廢物的一半。此外,建筑和運營建筑物也占溫室氣體排放量的39%。隨著世界各地的法規(guī)要求更加可持續(xù)的行業(yè),市場上的新解決方案必須幫助當前的建筑專業(yè)人士解決這個問題,并找到強制建筑材料循環(huán)的方法,同時關注可持續(xù)材料和建筑的能源效率。
延誤和超支在過去的幾十年里,傳統的建筑方法效率低下,生產力增長緩慢,一個項目可能需要數個月才能完成。通常情況下,大型項目需要比預期多20%的時間,加上80%的成本超出最初的預算。
質量建筑質量是直接影響建筑業(yè)務增長和盈利能力的關鍵因素。許多建筑缺陷可直接歸因于人為因素,例如勞動力不熟練和缺乏適當的監(jiān)督。同樣,系統故障和低質量的建筑材料也加劇了某些項目的質量缺陷。
模塊化建筑的興起
幾十年前,建筑業(yè)就面臨著諸多挑戰(zhàn),例如浪費、低效、不可持續(xù)的歷史、普遍的熟練勞動力短缺以及行業(yè)生產率持續(xù)下降,而模塊化建筑則帶來了一股清新的氣息,以及大量機遇。
模塊化建筑在近年來迅速興起,這主要歸因于以下幾個方面的因素:
技術進步:現代技術的發(fā)展,特別是在生產、運輸和建筑方面,為模塊化建筑提供了更廣泛的可能性。先進的制造技術和數字化設計使得生產高質量模塊更為容易,而現代運輸網絡則使得這些模塊可以便捷地從工廠運送到建筑現場。 成本效益:模塊化建筑通常比傳統建筑方法更經濟。在工廠生產模塊可以更好地控制成本,并且由于更快速的施工速度可以節(jié)省人力和時間成本。 可持續(xù)性需求:隨著對環(huán)境影響的關注增加,模塊化建筑因其較少的廢棄物產生、更有效的資源利用以及更好的能源效率而受到青睞。它能夠減少對原始材料的消耗,并且在建造過程中可以更好地控制和管理環(huán)境影響。 靈活性和定制性:模塊化建筑通常具有一定的靈活性,能夠根據客戶的需求進行定制,同時也可以適應不同的用途和環(huán)境。這種靈活性使得模塊化建筑在各種場景中得到了廣泛應用,包括住宅、商業(yè)、教育和醫(yī)療等領域。 快速響應需求:在某些情況下,如自然災害后的緊急救援、臨時住房需求或臨時辦公場所,模塊化建筑能夠快速響應需求,提供臨時性解決方案。總體而言,技術、成本效益、可持續(xù)性、靈活性以及對快速響應需求的需求等因素共同推動了模塊化建筑的興起,并且預計這一趨勢將在未來持續(xù)發(fā)展。
政府對模塊化建筑的支持
盡管如今采用模塊化建筑的好處是顯而易見的,但業(yè)內專業(yè)人士呼吁政府提供更多支持,包括為使用模塊化技術的開發(fā)商提供資金補助和補貼,以及通過規(guī)劃和監(jiān)管政策激勵。
以下是政府支持模塊化建筑的一些常見方式:
資金支持和補貼:政府可以通過提供資金支持、貸款擔?;蜓a貼等形式,鼓勵企業(yè)和開發(fā)商采用模塊化建筑技術。這些資金支持可以用于研發(fā)、生產、運輸和安裝模塊化建筑。 法規(guī)和標準制定:政府可以制定相關的法規(guī)和標準,以促進模塊化建筑的發(fā)展和應用。這些法規(guī)和標準可以包括建筑設計規(guī)范、建筑審批程序、模塊化建筑的質量標準等,從而確保模塊化建筑的安全性、可靠性和質量。 土地政策和規(guī)劃支持:政府可以通過制定土地政策和規(guī)劃支持模塊化建筑的發(fā)展。例如,提供更多的土地用于模塊化建筑項目、簡化土地使用規(guī)劃程序、降低土地使用稅等,都可以促進模塊化建筑的發(fā)展。 宣傳推廣和示范項目:政府可以通過宣傳推廣和示范項目來提高模塊化建筑的認知度和接受度。政府可以組織宣傳活動、舉辦展覽會、發(fā)布政策文件等,向公眾和建筑業(yè)者介紹模塊化建筑的優(yōu)勢和應用案例。 研發(fā)和創(chuàng)新支持:政府可以通過資助研發(fā)項目、設立創(chuàng)新基金、提供技術支持等方式,支持模塊化建筑技術的研發(fā)和創(chuàng)新。這些支持可以幫助企業(yè)開發(fā)新的模塊化建筑材料、技術和工藝,推動模塊化建筑行業(yè)的進步和發(fā)展。總之,政府對模塊化建筑的支持可以通過多種方式實現,這有助于推動模塊化建筑的發(fā)展和應用,促進建筑行業(yè)的轉型和升級。
模塊化建筑與傳統建筑的主要區(qū)別
傳統建筑和模塊化建筑的開始方式相同:規(guī)劃、設計、審批、場地準備和開發(fā)都是必需的。但是,它們完成的方式并不相同。有了模塊化建筑,用戶和建筑專業(yè)人士就可以獲得端到端的解決方案,從而阻止傳統建筑的碎片化。通過連接數據流、分散供應鏈以及快速的設計變更和批準率,模塊化是因禍得福。
例如,在傳統建筑中,先打地基,再建造結構和墻壁,再添加屋頂,然后開始建造建筑物的內部,所有步驟都是按順序進行的。在交付給最終客戶之前,需要準備好缺陷清單,并解決所有問題。只有這樣,建筑物才算正式完工。
至于模塊化建筑,在現場鋪設地基的同時,熟練的工人已經在工廠里同時制造建筑物,包括室內和室外裝修、電氣、管道和地板。在建筑物運到現場之前,工廠已經完成了所有檢查清單。然后運輸建筑物、固定到位并交出鑰匙。與傳統建筑方法相比,這一流程最多可節(jié)省50%的時間,甚至更多。
此外,模塊化建筑解決了傳統建筑面臨的挑戰(zhàn):
通過更好的資源和廢物管理實現可持續(xù)發(fā)展由于工業(yè)化和模塊化建筑設施受益于生產重復,如流水線制造,因此建筑流程比傳統建筑消耗的能源更少。
同樣,與現場建筑實踐不同,這些設施的資源得到了更好的處理,產生的廢物被儲存在受控環(huán)境中,可以回收并用于其他項目。在工廠控制的環(huán)境中,廢物減少了20%至40%。這有助于減少每年最終進入垃圾填埋場的1.35億噸建筑垃圾。
就可持續(xù)性而言,非現場工廠建造的房屋在運輸污染、工人安全、減少建筑垃圾和城市噪音方面留下的空間更小。
行業(yè)方法也提供了持續(xù)改進的可能性,特別是在氣候影響方面。
建造時間更快由于建筑團隊可以在受控環(huán)境中使用重復技術和便捷的設備同時進行地基工程和基礎工程,因此模塊化建筑可以縮短施工時間。
天氣延誤也不會對模塊化建筑的時間造成影響,因此承包商可以完成每日建設目標,并輕松避免現場施工中常見且不可預測的延誤。
住房危機解決方案雖然模塊化建筑本身無法解決全球住房危機,但它是朝著正確方向邁出的一步,因為它可以快速建造具有一系列經濟實惠規(guī)格的建筑,滿足將房屋變成任何人居住的家的基本需求。
由于模塊化住宅是具有獨立入口的獨立結構,因此可以根據需要以集群或堆疊形式建造,從而支持維護和建設社區(qū)以及最大限度利用可用空間的努力。
專業(yè)化勞動力通過引入工業(yè)化建筑,模塊化行業(yè)可以提供更可預測的工作地點和工作時間、更少的勞動密集型工作、更高程度的工作場所技術集成以及更安全的工作條件,從而為潛在的新建筑工人提供更有利可圖的行業(yè)。
總之,模塊化建筑在當今建筑領域備受青睞,其快速建造、成本效益、質量控制、靈活性、可持續(xù)性等優(yōu)點,有助于提高建筑行業(yè)的效率、質量和可持續(xù)發(fā)展。
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