“模”登建筑 “智”造未來：打造模塊建造技術(shù)及智能建造樣本
時間：2024-10-28 來源：深圳工務(wù)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(tuán)等單位的百余位建筑行業(yè)有關(guān)人士蒞臨市建筑工務(wù)署項(xiàng)目工地，觀摩新型建筑工業(yè)化模塊建造技術(shù)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(tuán)等單位的百余位建筑行業(yè)有關(guān)人士蒞臨市建筑工務(wù)署項(xiàng)目工地，觀摩新型建筑工業(yè)化模塊建造技術(shù)及智能建造樣本。7月以來，市建筑工務(wù)署結(jié)合政府工程投資管理的政策導(dǎo)向，通過理念、品質(zhì)、技術(shù)引領(lǐng)，選取相對獨(dú)立且具備完整功能的深圳職業(yè)技術(shù)大學(xué)深汕校區(qū)項(xiàng)目宿舍標(biāo)準(zhǔn)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(shù)路線，并于9月完成標(biāo)準(zhǔn)宿舍示范性模塊化的生產(chǎn)及現(xiàn)場安裝，在項(xiàng)目場地上展示研究成果。此次研究與實(shí)踐，構(gòu)建了從“材料-結(jié)構(gòu)-建造”全過程的多樣化技術(shù)路線，通過采用“建筑-結(jié)構(gòu)-機(jī)電-裝修”一體化集成設(shè)計，成功突破了混凝土模盒與主體結(jié)構(gòu)分離的傳統(tǒng)組合模式的技術(shù)瓶頸，實(shí)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(xiàng)目合理控制建造成本，使其符合政府的投資預(yù)算和成本標(biāo)準(zhǔn)；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(shù)將建筑拆分為模塊化“單元”，工廠內(nèi)高效完成模塊的結(jié)構(gòu)、裝修、水電、設(shè)備管線、衛(wèi)浴設(shè)施等所有施工工序，在現(xiàn)場通過可靠的連接技術(shù)快速組合拼裝成建筑整體。這種技術(shù)把建筑施工從工地搬進(jìn)工廠，大幅縮短工期、減少施工難度。結(jié)構(gòu)受力體系采用現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)合混凝土模塊化建筑技術(shù)應(yīng)用，受力構(gòu)件為全現(xiàn)澆，滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，模塊部分可增強(qiáng)受力構(gòu)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(jié)構(gòu)的免拆模板，極大減少現(xiàn)場支模工作量，以模塊為載體實(shí)現(xiàn)建筑、機(jī)電、內(nèi)裝的高度集成，集成度可達(dá)90%以上。
由中建科工研發(fā)。該模塊化技術(shù)以鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yù)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(biāo)（特箱）自動化工程裝備設(shè)計理念研發(fā)設(shè)計，大量采用高精度伺服、絲桿等結(jié)構(gòu)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(shù)以鋼-混凝土組合模塊作為基本組成單元，模塊的主體結(jié)構(gòu)（不含混凝土部分）、外圍護(hù)（建筑外墻一側(cè)）、機(jī)電管線以及大部分內(nèi)裝修可在工廠內(nèi)完成加工，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，用起重設(shè)備將模塊吊裝到位，在剪力墻內(nèi)（包括墻板、邊緣構(gòu)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(fù)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(jié)構(gòu)單元。模塊的結(jié)構(gòu)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(yù)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(gòu)造簡單、施工方便、質(zhì)量可靠、成本降低”的顯著優(yōu)勢。模塊運(yùn)輸至現(xiàn)場后，通過塔吊垂直運(yùn)輸?shù)姆绞降跹b至設(shè)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(gòu)造及連接簡潔高效，可實(shí)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(jī)均大幅減少；模塊既做模板也參與受力，使結(jié)構(gòu)自重與傳統(tǒng)建筑一致，且不損失任何戶內(nèi)凈寬；模殼作為疊合構(gòu)件參與結(jié)構(gòu)受力，形成裝配整體式疊合剪力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)傳力機(jī)理清晰，可直接按照現(xiàn)有規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。
△MCS模塊構(gòu)件拆分示意圖
由特區(qū)建工研發(fā)。該模塊化技術(shù)采用模塊化現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆混凝土，可優(yōu)化為板柱剪力墻結(jié)構(gòu)。模塊嵌入主體結(jié)構(gòu)內(nèi)，施工時，模塊側(cè)壁可作為現(xiàn)澆混凝土的模板。模塊構(gòu)造簡單，生產(chǎn)運(yùn)輸安裝效率高。室內(nèi)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(qiáng)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(shù)采用內(nèi)嵌式設(shè)計理念，主次結(jié)構(gòu)的承載方式，主結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)框架-支撐結(jié)構(gòu)，每多層設(shè)置一道結(jié)構(gòu)梁，主結(jié)構(gòu)將模塊傳來的豎向荷載傳遞至基礎(chǔ)，同時可抵抗風(fēng)荷載和地震作用，保證建筑的側(cè)向穩(wěn)定。模塊作為次結(jié)構(gòu)，只承擔(dān)自身及其上部疊箱的自重，通過連接件與主結(jié)構(gòu)形成一個整體。在這種體系下，模塊對主結(jié)構(gòu)具有減震（振）阻尼器的效應(yīng)，會使整個結(jié)構(gòu)體系更加安全可靠經(jīng)濟(jì)。
由中建深裝研發(fā)。該模塊化技術(shù)針對傳統(tǒng)疊箱模塊應(yīng)用的難點(diǎn)，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)，將主結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)體系，提高施工效率。在不降低模塊預(yù)制率的前提下，大幅提高了模塊化建筑的適應(yīng)性。
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針對大開間和大層高等不適合模塊化實(shí)施的建筑空間，采用巨型框架—核心筒結(jié)構(gòu)，針對宿舍等大量重復(fù)的建筑空間，采用模塊化建筑，通過現(xiàn)場施工和工廠預(yù)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(jié)合的結(jié)構(gòu)體系，采用自主研發(fā)的鎂基復(fù)合板做圍護(hù)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(jié)構(gòu)壓力。通過先進(jìn)的自動焊接和高精度夾具，模塊精度控制在2mm，從而可以達(dá)成內(nèi)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(shù)及智能建造樣本的探索與實(shí)踐，推動了技術(shù)的更新迭代，進(jìn)一步驗(yàn)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(wù)署將進(jìn)一步深化智能建造新技術(shù)的應(yīng)用，響應(yīng)全面貫徹高效益、高質(zhì)量、低消耗、低排放的發(fā)展理念，推動城鄉(xiāng)建設(shè)綠色高質(zhì)量發(fā)展。
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