【體系】模塊化建築(PPVC)

一、 起源及發展

模塊化建築（Prefabricated Prefinished Volumetric Construction，簡稱PPVC），是指將建築分成若干空間模塊，模塊內的一切設備、管線、裝修、固定傢具均已做好，外立面裝修也可以完成。將這些模塊構件運至施工現場，就像「搭建積木」一樣拼裝在一起的建築。是建築工業化的高端產品，具備自身高度的完整性。

20世紀60年代的瑞士建成了最早的模塊化建築。

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。

我國自1979年起，在青島、南通、北京等地，陸續試建了幾棟模塊化房屋。目前，世界上已有三十多個國家修建了模塊化建築，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。

二、 分類及組成

• 無骨架體系：適合低層、多層和小於等於18層的高層建築。

一般採用混凝土澆築而成，目前最常用採用整體澆成型的方法，可以使其剛度特別大。

骨架體系：空體框架、有平台框架、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，包括：鋼龍骨、頂板、底板、外牆板、內牆板、室內裝飾等部分。

兩種體系相比較而言，骨架體系自重更輕，且可以做到的空間更大。

三、 模塊運輸

由於運輸的尺寸限制，單個模塊寬度不宜大於3.4m，總高度（路面到模塊頂部）不宜大於4.5m。

四、 建築構造

五、 結構設計

結構分析時需要對結構進行整體三維受力分析，模塊與模塊相鄰出是雙柱，模塊與模塊之間的連接需要特殊定義，真實反應模塊之間的連接關係以及相互影響。

此外，需要特別考慮整體模塊的抗連續倒塌設計。任意位置一根鋼柱失效，其相鄰的上部模塊會能將內力充分布到相鄰的模塊單元。

除考慮正常使用情況下的設計分析外，還需要考慮單元在工廠以及現場的吊裝。吊點受力應均勻，並能承受考慮動力效應下的自重荷載，且要保證牆體在吊裝時不開裂。

在關鍵連接節點位置需預留上人孔，方便技術人員對結構進行定期檢查。

六、 機電設計

包含了電氣、防雷、供水、煤氣、消防等多方面的內容。

衛生間是模塊中極為複雜的一個部分，需要考慮的因素很多，例如：

• 衛生間的管道直徑較大，需要考慮模塊之間管道連接時的操作空間
• 考慮潔具的類型以及其潔具對空間的需求
• 運輸過程中管道的保護措施，防止其移位及損壞
• 未來修復堵塞或泄漏的方法

七、 生產及建造過程

• 無骨架模塊（混凝土模塊）：

骨架體系模塊（鋼結構模塊）：

八、優缺點

優點：

• 施工速度快，同大板建築相比可縮短施工周期50~70%。
• 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。
• 對環境污染極少
• 方便後期擴建

缺點：

• 模塊化構件的預製工廠投資大
• 運輸、安裝需要大型設備
• 造價較高
• 單模塊面積受限，建築適用範圍低

九、工程巡禮

感謝 @Pellegrini 提供的 Habitat 67 現場實拍高清圖片。Thanks?(?ω?)?

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