模塊化建筑結構范文
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第1篇
中圖分類號： TU8文獻標識碼： A
模塊化通常運用于計算機領域。模塊化建筑，就是將復雜的建筑結構進行分解，制作成各類構件。分解過后能有效降低結構的建設難度。在建筑行業對建筑結構進行模塊化，能顯著提升建筑工程的施工速度，只需要明確建筑工程的施工次序，然后依次將其拼裝完成。這種新型建筑模式能迅速推動我國建筑施工技術的發展。
一、模塊化建筑發展的必要性
社會經濟的不斷發展對生活的各方各面都產生了深遠的影響，也對建筑物的各方各面提出了更高的要求。建筑模式的多樣性對促進建筑行業的的發展能起到十分重要的作用，模塊化建筑是建筑的一種新模式，應用前景十分廣闊。由于傳統磚混結構對耕地可能造成的破壞，相關政策已經明確規定不能在建筑物中繼續使用粘土磚，這種情況下新型建筑模式由于其技術上的優越性能取得更進一步的發展。
目前我國建筑產業的發展速度較快，市場對建筑的需求量較大，但是由于傳統建筑施工技術建設周期長的特點，無法滿足當前我國居民的建筑物需求，并且由于我國制定的可持續發展戰略對見地建筑物施工過程中的環境資源消耗量提出了更高的要求，所以發展以及推廣模塊化建筑是十分必要的。
二、盒子式建筑
目前階段，模塊化建筑中應用范圍最廣的就是盒子式建筑，盒子式建筑的外形也最符合模塊化建筑的特點。盒子式建筑，其外形就像一個方盒子，線條簡潔明了，能很好的符合未來建筑外部輪廓直線化的發展趨勢。
（一）盒子式建筑概述
盒子式建筑的材質多變，能根據具體需要選擇鋼筋混凝土、鋁材、木材、玻璃鋼甚至塑料等進行構件制作。制作的構件通常是一個長方體，有頂板、底板以及四面墻體（可以根據需求少制作一面或者兩面墻）。這些構件在工程設計完成后，只需要運輸至施工現場進行組裝，其中的水電、暖氣等部分，甚至放置在房屋中的家具都能在整體構件中制作完成，所以需要的施工時間較傳統建筑施工來說非常短。此種建筑模式的特點就是能滿足批量生產的需求、現場施工用時少、工人勞動強度小、工作效率較高、工期不受或者少受外部環境的影響、建筑建設效率高，并且其安全性有保障，抗震系數較高，施工材料用量較少，建筑建成后可使用的空間較大，建筑整體質量較小。但是其生產及施工對構件生產設備以及交通運輸能力有較高的要求，在建筑組裝環節還需要用到較多的起重設備。
目前世界各國對盒子式建筑技術都有所應用。盒子式建筑構件的材質各有特點：①鋼筋混凝土材質的盒子剛度與強度相對較大，使用期限較長，批量生產效率較高。但是由于其重量較大，運輸難度較大，拼裝時需要利用噸位較大的起重設備。②輕質混凝土就是利用各種輕質混凝土制成，這種構件多用于低層或者獨棟建筑的搭建。③金屬骨架型盒子構件的制作多使用各類鋼材，例如普通鋼、輕型鋼或者鋁合金等。在搭建好的骨架上鋪設水泥板或者石棉、模板或者金屬板皆可。使用這種方式制成的盒子運輸較方便、組裝難度較小，使用的起重設備噸位較小。④木盒子應用時間較長，發展較為成熟，在美國地區應用的較多。森林資源豐富的地區可以選用此中材質制作盒子構件。⑤塑料盒子，由于塑料的強度較低，可用期限較短，目前多用于制作災區安置點。
通常情況下，盒子構建會被制作成四邊形，此中盒子由于與傳統建筑模式較為貼近，受到大部分人的喜愛。但是目前人們對建筑物的外形有了不同的需求，許多人會將盒子構件制作成五邊形或者六邊形。六邊形的盒子構件自身也存在一定的優點，例如由于其墻面增多，能擁有更多的窗口，對于通風能更好的滿足需求，并且由于此種形狀自身的特點，能很好的實現自身房屋的相對封閉性，隔音性能較好，能有效屏蔽鄰居傳來的噪音。
（二）盒子構件的組合方式
1、全盒子建筑。通常情況下，全盒子建筑中的承重盒子都是鋼筋混凝土材質的，將盒子構建組合起來時，其重量會沿著構件四周向下傳遞，完成承重。全盒子構件的組合方式有兩類，重疊組合以及交錯組合。重疊組合就是講盒子構件一個一個的堆疊起來，這種方式形成的盒子建筑剛度強、施工現場環節少，有效利用了工廠的批量化生產設備。但是在堆疊完成后樓層、各組件之間有兩層樓板，在對其進行后續處理時較復雜。交錯組合就是講各構件錯開排列，在墻面缺失的地方使用墻板補齊。
2、板材盒子建筑。板材盒子建筑由盒子構建、大型樓板以及墻板和設計承重的衛生間、廚房構件組成，用樓板隔開各個盒子，用墻板劃分各個房間。
3、筒體盒子建筑。在樓層中間部分設置一個承重的筒，然后使各構件的重量施加到此筒體上。筒體盒子建筑中，構件大都被固定在中央的筒上，可以使用的固定方式有將構件用工具焊接或者使用螺栓固定、利用筒體上設置的吊桿將構件吊起或者利用筒體上設置的懸臂裝置對構件進行固定。由于技術原因，此種建筑方式的總樓層不能超過12層。
三、模塊化建筑結構綜述
（一）模塊化建筑設計的特點及優點
嚴格意義上來說，模塊化建筑的建造不算是一種建筑施工技術，只能算是一種建筑組裝技術。其將事先制作完成的各類構件組裝在一起，形成房屋。其發展來源于目前建筑資源的緊缺，許多資金有限、對房屋靈活性要求較高的客戶對模塊化建筑需求度較高。模塊化建筑從接受訂單到完成建筑的制作只需要幾個月甚至更短的時間，并且由于其構件組裝以及拆卸的方便性，能很好的滿足客戶未來的擴充或者改裝要求。工業化的生產讓其構件的精度有了更好的保證，對所有材料能有效利用，成本低廉、品質有保證，未來發展的潛力巨大。目前由于顧客對此中建筑工藝的深入了解，對其也提出了更多樣化的要求，也進一步促進了其技術的進步。
相較于傳統建筑施工工藝，模塊化建筑施工周期短，并且對于住房急缺這類問題能迅速解決。由于其施工周期短，對企業的流動資金能很好的利用。并且高度的工業化使其對人力資源的需求較小，需要付出的人工成本更少。對于天氣的依賴程度較低，生產環節在室內進行，不受天氣影響，組裝環節耗時較短，受天氣影響較小。總而言之，模塊化建筑本身擁有常規建筑的絕大部分優點，在日常生活中的使用甚至更方便更靈活，是未來建筑模式的發展方向。
（二）模塊化建筑設計施工方面應遵守的原則
與傳統建筑設計原則一樣，模塊化建筑設計的一般原則同樣是適用、經濟、堅固以及美觀。因為建筑在日常生活中起到了非常重要的作用，使用過程中的體驗對此模式的未來發展有決定性作用。并且由于模塊化建筑的先進性，在滿足上述條件之后，還需要在傳統的基礎上進行發展創新。自古以來建筑在人們生活中都扮演了十分重要的角色。作為新型技術需要對建筑內部的舒適性有更高的追求，讓此種建筑模式在市場經濟中更具競爭力。由于模塊式建筑大都是可移動的，可能會給客戶造成不穩定、不安全的負面印象，所以需要在設計時對建筑的安全性、穩定性更加重視。
結束語
目前我國部分省市正在大力發展構件生產廠，這對推動我國模塊化建筑的發展十分有利。由于模塊化建筑的特殊性，以及我國目前階段的特殊國情，應用潛力巨大，目前能使用此技術的領域有住宅修建、旅游地區的旅館建設以及各類公共服務設施例如養老院以及學校的建設等。
參考文獻：
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第2篇
關鍵詞：建筑結構；課程模塊；項目化教學；教學目標
中圖分類號：TU；G6423 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2013）02-0076-04
在高職建筑工程技術專業人才培養課程體系中，建筑結構課程是進行職業能力培養的一門職業核心課程，集理論與實踐于一體，培養學生從事房屋建造、工程管理、工程監理、建筑設計等崗位工作中所必需的結構分析能力，掌握房屋結構構件的基本計算原理和初步設計方法，同時為后續專業課程準備必要的結構概念及結構知識。針對職業崗位職業能力培養需要，為提高課程的針對性和實效性，課題組成員對建筑結構課程進行了模塊及項目化教學改革研究，并在教學中進行了具體實施，收到了很好的教學效果。
一、課程教學目標設計
（一）總體目標（職業綜合能力目標）
通過建筑結構課程的學習，要求學生：能勝任一般建筑工程的結構計算及設計能力；能運用電子計算機和結構設計軟件從事較為復雜的結構分析和計算能力；具備從事房屋建造、工程管理、工程監理、建筑設計等崗位工作中所必需的結構分析能力。
（二）具體目標
1.專業能力目標
以結構分析與設計能力為目標，培養具有基本構件的設計計算能力及一般結構的設計能力、較強的利用計算機解決復雜問題的設計與計算能力、正確識讀及繪制結構施工圖的能力、正確查閱和利用設計參考資料的能力，以及分析和處理技術崗位的一般技術問題的能力。
2.核心能力目標
通過結構設計計算訓練，培養學生：理論聯系實際、結構嚴謹細密的思維方式；一絲不茍
的工作作風和工作方法，以及嚴謹的科學態度；
遵循設計規范和創新的能力，能用發展的觀點來靈活運用設計規范，處理遵守與創新的矛盾；對多種因素進行綜合分析和綜合應用的能力。無論工程設計還是工程施工都是一個綜合性的問題，同一問題，往往有多種可能的解決辦法。
二、模塊及項目化教學改革方案設計
（一）教學改革思路
根據土建工程技術領域和二級建造師、施工員、質量員、安全員、標準員、材料員、機械員、勞務員、資料員等崗位職業資格標準，以崗位分析和具體工作過程為導向改革課程教學內容。會同企業技術人員設計教學實訓項目和職業情境，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。圖1為職業綜合能力形成進程示意圖。
建筑結構課程由混凝土結構、砌體結構、鋼結構和建筑結構抗震等結構模塊內容組成，講授結構用材料的基本力學性質，結構設計標準，鋼筋混凝土結構、砌體結構、鋼結構基本構件的受力特點。通過該課程的學習，學生能掌握鋼筋混凝土梁、板、柱、樓（屋）蓋，砌體結構的墻、柱及鋼結構的連接，梁、柱的設計計算方法和一般結構的構造知識；同時掌握與施工和工程質量控制有關的結構基本知識；能進行一般民用房屋和單層工業廠房結構選型與結構計算，熟練識讀結構施工圖，并能繪制結構施工圖。
（二）課程內容設計
將教學內容按職業能力培養的需要規劃為13個模塊，設計70個單項訓練項目，2個綜合訓練項目模塊（含4個綜合訓練項目），加強工學結合教學，開設職業體驗訓練項目并進行考核。教學內容圍繞訓練項目組織，理論知識作為能力培養的補充，注重態度養成；將崗位資格考證的內容同教學內容融為一體，優化教學與培訓進程，增強學生上崗就業的競爭能力；學完該課程和相關課程后考取施工員崗位證書。課程整體教學內容設計如表1所示，相對獨立的綜合訓練內容設計如表2所示。
三、模塊及項目化教學改革實施
根據模塊及項目化教學改革方案，進行了為期四年的教學實踐。
（一）課程教學條件建設
1.實訓場地建設
針對課程培養的崗位能力要求，校內建設制圖中心、建筑設計工作室、建筑設計院和結構實驗室、建筑模型制作實訓室和建筑公司，打造真實的教學情景。為培養學生職業素質，使學生有機會進行崗位體驗，學校與企業建立了深度融合的校企合作關系，聘請兼職教師指導學生綜合技能，并參與對學生學習的評價。
2.立體化教材建設
（1）結合2008年國家精品課程建筑結構教學經驗，項目組編寫模塊及項目化教材《建筑結構》和配套助學教材《建筑結構學習指導與技能訓練》，由北京大學出版社出版并在全國發行使用。教材編寫中突出能力訓練，以能力訓練為切入點，體現內容圍繞訓練項目組織、理論知識作為能力培養的補充的思想；突出用現行的結構軟件進行結構設計能力訓練，與實際職業工作崗位接軌。
（2）開發建筑結構課程實驗實訓仿真教學系統進行教學；制作多媒體教學課件輔助教學；購買PKPM結構網絡版設計軟件進行實際工作訓練。
（3）網絡資源建設。搭建師生共享的網絡環境，拓寬教學的時間和空間，將課程理論基礎知識和技能訓練任務以及考核資源上傳，供學生隨時查閱和自我檢測；開通專業資料網站，教師備課時可以及時查閱，利用網絡優勢快捷獲取有價值的學習和研究資料，提高教學水平；將現行的建筑工程相關規范上傳，將其作為教學標準的重要組成部分，保障學生畢業后就能上崗。
（二）課程教學實施方法
（1）教學內容注重基本概念、基本理論和基本方法的教學，將職業崗位證書考試要求與教學內容融合。
（2）探索以崗位所需能力為培養目標的教學方法，加強計算技能的訓練，每一個單元的實施要采取實際案例教學，其中單項能力訓練采用能力訓練任務引入、操練、深化、訓練鞏固、總結歸納、課業布置與要求等為主要教學環節。
（3）職業體驗訓練采取集中講解訓練要求、下發職業體驗指導書、職業體驗完成后撰寫職業體驗報告的方式進行，培養學生的自學能力、創新精神和團隊協作能力。
（4）課程設計、結構軟件應用訓練主要采取任務驅動方式，以真實的工作任務為載體，要求學生在規定的時間內完成實訓任務。學生自已查找資料，并靈活應用所學知識，自主進行訓練，教師跟蹤指導，并根據學生完成任務的情況和所提交的實訓報告進行考核。
（5）教學實施過程充分體現能力訓練、支撐知識學習、技能形成、態度養成能力整合；以每次上課兩課時為一個教學單元進行教案編寫。課程教學模式采取案例引入、任務驅動、實際項目訓練、行業軟件訓練的“行動導向”教學模式。
（6）教學中增加案例教學中分析與提問的比例，增加課堂練習和課業訓練；注意職業標準（涉及到的規范）的理解與運用。
（7）教學中注重現代化結構設計和施工手段的應用，多介紹當前的主流技術和發展趨勢。
（8）重視學習方法的指導。重視課業的設計與布置，督促學生及時、獨立完成課外作業；強化計算機軟件計算訓練，嚴格遵守國家規范，培養嚴謹、認真、一絲不茍的敬業精神。
四、模塊及項目化教學改革效果
該課程自2008年被確定為國家精品課程建設項目以來，課程組采用模塊化、項目化教學改革方案，經過四年的教學實踐，培養學生嚴謹的工作態度和結構分析能力，增強了學生職業崗位能力培養的實效性，有效提高了建筑工程技術專業人才培養質量工作。學生畢業后普遍反映適應崗位能力強，上手快；用人單位普遍認為畢業生工作作風嚴謹，實際分析結構安全能力高，可持續發展能力強。“十二五”期間，隨著國家精品資源共享課建設工作的推進，課程組成員正在努力將該課程建設成為國家精品資源共享課程，進一步引領該課程教學內容和教學方法改革，以期在同類課程中形成一定的影響力和較強的示范性。
參考文獻：
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Teaching reform and practice of building structure course based on module and project
XU Xiquan， SHEN Shurong
（School of Architectural engineering， Rizhao Polytechnic Architectural Engineering Institute， Rizhao 276826， P. R. China）
第3篇
中國新興（集團）總公司戰略科技發展部副總經理模塊化施工在建造階段可節約工期70%，一般人工費約占建造成本的20%，能直接降低造價15%。在建造的過程中，還能大量減少建筑垃圾，使項目盡快投入使用。
模塊化建筑
模塊化建筑是一種新型的建筑結構形式，模塊化建筑結構體系，以單個房間作為一個模塊在工廠進行預制，并可在工廠對模塊內部空間進行布置與裝修，然后運輸到現場通過吊裝將模塊可靠地連接為建筑整體，模塊化結構體系預制比例高，可節約人力、物力，減少工期，綠色環保。
與傳統建筑相比，模塊化建筑其優點在于能把復雜的建筑結構簡單化，把復雜的功能系統分解為子系統，從而更易于管理和實施。模塊化建筑設計和建造是基于以下理念：一是適應的建筑設計比較廣泛，建筑過程能滿足任何新穎的建筑設計方案；二是空間模塊都是由二維平面組件構成，通過模塊化建筑制造工廠的生產裝配線以及嚴格的質量監控系統，能把所有二維構件組裝成一個個空間模塊，運輸方便，建造靈活i三是減少建筑垃圾和重復投入，綠色環保；四是減少現場的施工量，大量節約人力。
據統計，模塊化建筑結構體系的預制比例可高達85%以上，其余為現場基礎施工與模塊安裝的連接工作。模塊化建筑得到了很多建筑大師的首肯，取得了很多成功案例。比如，遠大集團在長沙蓋起30層酒店。就是采用模塊化解決方案建筑酒店，一共用了15天就完成了整個建筑的施工。施工過程中，工人像搭積木一樣，快速地安裝框架和建筑鋼材，整個建筑施工場所，沒有任何的建筑垃圾。模塊化建筑及其模塊化施工技術可謂是建筑史上的一場空前革命。
模塊化施工
模塊化施工技術更加注重小生態環境的建設，最大優點是能夠實現平行施工，大量的施工工作在制造工廠完成，有效地減少在現場的施工量，從而縮短整個項目的建設工期。不僅能夠降低施工難度，更好地保證施工質量，還能提高生產率，體現人工智能的特點，實現綠色建造達到可持續發展。
與傳統建筑施工相比，模塊化施工通過完善而嚴格的“車間”質量管理體系控制建筑質量，建筑牢固性能好，投資回報快，符合城市可持續發展戰略，環保節能性能大大高于傳統建筑模式，實現了綠色可持續發展。
模塊化施工的成功案例之一。坐落于華中科技大學建筑系館東側的石榴居，就是關于新型建筑結構體系并按照模塊化施工的有益實驗。石榴居所有建筑構件均由當地建筑工廠預制，并在現場裝配而成，建筑以膠合竹作為主要結構材料，進行整體預制，它的主體結構為30mm×600mm的門式鋼架體系，建筑結構直接暴露在室內并作為家居和儲物空間，使用較為方便。整個竹制建筑體采用輕型的預制體系，基礎為點式樁基?，F場工人只需將預制工廠的主要構件以及次級構件進行對位裝配即可，而且其中85%的主體構件可以被拆解。
存在的困惑
模塊化建筑技術標準還不完善。這是制約模塊化建筑及其施工技術的關鍵因素。在我國，建筑業推廣使用模塊化建筑結構的現象越來越熱，但仍然未形成系列的規范來指導這項工作，這就使得建筑商們尤其是施工單位望而卻步，有積極采用模塊化施工技術的熱情，又擔心缺乏相關標準和規范，不能通過質量驗收。
技術工人相當匱乏。任何一項工作，都必須依靠專業技能來完成，否則就不可能得到長足發展。工廠化模塊式生產對工人的技術要求較高，而我們施工企業的工人基本上是農民工，文化程度低，無法滿足工廠化預制構配件的要求。雖然說通過工廠預制，將施工現場對技術工人技能的要求轉嫁到預制工廠，在施工一線的技術工人的數量大大減少，一線施工人員就轉移到預制工廠從事生產。但在施工現場，由于模塊化建筑的設計及施工屬于新事物，模塊化建筑的設計比較復雜，如何將模塊化建筑各個模塊單元進行連接組裝，保證結構的穩定、牢固、可靠，對現場技術工人的要求，遠遠大于傳統施工方法對工人技術素養和施工能力的要求。這也是制約我們大力推廣模塊化建筑的一個瓶頸。
模塊化建筑在普及率不高的情況下，其高昂的造價也是制約發展的瓶頸之一。由于受施工規模和異地運輸的影響，在個地方預制構建數量較少不宜開辦工廠而異地運輸費用較高的情況下，模塊化施工就會因為新開辦工廠制造成本高而放棄，只能采取現場現澆方式生產。由于目前模塊化建筑尚不普及，當建筑物規模較小，而當地又缺少預制工廠時，施工企業只能自己建廠預制構配件，或從異地預制工廠運輸預制構配件。這樣就極大地增加了施工成本，使得模塊化建筑施工不經濟最終放棄。目前，我國進行工廠化預制建筑構配件的企業主要以施工企業為主，其生產線大多從德國等發達國家進口，造價比較昂貴，如果制作的預制件達不到一定規模，就無法攤薄成本，企業就會出現虧損，要實現產業化就比較困難。
采取的措施
提高全社會對模塊化施工方法的認識和接受程度。使用者和投資人能否接受模塊化建筑及其施工方法，是關鍵因素。該建筑物是否按照模塊化建筑設計，其實對于施工企業來說，都可以對其中的部分單元或全部單元采取模塊化施工，但使用人或投資人，由于對模塊化施工方法在結構的穩定性可靠性存在疑慮，就可能加以拒絕。由于模塊化施工近階段主要采取鋼結構的形式，業主對鋼結構在居住時的宜居性不能接受，比如鋼結構冬涼夏熱，住宅或公共建筑采用鋼結構在冬天或夏季保溫效果較差，如何節能就是需要考慮的首要問題。由于新技術的應用和新型節能材料的使用，可以通過加大保溫層等方法，不僅使建筑物能完全滿足使用要求，相比傳統施工方法還提高了宜居性，這就需要加大宣傳，讓全社會都認識到模塊化建筑和模塊化施工方法帶來的重大革新，能對我們的生活帶來很多好處。
