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模塊化建築是一種新興的建築結構體系,該體系是以每個房間作為一個模塊單元,均在工廠中進行預製生產,完成後運輸至現場並通過可靠的連接方式組裝成為建築整體。

綜述

在自然界中,螞蟻、蜜蜂都是天然的建築師。以白蟻為例,它們建築的蟻穴可高達幾米,不僅非常堅固,而且功能複雜,冬暖夏涼,即使人類建築師也望塵莫及。未來的建築將更多地吸收動物、昆蟲在建築巢穴時體現出的生態、環保方面的特點。更多地著重於小生態環境的建設,體現人工智能的特點。

未來的建築將是單元體結構,如同一個個火柴盒,但又不侷限於四邊形的方體。每個單元體可以是多邊形的,呈現不同的形體構造。這些利用特殊新型節能材料修建起來的單元體,將通過插件,拼插焊接在一起。這一過程有些類似於搭火柴盒,或是兒童搭建、拼插積木玩具。而通過這種方式形成的建築類似城堡(可以參考碳元素示意圖,來考慮其拼接的方式和形成的特色)。

在不同形狀單元體間形成的空間,將用於綠化,種草皮,或是各種觀賞性植物,盆栽等。由此,整個建築形成了一個獨特的生態群。這種設計結構不僅滿足了人們對自己房間不同形狀的要求,而且可能增加更多的綠化空間。我們知道,現在通常建設一個小區,假使需要3畝地的話,可能要預留1畝作為綠地與公共空間。而未來的這種模塊式建築在單元體間即形成了許多空間,這些空間的合理運用,將節約土地。更重要的是它將綠地分散在建築的不同層面不同空間,提高了綠地的使用效率,更好地體現了人與自然和諧發展的理念,而且建築也更美觀。

而新形建築材料的運用,不僅使房屋更加堅固,而且其獨特的保溫作用,將減少房間溫差的變化,減少對空調、取暖設備的依賴,更節能、環保。

津巴布韋哈拉雷伊斯特蓋特中心的建築師米克·皮爾斯(Mick Pearce)研究了白蟻巢穴涼爽的“煙囪”和“隧道”。皮爾斯將白蟻巢穴的建築理念用於33.3萬平方英尺的伊斯特蓋特中心建築上,使得建築比一般的建築更涼爽,而且比一般的建築節能90%。建築物上的巨大的煙囪猶如白蟻巢穴一樣,可以在夜晚吸收涼爽的空氣用以降低樓板的溫度。而在白天,樓板也可以保持涼爽,從而減少了空調的使用時間。

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模塊化建築是一種新興的建築結構體系,該體系是以每個房間作為一個模塊單元,均在工廠中進行預製生產,完成後運輸至現場並通過可靠的連接方式組裝成為建築整體。

綜述

在自然界中,螞蟻、蜜蜂都是天然的建築師。以白蟻為例,它們建築的蟻穴可高達幾米,不僅非常堅固,而且功能複雜,冬暖夏涼,即使人類建築師也望塵莫及。未來的建築將更多地吸收動物、昆蟲在建築巢穴時體現出的生態、環保方面的特點。更多地著重於小生態環境的建設,體現人工智能的特點。

未來的建築將是單元體結構,如同一個個火柴盒,但又不侷限於四邊形的方體。每個單元體可以是多邊形的,呈現不同的形體構造。這些利用特殊新型節能材料修建起來的單元體,將通過插件,拼插焊接在一起。這一過程有些類似於搭火柴盒,或是兒童搭建、拼插積木玩具。而通過這種方式形成的建築類似城堡(可以參考碳元素示意圖,來考慮其拼接的方式和形成的特色)。

在不同形狀單元體間形成的空間,將用於綠化,種草皮,或是各種觀賞性植物,盆栽等。由此,整個建築形成了一個獨特的生態群。這種設計結構不僅滿足了人們對自己房間不同形狀的要求,而且可能增加更多的綠化空間。我們知道,現在通常建設一個小區,假使需要3畝地的話,可能要預留1畝作為綠地與公共空間。而未來的這種模塊式建築在單元體間即形成了許多空間,這些空間的合理運用,將節約土地。更重要的是它將綠地分散在建築的不同層面不同空間,提高了綠地的使用效率,更好地體現了人與自然和諧發展的理念,而且建築也更美觀。

而新形建築材料的運用,不僅使房屋更加堅固,而且其獨特的保溫作用,將減少房間溫差的變化,減少對空調、取暖設備的依賴,更節能、環保。

津巴布韋哈拉雷伊斯特蓋特中心的建築師米克·皮爾斯(Mick Pearce)研究了白蟻巢穴涼爽的“煙囪”和“隧道”。皮爾斯將白蟻巢穴的建築理念用於33.3萬平方英尺的伊斯特蓋特中心建築上,使得建築比一般的建築更涼爽,而且比一般的建築節能90%。建築物上的巨大的煙囪猶如白蟻巢穴一樣,可以在夜晚吸收涼爽的空氣用以降低樓板的溫度。而在白天,樓板也可以保持涼爽,從而減少了空調的使用時間。

模塊化建築(裝配式建築)
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模塊化建築是一種新興的建築結構體系,該體系是以每個房間作為一個模塊單元,均在工廠中進行預製生產,完成後運輸至現場並通過可靠的連接方式組裝成為建築整體。

綜述

在自然界中,螞蟻、蜜蜂都是天然的建築師。以白蟻為例,它們建築的蟻穴可高達幾米,不僅非常堅固,而且功能複雜,冬暖夏涼,即使人類建築師也望塵莫及。未來的建築將更多地吸收動物、昆蟲在建築巢穴時體現出的生態、環保方面的特點。更多地著重於小生態環境的建設,體現人工智能的特點。

未來的建築將是單元體結構,如同一個個火柴盒,但又不侷限於四邊形的方體。每個單元體可以是多邊形的,呈現不同的形體構造。這些利用特殊新型節能材料修建起來的單元體,將通過插件,拼插焊接在一起。這一過程有些類似於搭火柴盒,或是兒童搭建、拼插積木玩具。而通過這種方式形成的建築類似城堡(可以參考碳元素示意圖,來考慮其拼接的方式和形成的特色)。

在不同形狀單元體間形成的空間,將用於綠化,種草皮,或是各種觀賞性植物,盆栽等。由此,整個建築形成了一個獨特的生態群。這種設計結構不僅滿足了人們對自己房間不同形狀的要求,而且可能增加更多的綠化空間。我們知道,現在通常建設一個小區,假使需要3畝地的話,可能要預留1畝作為綠地與公共空間。而未來的這種模塊式建築在單元體間即形成了許多空間,這些空間的合理運用,將節約土地。更重要的是它將綠地分散在建築的不同層面不同空間,提高了綠地的使用效率,更好地體現了人與自然和諧發展的理念,而且建築也更美觀。

而新形建築材料的運用,不僅使房屋更加堅固,而且其獨特的保溫作用,將減少房間溫差的變化,減少對空調、取暖設備的依賴,更節能、環保。

津巴布韋哈拉雷伊斯特蓋特中心的建築師米克·皮爾斯(Mick Pearce)研究了白蟻巢穴涼爽的“煙囪”和“隧道”。皮爾斯將白蟻巢穴的建築理念用於33.3萬平方英尺的伊斯特蓋特中心建築上,使得建築比一般的建築更涼爽,而且比一般的建築節能90%。建築物上的巨大的煙囪猶如白蟻巢穴一樣,可以在夜晚吸收涼爽的空氣用以降低樓板的溫度。而在白天,樓板也可以保持涼爽,從而減少了空調的使用時間。

模塊化建築(裝配式建築)
模塊化建築(裝配式建築)

在建築工業化發展道路上,盒子結構建築是建築工業化高度發展的結果,其核心概念就是標準化的預製裝配式空間模塊。用工廠預製的盒子狀立體構件運到施工現場組裝成的房屋,創造出了前所未有的建築形象。

一、工業化建築體系和建築工業化發展

如果房子也像汽車底盤一樣工業化地成批生產——現代建築大師【法】勒 柯布西耶《走向新建築》

模塊化建築是多年來工業建築中發展的一個新的項目,工業化建築體系是建築工業化發展道路上的一個階段。它在設計、生產工藝、施工方法及組織管理等各個環節使其配套,將建築建設打造成一個工業化生產的完整過程。這種建築建設過程的基本特徵是使設計標準化、建築生產工廠化、施工機械化及項目組織管理科學化。其中,民用建築工業化體系,主要有砌塊建築、大板建築、大模板建築、滑模建築、升板建築、盒子建築等。

建築工業化發展的途徑可分為預製裝配式建築和現澆或現澆與預製相結合的建築。其中,預製裝配式建築是如同工廠製造的產品,用工業化方法生產,成為建造房屋用的構配件製品,然後運到現場進行安裝。其主要優點是構件質量好,自重輕、抗震性能好,效率高,受季節的影響小,可以大大縮短現場工期,降低勞動強度,減少現場溼作業量,提高裝配化程度。但是,盒子建築要求有較完善的生產設備、運輸設備和吊裝設備,否則將會限制它的使用。目前,裝配式建築主要有板材、骨架、盒子等結構方式。其建築類型主要有砌塊建築、大板建築、框架板材建築和盒子建築等。

工業化住宅因其圍護材料的革新,使用能耗遠低於傳統住宅;同時建造過程中的集中生產也使得建造能耗低於傳統手工方式。工業化生產改變了混凝土構件的養護方式,實現養護用水的循環使用。工廠化集中生產的方式,降低了建築主材的損耗;裝配化施工的方式,降低了建築輔材的損耗。現場裝配施工相較傳統的施工方式,極大程度減少了建築垃圾的產生、建築汙水的排放、建築噪音的干擾、有害氣體及粉塵的排放。

二、盒子建築和盒子建築的定義

盒子建築是指用工廠化生產的盒子狀構件組合而成的全裝配式建築。這種盒子內一切設備、管線、裝修、固定傢俱均已做好,外立面裝修也可以完成。將這些箱形的整體構件運至施工現場,就像“搭建積木”一樣拼裝在一起,或與其他預製構件及現制構件相結合建成房屋。形象地說,在盒子結構建築中一個“房間”類似於傳統建築中的砌塊,在工廠預製以後,運抵現場進行壘砌施工,只不過這種“盒子式的房間”不再僅是一種建築材料,而是一種空間模塊。現場僅需要完成盒子就位,構件之間的連接,管線連接等總體工序。

盒子建築是一種新型房屋建築結構型式。這種構件是由頂板、底板和四面牆板組成,是六面體形(也有的做成五面和四面體的),因它的外形很與盒子相似,故稱“盒子構件”。這種盒子構件,只需要在工廠成批生產一些六面、五面或四面的型體,一個房間大小為空間標準的盒子構件,在現場將其交錯迭砌組合起來,再統一連接水、暖、電等管線,就能建成單層、多層或高層房屋建築。

三、盒子結構建築的發展

作為一種獨特的建築結構形式,用工廠預製的盒子狀立體構件運到施工現場組裝成的房屋,早在20世紀50年代的瑞士就形成盒子建築結構體系。在1967年加拿大蒙特利爾市建成了一個由354個盒子構件組成的,其中包含了商店等公共設施在內的綜合性居住體。這座名為“Habitat 67”(67號棲息地)的鋼筋混凝土盒子建築充分發揮了“盒子”作為一種結構形式和建築造型手段的作用,創造出了前所未有的建築形象。

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模塊化建築是一種新興的建築結構體系,該體系是以每個房間作為一個模塊單元,均在工廠中進行預製生產,完成後運輸至現場並通過可靠的連接方式組裝成為建築整體。

綜述

在自然界中,螞蟻、蜜蜂都是天然的建築師。以白蟻為例,它們建築的蟻穴可高達幾米,不僅非常堅固,而且功能複雜,冬暖夏涼,即使人類建築師也望塵莫及。未來的建築將更多地吸收動物、昆蟲在建築巢穴時體現出的生態、環保方面的特點。更多地著重於小生態環境的建設,體現人工智能的特點。

未來的建築將是單元體結構,如同一個個火柴盒,但又不侷限於四邊形的方體。每個單元體可以是多邊形的,呈現不同的形體構造。這些利用特殊新型節能材料修建起來的單元體,將通過插件,拼插焊接在一起。這一過程有些類似於搭火柴盒,或是兒童搭建、拼插積木玩具。而通過這種方式形成的建築類似城堡(可以參考碳元素示意圖,來考慮其拼接的方式和形成的特色)。

在不同形狀單元體間形成的空間,將用於綠化,種草皮,或是各種觀賞性植物,盆栽等。由此,整個建築形成了一個獨特的生態群。這種設計結構不僅滿足了人們對自己房間不同形狀的要求,而且可能增加更多的綠化空間。我們知道,現在通常建設一個小區,假使需要3畝地的話,可能要預留1畝作為綠地與公共空間。而未來的這種模塊式建築在單元體間即形成了許多空間,這些空間的合理運用,將節約土地。更重要的是它將綠地分散在建築的不同層面不同空間,提高了綠地的使用效率,更好地體現了人與自然和諧發展的理念,而且建築也更美觀。

而新形建築材料的運用,不僅使房屋更加堅固,而且其獨特的保溫作用,將減少房間溫差的變化,減少對空調、取暖設備的依賴,更節能、環保。

津巴布韋哈拉雷伊斯特蓋特中心的建築師米克·皮爾斯(Mick Pearce)研究了白蟻巢穴涼爽的“煙囪”和“隧道”。皮爾斯將白蟻巢穴的建築理念用於33.3萬平方英尺的伊斯特蓋特中心建築上,使得建築比一般的建築更涼爽,而且比一般的建築節能90%。建築物上的巨大的煙囪猶如白蟻巢穴一樣,可以在夜晚吸收涼爽的空氣用以降低樓板的溫度。而在白天,樓板也可以保持涼爽,從而減少了空調的使用時間。

模塊化建築(裝配式建築)
模塊化建築(裝配式建築)

在建築工業化發展道路上,盒子結構建築是建築工業化高度發展的結果,其核心概念就是標準化的預製裝配式空間模塊。用工廠預製的盒子狀立體構件運到施工現場組裝成的房屋,創造出了前所未有的建築形象。

一、工業化建築體系和建築工業化發展

如果房子也像汽車底盤一樣工業化地成批生產——現代建築大師【法】勒 柯布西耶《走向新建築》

模塊化建築是多年來工業建築中發展的一個新的項目,工業化建築體系是建築工業化發展道路上的一個階段。它在設計、生產工藝、施工方法及組織管理等各個環節使其配套,將建築建設打造成一個工業化生產的完整過程。這種建築建設過程的基本特徵是使設計標準化、建築生產工廠化、施工機械化及項目組織管理科學化。其中,民用建築工業化體系,主要有砌塊建築、大板建築、大模板建築、滑模建築、升板建築、盒子建築等。

建築工業化發展的途徑可分為預製裝配式建築和現澆或現澆與預製相結合的建築。其中,預製裝配式建築是如同工廠製造的產品,用工業化方法生產,成為建造房屋用的構配件製品,然後運到現場進行安裝。其主要優點是構件質量好,自重輕、抗震性能好,效率高,受季節的影響小,可以大大縮短現場工期,降低勞動強度,減少現場溼作業量,提高裝配化程度。但是,盒子建築要求有較完善的生產設備、運輸設備和吊裝設備,否則將會限制它的使用。目前,裝配式建築主要有板材、骨架、盒子等結構方式。其建築類型主要有砌塊建築、大板建築、框架板材建築和盒子建築等。

工業化住宅因其圍護材料的革新,使用能耗遠低於傳統住宅;同時建造過程中的集中生產也使得建造能耗低於傳統手工方式。工業化生產改變了混凝土構件的養護方式,實現養護用水的循環使用。工廠化集中生產的方式,降低了建築主材的損耗;裝配化施工的方式,降低了建築輔材的損耗。現場裝配施工相較傳統的施工方式,極大程度減少了建築垃圾的產生、建築汙水的排放、建築噪音的干擾、有害氣體及粉塵的排放。

二、盒子建築和盒子建築的定義

盒子建築是指用工廠化生產的盒子狀構件組合而成的全裝配式建築。這種盒子內一切設備、管線、裝修、固定傢俱均已做好,外立面裝修也可以完成。將這些箱形的整體構件運至施工現場,就像“搭建積木”一樣拼裝在一起,或與其他預製構件及現制構件相結合建成房屋。形象地說,在盒子結構建築中一個“房間”類似於傳統建築中的砌塊,在工廠預製以後,運抵現場進行壘砌施工,只不過這種“盒子式的房間”不再僅是一種建築材料,而是一種空間模塊。現場僅需要完成盒子就位,構件之間的連接,管線連接等總體工序。

盒子建築是一種新型房屋建築結構型式。這種構件是由頂板、底板和四面牆板組成,是六面體形(也有的做成五面和四面體的),因它的外形很與盒子相似,故稱“盒子構件”。這種盒子構件,只需要在工廠成批生產一些六面、五面或四面的型體,一個房間大小為空間標準的盒子構件,在現場將其交錯迭砌組合起來,再統一連接水、暖、電等管線,就能建成單層、多層或高層房屋建築。

三、盒子結構建築的發展

作為一種獨特的建築結構形式,用工廠預製的盒子狀立體構件運到施工現場組裝成的房屋,早在20世紀50年代的瑞士就形成盒子建築結構體系。在1967年加拿大蒙特利爾市建成了一個由354個盒子構件組成的,其中包含了商店等公共設施在內的綜合性居住體。這座名為“Habitat 67”(67號棲息地)的鋼筋混凝土盒子建築充分發揮了“盒子”作為一種結構形式和建築造型手段的作用,創造出了前所未有的建築形象。

模塊化建築(裝配式建築)

67號棲息地由建築師穆時 薩夫迪(Moshe Safdie)於1967年所設計建造的,也是當時1967年蒙特利爾世界博覽會的主題之一。

1973年在匈牙利舉行了盒子建築的國際討論會,70年代中期有較大的發展,現已有20餘國建成不同類型的盒子構件房屋,其中以居住房屋為多,也有少量公共建築和工業建築。盒子構件房屋在美國是從活動房屋演變而成,但在大多數國家則從裝配式建築發展而來。起初採用木或鋼製的為多,現在大多采用鋼筋混凝土的盒子構件,也有的是採用鋁合金、塑料或用玻璃纖維增強的塑料製成。羅馬尼亞和蘇聯建造的鋼筋混凝土盒子構件房屋能安全地承受7∼8度的地震荷載。中國於1979∼1980年起在青島、南通、北京開始少量不同類別的試點工程。

目前,世界上已有三十多個國家修建了盒子構件房屋,生產盒子構件較多的國家也有二十多個。盒子構件的使用範圍也由低層發展到多層乃至高層。有的國家已建到15層或20層以上。加拿大有規模龐大的盒子構件綜合體,蘇聯甚至出現了盒子構件建築小區,並逐漸由城市推廣到了農村。我國自1979年起,在青島、南通、北京等地,陸續試建了幾棟盒子構件房屋。總建築面積1634.8平方米,1982年至今又新建盒子構件住宅樓約15000平方來。青島也用鋼筋混凝土杯形構件建造了一棟住宅樓,並已試製鋼筋混凝土隧道形盒子構件。現已建成的北京麗都飯店屬於輕型盒子構件建築,第一期工程共用引進的鋼構架輕型盒子構件500多個。

四、盒子建築的優缺點

優點:

1、施工速度快,同大板建築相比可縮短施工週期50%——70%。

2、裝配化程度高(裝配程度可達85%以上),修建的大部分工作,包括水、暖、電、衛等設施安裝和房屋裝修都移到工廠完成,施工現場只餘下構件吊裝、節點處理,接通管線就能使用。

3、混凝土盒子構件是一種空間薄壁結構,自重較輕,與磚混建築相比,可減輕結構自重一半以上。

缺點:影響盒子建築推廣的主要原因是 建造盒子構件的預製工廠投資太大,運輸、安裝需要大型設備,建築的單方面造價也較貴(與大板建築差不多)。

五、盒子建築的結構體系

1、無骨架體系:適合低層、多層和小於等於18層的高層建築。

一般由鋼筋混凝土製作,目前最常用採用整體澆成型的方法,可以使其剛度特別大。

2、骨架體系:空體框架、有平臺框架、筒體結構等。

通常用鋼、鋁、木材、鋼筋混凝土作為骨架,用輕型板材圍合形成盒子。這種構件質量很輕,僅100——140kg/m2。

無骨架體系

骨架體系

六、盒子建築的組裝方式與構造

用盒子構件組裝的建築大體有一下幾種方式:

1、上下盒子重疊組裝;

2、盒子構件相互交錯疊置;

3、盒子構件與預製板材進行組裝;

4、盒子構件與框架結構進行組裝;

5、盒子構件與筒體結構進行組裝。

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模塊化建築是一種新興的建築結構體系,該體系是以每個房間作為一個模塊單元,均在工廠中進行預製生產,完成後運輸至現場並通過可靠的連接方式組裝成為建築整體。

綜述

在自然界中,螞蟻、蜜蜂都是天然的建築師。以白蟻為例,它們建築的蟻穴可高達幾米,不僅非常堅固,而且功能複雜,冬暖夏涼,即使人類建築師也望塵莫及。未來的建築將更多地吸收動物、昆蟲在建築巢穴時體現出的生態、環保方面的特點。更多地著重於小生態環境的建設,體現人工智能的特點。

未來的建築將是單元體結構,如同一個個火柴盒,但又不侷限於四邊形的方體。每個單元體可以是多邊形的,呈現不同的形體構造。這些利用特殊新型節能材料修建起來的單元體,將通過插件,拼插焊接在一起。這一過程有些類似於搭火柴盒,或是兒童搭建、拼插積木玩具。而通過這種方式形成的建築類似城堡(可以參考碳元素示意圖,來考慮其拼接的方式和形成的特色)。

在不同形狀單元體間形成的空間,將用於綠化,種草皮,或是各種觀賞性植物,盆栽等。由此,整個建築形成了一個獨特的生態群。這種設計結構不僅滿足了人們對自己房間不同形狀的要求,而且可能增加更多的綠化空間。我們知道,現在通常建設一個小區,假使需要3畝地的話,可能要預留1畝作為綠地與公共空間。而未來的這種模塊式建築在單元體間即形成了許多空間,這些空間的合理運用,將節約土地。更重要的是它將綠地分散在建築的不同層面不同空間,提高了綠地的使用效率,更好地體現了人與自然和諧發展的理念,而且建築也更美觀。

而新形建築材料的運用,不僅使房屋更加堅固,而且其獨特的保溫作用,將減少房間溫差的變化,減少對空調、取暖設備的依賴,更節能、環保。

津巴布韋哈拉雷伊斯特蓋特中心的建築師米克·皮爾斯(Mick Pearce)研究了白蟻巢穴涼爽的“煙囪”和“隧道”。皮爾斯將白蟻巢穴的建築理念用於33.3萬平方英尺的伊斯特蓋特中心建築上,使得建築比一般的建築更涼爽,而且比一般的建築節能90%。建築物上的巨大的煙囪猶如白蟻巢穴一樣,可以在夜晚吸收涼爽的空氣用以降低樓板的溫度。而在白天,樓板也可以保持涼爽,從而減少了空調的使用時間。

模塊化建築(裝配式建築)
模塊化建築(裝配式建築)

在建築工業化發展道路上,盒子結構建築是建築工業化高度發展的結果,其核心概念就是標準化的預製裝配式空間模塊。用工廠預製的盒子狀立體構件運到施工現場組裝成的房屋,創造出了前所未有的建築形象。

一、工業化建築體系和建築工業化發展

如果房子也像汽車底盤一樣工業化地成批生產——現代建築大師【法】勒 柯布西耶《走向新建築》

模塊化建築是多年來工業建築中發展的一個新的項目,工業化建築體系是建築工業化發展道路上的一個階段。它在設計、生產工藝、施工方法及組織管理等各個環節使其配套,將建築建設打造成一個工業化生產的完整過程。這種建築建設過程的基本特徵是使設計標準化、建築生產工廠化、施工機械化及項目組織管理科學化。其中,民用建築工業化體系,主要有砌塊建築、大板建築、大模板建築、滑模建築、升板建築、盒子建築等。

建築工業化發展的途徑可分為預製裝配式建築和現澆或現澆與預製相結合的建築。其中,預製裝配式建築是如同工廠製造的產品,用工業化方法生產,成為建造房屋用的構配件製品,然後運到現場進行安裝。其主要優點是構件質量好,自重輕、抗震性能好,效率高,受季節的影響小,可以大大縮短現場工期,降低勞動強度,減少現場溼作業量,提高裝配化程度。但是,盒子建築要求有較完善的生產設備、運輸設備和吊裝設備,否則將會限制它的使用。目前,裝配式建築主要有板材、骨架、盒子等結構方式。其建築類型主要有砌塊建築、大板建築、框架板材建築和盒子建築等。

工業化住宅因其圍護材料的革新,使用能耗遠低於傳統住宅;同時建造過程中的集中生產也使得建造能耗低於傳統手工方式。工業化生產改變了混凝土構件的養護方式,實現養護用水的循環使用。工廠化集中生產的方式,降低了建築主材的損耗;裝配化施工的方式,降低了建築輔材的損耗。現場裝配施工相較傳統的施工方式,極大程度減少了建築垃圾的產生、建築汙水的排放、建築噪音的干擾、有害氣體及粉塵的排放。

二、盒子建築和盒子建築的定義

盒子建築是指用工廠化生產的盒子狀構件組合而成的全裝配式建築。這種盒子內一切設備、管線、裝修、固定傢俱均已做好,外立面裝修也可以完成。將這些箱形的整體構件運至施工現場,就像“搭建積木”一樣拼裝在一起,或與其他預製構件及現制構件相結合建成房屋。形象地說,在盒子結構建築中一個“房間”類似於傳統建築中的砌塊,在工廠預製以後,運抵現場進行壘砌施工,只不過這種“盒子式的房間”不再僅是一種建築材料,而是一種空間模塊。現場僅需要完成盒子就位,構件之間的連接,管線連接等總體工序。

盒子建築是一種新型房屋建築結構型式。這種構件是由頂板、底板和四面牆板組成,是六面體形(也有的做成五面和四面體的),因它的外形很與盒子相似,故稱“盒子構件”。這種盒子構件,只需要在工廠成批生產一些六面、五面或四面的型體,一個房間大小為空間標準的盒子構件,在現場將其交錯迭砌組合起來,再統一連接水、暖、電等管線,就能建成單層、多層或高層房屋建築。

三、盒子結構建築的發展

作為一種獨特的建築結構形式,用工廠預製的盒子狀立體構件運到施工現場組裝成的房屋,早在20世紀50年代的瑞士就形成盒子建築結構體系。在1967年加拿大蒙特利爾市建成了一個由354個盒子構件組成的,其中包含了商店等公共設施在內的綜合性居住體。這座名為“Habitat 67”(67號棲息地)的鋼筋混凝土盒子建築充分發揮了“盒子”作為一種結構形式和建築造型手段的作用,創造出了前所未有的建築形象。

模塊化建築(裝配式建築)

67號棲息地由建築師穆時 薩夫迪(Moshe Safdie)於1967年所設計建造的,也是當時1967年蒙特利爾世界博覽會的主題之一。

1973年在匈牙利舉行了盒子建築的國際討論會,70年代中期有較大的發展,現已有20餘國建成不同類型的盒子構件房屋,其中以居住房屋為多,也有少量公共建築和工業建築。盒子構件房屋在美國是從活動房屋演變而成,但在大多數國家則從裝配式建築發展而來。起初採用木或鋼製的為多,現在大多采用鋼筋混凝土的盒子構件,也有的是採用鋁合金、塑料或用玻璃纖維增強的塑料製成。羅馬尼亞和蘇聯建造的鋼筋混凝土盒子構件房屋能安全地承受7∼8度的地震荷載。中國於1979∼1980年起在青島、南通、北京開始少量不同類別的試點工程。

目前,世界上已有三十多個國家修建了盒子構件房屋,生產盒子構件較多的國家也有二十多個。盒子構件的使用範圍也由低層發展到多層乃至高層。有的國家已建到15層或20層以上。加拿大有規模龐大的盒子構件綜合體,蘇聯甚至出現了盒子構件建築小區,並逐漸由城市推廣到了農村。我國自1979年起,在青島、南通、北京等地,陸續試建了幾棟盒子構件房屋。總建築面積1634.8平方米,1982年至今又新建盒子構件住宅樓約15000平方來。青島也用鋼筋混凝土杯形構件建造了一棟住宅樓,並已試製鋼筋混凝土隧道形盒子構件。現已建成的北京麗都飯店屬於輕型盒子構件建築,第一期工程共用引進的鋼構架輕型盒子構件500多個。

四、盒子建築的優缺點

優點:

1、施工速度快,同大板建築相比可縮短施工週期50%——70%。

2、裝配化程度高(裝配程度可達85%以上),修建的大部分工作,包括水、暖、電、衛等設施安裝和房屋裝修都移到工廠完成,施工現場只餘下構件吊裝、節點處理,接通管線就能使用。

3、混凝土盒子構件是一種空間薄壁結構,自重較輕,與磚混建築相比,可減輕結構自重一半以上。

缺點:影響盒子建築推廣的主要原因是 建造盒子構件的預製工廠投資太大,運輸、安裝需要大型設備,建築的單方面造價也較貴(與大板建築差不多)。

五、盒子建築的結構體系

1、無骨架體系:適合低層、多層和小於等於18層的高層建築。

一般由鋼筋混凝土製作,目前最常用採用整體澆成型的方法,可以使其剛度特別大。

2、骨架體系:空體框架、有平臺框架、筒體結構等。

通常用鋼、鋁、木材、鋼筋混凝土作為骨架,用輕型板材圍合形成盒子。這種構件質量很輕,僅100——140kg/m2。

無骨架體系

骨架體系

六、盒子建築的組裝方式與構造

用盒子構件組裝的建築大體有一下幾種方式:

1、上下盒子重疊組裝;

2、盒子構件相互交錯疊置;

3、盒子構件與預製板材進行組裝;

4、盒子構件與框架結構進行組裝;

5、盒子構件與筒體結構進行組裝。

模塊化建築(裝配式建築)

日本設計師黑川紀章設計的中銀艙體樓

七、盒式建築的裝配形式

盒式建築的裝配形式有:

1、全盒式,完全由承重盒子重疊組成建築。

2、板材盒式,將小開間的廚房、衛生間或樓梯間等做成承重盒子,再與牆板和樓板等組成建築。

3、核心體盒式,以承重的衛生間盒子作為核心體,四周再用樓板、牆板或骨架組成建築。

4、骨架盒式,用輕質材料製成的許多住宅單元或單間式盒子,支承在承重骨架上形成建築。也有用輕質材料製成包括設備和管道的衛生間盒子,安置在用其他結構形式的建築內。盒子建築工業化程度較高,但投資大,運輸不便,且需用重型吊裝設備。因此,發展受到限制。

八、建築產業化發展

實施住宅產業現代化能夠促進減少建築的生產建築能耗,將複雜的技術體系融於一體,目的是去實現使用過程中的節約能源與減少汙染物排放。通過工業化生產和現場裝配式施工,可以大幅減少建築垃圾,大大地降低了施工時的噪音,減少了有害氣體及粉塵的排放,進而給居民一個和諧的環境。不同於建築構件工業化的是模塊化建築更注重的是系統、構件、材料這三者的關係。所謂盒子建築其實就是現代建築模塊化系統的一種方法途徑。

因此,無論是日本設計師黑川紀章設計的中銀艙體樓,還是香港建築工地、港口和臨時廠區隨處可見的集裝箱式建築,建築都因其形式的多樣性和獨特的建造方式被越來越多的建築師所關注。

與裝配式建築的區別:

裝配式建築是我國倡導綠色建築以來的熱門話題,模塊化建築是裝配式建築發展過程中的新模式。日常生活中,人們往往會把模塊化建築和傳統裝配式建築混淆,將模塊化建築誤認為是傳統的零散建築物部件安裝的裝配式結構體系,所以對模塊化建築結構體系和傳統裝配式建築結構體系的結構和應用特點進行區分是必要的,模塊化建築又稱為“盒子建築”,其預製單元可以是一個廚房、一個衛生間,甚至是一個房間,整體都在工廠預製完成,然後運輸至現場採用搭積木的方式進行拼裝,工業化程度高,重複利用率高,可以進一步縮短施工現場作業時間,減少汙染,降低成本,更加綠色,環保,更加經濟

結語:盒子建築工業化程度較高,但投資大,運輸不便,且需用重型吊裝設備,因此,發展受到限制。

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