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模块化建筑被认为是通过提高效率来对抗利率和建筑价格上涨的机会, 解决熟练劳动力短缺问题, 减少工地浪费. 然而, 一些建筑师和工程师对采用这种方法犹豫不决,因为他们不希望自己的设计受到损害, 他们不认为它具有执行某些项目类型的灵活性或功能.

那么真相在哪里呢? 请继续阅读有关模块化系统、应用程序和设计注意事项的概述. 如果你找不到你想要的东西, 联系离您最近的芝麻小事区域总监,询问项目具体问题或要求共进午餐并学习.


什么是模块化结构?

模块化施工是一种非现场施工, 这仅仅意味着一个项目的一部分是在一个专门的非现场设施(例如.g.(如模块化生产设施)或当地商店(如.g.(一个木工车间). 非现场保护伞包括:

积木式结构 -由一个楼层组成的体积单位, 墙, 和天花板, 通常包括结构元素和一定程度的饰面, 欧洲议会议员, 等. 模块化结构可用于建筑物的小部分或大部分(例如.g.(浴室或整个酒店单元).

Panelized建设 -平装建筑组件(通常是墙板), 但也有地板或屋顶盒式材料,这些材料是在现场预制的,只由结构部件组成——通常是框架和护套.

预制装配式结构 -现场预制的平面包装建筑组件,包括结构构件(框架和护套)以及其他组件,如饰面, 欧洲议会议员, 等.

模块化木结构在美国.S. 大部分都是轻型的. 然而, 随着大量木材成为主流, 供应商和开发人员一直在探索CLT在体积模块化应用中的应用.

好处是什么?? )是真的吗??)

尽管选择使用现场木框架还是某种程度的预制取决于许多因素, 预制和模块化结构可以提供许多好处, 包括更快的施工速度, 提高了材料效率和工人安全, 加强品质保证, 减少材料, 劳动力和利息成本.

取决于项目, 与现场施工方法相比,采用模块化方法可以将施工时间缩短30%至50%,从而改善了整体时间方程(1).e.(加速上市),并可能降低成本. 模块在工厂制造,而现场和基础工作正在进行中, 如果是最佳安排, 安装-完成大多数饰面-一旦基础完成. 这是施工与现场/基础工作同时进行的组合, 以及更快的安装时间, 这将导致显著的进度压缩. 下面是计划过程的说明.

其他福利包括:

质量保证 – A controlled fabrication and manufacturing environment is easy to monitor and inspect; depending on the level of prefabrication, 在整个过程中可能会进行多次检查,以确保高质量的组装. 因为组件和系统都是在气候控制的工厂里建造的, 与天气有关的材料损坏更少,潜在的潮湿问题也更少.

降低风险/提高安全性 -由于组装是在熟悉的环境中进行的,因此减少了在工作现场受伤的机会, 监测环境,无天气危害. 材料到达工地后的风险也更小,因为预制组件, 系统和模块通常在一两天内交付和安装. 更少的现场材料存储也意味着更少的纵火、盗窃、破坏等风险.

环境 -由于组件和系统是预制的,减少了现场浪费. 低于5%的废料是典型的模块化结构, 这意味着填埋的材料会减少.

我如何知道模块化是否适合我的项目?

模块化建设的财务可行性因项目而异. 模块化可能创造情境优势的一些例子包括:

现场劳动力成本高和/或现场劳动力可用性低的工地. 模块化单元在现场、受控环境中建造,人工成本较低. 现场劳动时间和人员规模最小化, 减少高现场成本或劳动力短缺的影响.

难以进入、位置偏远或其他位置特定限制的工地. 当工地进入困难或麻烦时, 模块化方法可以帮助减少材料交付和工作人员到现场的旅行. 类似的, 在恶劣天气条件下或施工时间较短的项目可以从固有的压缩施工进度中受益.

施工过程将对周围社区产生重大影响的工地. 一些建设项目将不可避免地对邻居产生影响, 街道及其他公共通道, 等. 模块化建设的速度可以减少对社区的影响.

图片:Zeta Design + Build

模块化结构不会降低建筑设计的灵活性吗?

简短的回答是否定的. 预制和模块化设计可以适应建筑美学,如建筑偏移, 成角的墙, 阳台, 斜屋顶, 和更多的. 事实上, 在一个精心设计的结构中, 不可能判断出是否使用了任何级别的预制.

来源:Jackson|Main Architecture

结构设计的学习曲线有多陡?

模块化项目的结构设计过程与现场建造的项目设计非常相似. 在每个模块中, 2x墙体既是承重墙体,又能承受重力荷载,同时还能抵御地震和风力. 铠装的2x地板和天花板框架在简单的跨度条件下跨越每个模块,并作为建筑的隔膜. 然而,有几个独特的因素与结构模块化设计有关.

第一个, 模块通常以允许大多数框架和护套安装在制造设施中的方式进行结构设计,同时允许对关键结构连接进行现场检查. 例子包括剪力墙固定和钉钉模式. 允许在现场进行这种访问可能需要设计可移动的面板-临时安装用于运输, 现场拆除检查, 然后在最终状态下安装.

相邻的模块一旦在现场安装到位,也可能需要缝合在一起. 这使得它们可以一起用于横向加载目的, 避免了将每个模块设计成一个独立的盒子. 细节和连接的拼接通常在结构图上标注出来, 哪些是根据模块化制造商的意见开发的. 另一个独特的考虑是运输和安装装载. 模块化制造商将提供这些条件对结构影响的输入, 如果有任何, 补充框架或连接细节可能需要为他们设计.

采用模块化结构, 在设计初期就确立结构工程师的角色和职责是很重要的. 一些项目将有一个模块化结构记录工程师(EOR),他负责工厂建造部分的设计. 该工程师将提供从模块化结构到现场EOR的建筑荷载, 谁负责设计基础和平台.

模块化结构适用于IBC的哪些方面? 检查是如何处理的?

所有预制建筑材料-无论是组件, 程序集, 或模块化结构-必须按照适用于工地位置的现行国际建筑规范(IBC)要求设计.

木结构模块化项目通常是V类或III类建筑. V型允许在整个结构中使用木框架, 最多四层,适合多家庭和酒店入住. 类型III允许使用木质框架的所有内部元素, 外墙需要阻燃处理的木材, 并允许最多五层用作住宅(六层用作办公室)。. 在很多情况下, 一个项目的木框架部分(无论是模块化的还是现场建造的)是在单层或多层不燃平台的顶部建造(或安装)的. 在开始任何设计布局之前, 研究可能影响设计或模块生产的本地代码修订或其他考虑因素非常重要. 芝麻小事区域总监精通特定的规范应用,可以帮助导航模块化和其他木材项目的建筑类型和材料选择.

另一方面,检查要求取决于部件的类型. 一些检查是由代表项目所在地适用管辖权的第三方在模块化工厂中完成的. 一些检查是在模块安装完成后进行的.

额外的资源:

国际代码理事会. (2022). 非现场施工,规范,标准和合规入门.

国际代码理事会. 非现场施工常见问题解答.

美国建筑师学会. 国家建筑科学研究所. 模块化建筑设计:建筑师导论.

房利美(Fannie Mae). (2020). 多家庭模块化建设工具包.

模块化建筑学会. (2020). 最大化模块化设计和建造,创造经济适用房.

芝麻小事. 木材非现场施工:重塑设计专业人员的角色.

Laase, M. Jackson |主建筑. 模块化木结构多户:设计,细节和交付.

J,委内瑞拉. 建筑科学. 模块化建筑围护结构设计.

米勒. DCI工程师. 结构设计:模块化的详细策略