“模”登建筑 “智”造未來：打造模塊建造技術及智能建造樣本
時間：2024-10-28 來源：深圳工務署 分享：
10月22日至23日，來自香港建造業(yè)議會、深圳市建筑產(chǎn)業(yè)化協(xié)會、貴州省銅仁市城建系統(tǒng)代表團等單位的百余位建筑行業(yè)有關人士蒞臨市建筑工務署項目工地，觀摩新型建筑工業(yè)化模塊建造技術及智能建造樣本。
10月22日至23日，來自香港建造業(yè)議會、深圳市建筑產(chǎn)業(yè)化協(xié)會、貴州省銅仁市城建系統(tǒng)代表團等單位的百余位建筑行業(yè)有關人士蒞臨市建筑工務署項目工地，觀摩新型建筑工業(yè)化模塊建造技術及智能建造樣本。7月以來，市建筑工務署結合政府工程投資管理的政策導向，通過理念、品質、技術引領，選取相對獨立且具備完整功能的深圳職業(yè)技術大學深汕校區(qū)項目宿舍標準單元作為研究對象，組織中建海龍、中建科工、中建科技、特區(qū)建工、中建深裝等五家企業(yè)開展深入研究，充分發(fā)揮智能制造的工業(yè)化優(yōu)勢，積極探索模塊化建造成本的合理優(yōu)化，歷時兩個多月，形成了高度集成的創(chuàng)新型、模塊化裝配式技術路線，并于9月完成標準宿舍示范性模塊化的生產(chǎn)及現(xiàn)場安裝，在項目場地上展示研究成果。此次研究與實踐，構建了從“材料-結構-建造”全過程的多樣化技術路線，通過采用“建筑-結構-機電-裝修”一體化集成設計，成功突破了混凝土模盒與主體結構分離的傳統(tǒng)組合模式的技術瓶頸，實現(xiàn)了建筑行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈資源的合理配置和高效利用，“像造汽車一樣造房子”。此外，項目合理控制建造成本，使其符合政府的投資預算和成本標準；有效減少施工現(xiàn)場的濕作業(yè)，降低能源消耗和碳排放，體現(xiàn)了綠色發(fā)展理念。
由中海建筑/中建海龍研發(fā)。該模塊化技術將建筑拆分為模塊化“單元”，工廠內高效完成模塊的結構、裝修、水電、設備管線、衛(wèi)浴設施等所有施工工序，在現(xiàn)場通過可靠的連接技術快速組合拼裝成建筑整體。這種技術把建筑施工從工地搬進工廠，大幅縮短工期、減少施工難度。結構受力體系采用現(xiàn)澆混凝土剪力墻結構，結合混凝土模塊化建筑技術應用，受力構件為全現(xiàn)澆，滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，模塊部分可增強受力構件的韌性，模塊化建筑整體受力性能更優(yōu)。模塊作為主體結構的免拆模板，極大減少現(xiàn)場支模工作量，以模塊為載體實現(xiàn)建筑、機電、內裝的高度集成，集成度可達90%以上。
由中建科工研發(fā)。該模塊化技術以鋼結構框架為主體，定位為永久性建筑?？刹捎眉儻B箱（Full-MiC）或框架+模塊的組合結構形式，建筑高度覆蓋低層到高層。模塊化建筑大部分部品部件由工廠預制，工期較混凝土現(xiàn)澆建筑縮短50%以上，較一般裝配式建筑節(jié)約30%。
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模塊化生產(chǎn)線以非標（特箱）自動化工程裝備設計理念研發(fā)設計，大量采用高精度伺服、絲桿等結構及一鍵聯(lián)動控制程序，整體效率提升50%以上。生產(chǎn)規(guī)格彈性大，長度、寬度、高度三向空間可變，覆蓋主流市場85%以上的產(chǎn)品規(guī)格尺寸。
由中建科技研發(fā)。該模塊化技術以鋼-混凝土組合模塊作為基本組成單元，模塊的主體結構（不含混凝土部分）、外圍護（建筑外墻一側）、機電管線以及大部分內裝修可在工廠內完成加工，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，用起重設備將模塊吊裝到位，在剪力墻內（包括墻板、邊緣構件和連梁）、模塊之間豎向拼縫以及模塊頂部的鋼筋桁架樓承板部位澆筑混凝土，并連接模塊之間管線，每層重復上述操作所建成的建筑即為CMC建筑。模塊是CMC建筑在空間上所劃分成的若干個箱形的結構單元。模塊的結構系統(tǒng)由墻板、頂板、底板組成。模塊頂板采用免拆模鋼筋桁架樓承板。模塊底板采用鋼制底梁+檁條+斜撐，上鋪發(fā)泡混凝土預制板或保溫層+硅酸鈣板。除了墻體、頂板的混凝土需要在現(xiàn)場澆筑外。模塊的其余部分均在工廠完成加工與組裝。
由中建科技研發(fā)。該模塊化體系現(xiàn)場以“免模板、免外架、免支撐”方式建造，具有“構造簡單、施工方便、質量可靠、成本降低”的顯著優(yōu)勢。模塊運輸至現(xiàn)場后，通過塔吊垂直運輸?shù)姆绞降跹b至設計位置后，澆筑混凝土，形成整體性好的混凝土模塊化建筑。MCS體系模塊表面無任何桁架鋼筋，模塊構造及連接簡潔高效，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。模塊吊裝之后，僅需簡單處理拼縫后即可澆筑混凝土，現(xiàn)場無大量綁扎鋼筋和支模工序，施工簡單高效，工、料、機均大幅減少；模塊既做模板也參與受力，使結構自重與傳統(tǒng)建筑一致，且不損失任何戶內凈寬；模殼作為疊合構件參與結構受力，形成裝配整體式疊合剪力墻結構，結構傳力機理清晰，可直接按照現(xiàn)有規(guī)范進行設計。
△MCS模塊構件拆分示意圖
由特區(qū)建工研發(fā)。該模塊化技術采用模塊化現(xiàn)澆結構，主體結構為現(xiàn)澆混凝土，可優(yōu)化為板柱剪力墻結構。模塊嵌入主體結構內，施工時，模塊側壁可作為現(xiàn)澆混凝土的模板。模塊構造簡單，生產(chǎn)運輸安裝效率高。室內無梁，使用功能更優(yōu)，節(jié)省層高，建筑效果更好。模塊的梁模和墻模采用高強混凝土，盡可能降低模塊自重。
由特區(qū)建工研發(fā)。該模塊化技術采用內嵌式設計理念，主次結構的承載方式，主結構采用鋼結構框架-支撐結構，每多層設置一道結構梁，主結構將模塊傳來的豎向荷載傳遞至基礎，同時可抵抗風荷載和地震作用，保證建筑的側向穩(wěn)定。模塊作為次結構，只承擔自身及其上部疊箱的自重，通過連接件與主結構形成一個整體。在這種體系下，模塊對主結構具有減震（振）阻尼器的效應，會使整個結構體系更加安全可靠經(jīng)濟。
由中建深裝研發(fā)。該模塊化技術針對傳統(tǒng)疊箱模塊應用的難點，通過優(yōu)化結構，將主結構和模塊分離，適合模塊的部分做模塊，不適合模塊的部分通過優(yōu)化結構體系，提高施工效率。在不降低模塊預制率的前提下，大幅提高了模塊化建筑的適應性。
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針對大開間和大層高等不適合模塊化實施的建筑空間，采用巨型框架—核心筒結構，針對宿舍等大量重復的建筑空間，采用模塊化建筑，通過現(xiàn)場施工和工廠預制的同步施工，大幅降低總施工時間，提高建造效率。
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嵌入式模塊為輕重結合的結構體系，采用自主研發(fā)的鎂基復合板做圍護系統(tǒng)，較傳統(tǒng)混凝土模塊可大幅降低模塊重量，減少主結構壓力。通過先進的自動焊接和高精度夾具，模塊精度控制在2mm，從而可以達成內外裝同模塊同步完成，模塊吊裝完成，外裝同步完成。
此次新型建筑工業(yè)化模塊建造技術及智能建造樣本的探索與實踐，推動了技術的更新迭代，進一步驗證高度集成的模塊化裝配式將成為智能建造的主流趨勢。接下來，市建筑工務署將進一步深化智能建造新技術的應用，響應全面貫徹高效益、高質量、低消耗、低排放的發(fā)展理念，推動城鄉(xiāng)建設綠色高質量發(fā)展。
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