浅谈模块化建筑

彭劲源

（广州大学建筑与城市规划学院）

1 引言

模块化是指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把系统划分成若干模块的过程，有多种属性，分别反映其内部特性[1]。把这种方法运用到建筑上面，就形成了模块化建筑（见图1）。

图1 装配式房屋钢结构标准模块

模块化建筑的设想是在近几十年中提出的，是人类工业技术发展到一定程度应运而生的。就像以前人类进程中从手工业生产过渡到工业化生产一样，英国的工业革命引领了全球的机器生产时代。高效、可靠成为工业机器最具代表的特点。

以往由于技术手段的限制，对于建筑这么庞大的“工业产品”，人们无法想像将其放在工厂流水线上生产，加之建筑结构千变万化，模块化生产势必会限制其部分功能与外型，对于建筑行业追求美的本能来说是有冲突的。

然而随着技术的进步，人们发现可以通过将建筑拆分成一个个组件，由生产标准化的组件来代替对建筑本体的流水线生产，最终实现模块化建筑的构想。

2 模块化建筑的优势与不足

2.1 模块化建筑的优势

像前面提到的，模块化建筑之所以成为人们追求的技术，其优势包括了其高效的生产、固定的组装、快捷的施工等等特点。与传统的建筑施工不同，模块化建筑的施工组件由工厂生产好，直接运输至施工现场组装就可以了；在建筑业中，我们把实施模块化这个过程称为模块化施工。模块化施工是一种现代先进的施工理念，它的先进性在于大量引入模块作业，极大地缩短了工期，产生良好的经济效益[2]。同时，也出现了对集装箱的改造利用。

图2 集装箱改造模块化房屋

此外，模块化其实在自然界中常常出现，我们从小就熟悉的蜜蜂与蚂蚁，它们所筑的巢不正是由一个个小小的空间组合起来的吗?这也体现了模块化建筑的仿生学元素，由自然界中得来的灵感一直促进着人类科学技术的发展，或许在建筑领域中这也是一大进步。

另外，模块化建筑所带来的一大设想就是，在条件允许的情况下，业主可以自由设计自己的房子。就像我们所津津乐道的乐高积木，由于每个模块之间的连接方式都是一样的，所以我们可以按照自己的喜好任意组合积木，形成各种你想要的形状。若建筑也能够如此，人们甚至可以按照模块的数量来选择自己房子的面积，并付相应的费用。

而在太空中，在无重力的条件下，空间站就是利用模块化的拼接实现太空船物资的接收与转移等等。所以在科幻片中，我们往往可以看到模块化建筑的影子，这也代表着现在建筑技术中最为先进的一部分。

2.2 模块化建筑的不足

模块化建筑发展的时间尚短，也存在许多的问题。

其中之一是与传统的施工对比起来成本仍然要高出不少，这主要是因为大量使用钢材作为框架，以实现连接。随着科技的发展，若出现新材料，这个问题便能得到解决。还有就是一直饱受质疑的安全问题，由于不是一体成型，很容易让人觉得模块化建筑不够稳固，在面对大型地震的时候容易一震就散，承重方面是否经得起考验也成为人们议论的话题。另外由于结构自身的原因，模块化建筑在高层建筑领域的应用中一直有很大的限制。

此外，模块化初期所带来的便是造型单一，以现在的技术，很难实现国际上颇具有个性造型建筑的模块化生产。模块化建筑大多只是方盒子结构，再怎么变化也跳不出基本模块的形状，这成为了以后要攻克的一大技术难题。

3 模块化建筑的实例

模块式citizenM酒店建造案例分析：

英国第一座citizen酒店坐落于前STV电视演播室的旧址，紧邻格拉斯哥中部的地标性建筑—皇家剧院。从外形上看这就是模块化建筑的代表。由于采用工厂生产的钢结构模块化建造技术，因此所有的198间客房在44周内全部完工[2]。

主要的建造流程包括安装底层的框架结构、浇筑混凝土板、组装预制好的客房单元。底层的框架结构和混凝土板起支撑作用，组装客房单元就像是堆一个个箱子一样把所有客房单元堆起来形成一栋完整的建筑。由于事先计算好了单元的位置，组装过程便捷迅速（包括运输以及组装）。并且，由于在工厂内部就完成了室内装饰、水电管线、家具等的安装，所以现场施工只需完成外墙的装饰施工，整个工期大大缩短，减少了大量建筑垃圾的堆积。

4 结语

模块化建筑作为新兴的建筑技术，其先进性和良好的前景不言而喻。在英国，模块化建筑已经成为住宅产业化的主要模式，模块化建造的建筑在住宅楼宇、卫生和教育用建筑中已经占有了相当大的市场份额[3]。

模块化建筑施工快、污染小、成本易控制等特点使其成为现代施工先进技术中重要的一员。虽然，现在仍有着许多限制，如模块单元的结构形式单一、不能广泛运用到高层建筑中等，但随着生产技术、材料、施工等方面的进步，相信模块化建筑在未来会成为建筑类型中非常重要的一部分。