溫小勇，李春田，陳 洋，周永安，廖選茂，張?chǎng)析?/p>

(1.中建科工集團(tuán)有限公司，廣東 深圳 518054；2.中集模塊化建筑投資有限公司，廣東 江門(mén) 529000)

0 引言

模塊化建筑是一種建筑體系，具有高度的預(yù)制化比例，在提高工程質(zhì)量、縮短工期、節(jié)約人力物力、保護(hù)環(huán)境等多方面有顯著優(yōu)勢(shì)[1]，但限于不同市場(chǎng)要求和發(fā)展規(guī)模，以既有集裝箱翻新改造的模塊化建筑居多。近些年國(guó)內(nèi)一些企業(yè)在模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域投入研發(fā)力量，開(kāi)拓市場(chǎng)需求，雖符合建筑工業(yè)化以及綠色建筑的發(fā)展要求，但由于市場(chǎng)等因素影響，目前應(yīng)用于中低端的臨建設(shè)施居多。

通過(guò)對(duì)模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝一體化技術(shù)進(jìn)行研究，形成一體化設(shè)計(jì)技術(shù)、制造工藝、快速高效安裝方案，以及集成創(chuàng)新應(yīng)用拓展，從而推動(dòng)模塊化建筑項(xiàng)目的市場(chǎng)應(yīng)用，大大縮短現(xiàn)場(chǎng)施工周期，減少人工需求，降低工程造價(jià)；同時(shí)提高制造精度和質(zhì)量，提高房屋使用體驗(yàn)，進(jìn)而促進(jìn)建筑領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)成本最小化、質(zhì)量最優(yōu)化、效益最大化。

1 概述

1.1 模塊化建筑的概念

模塊化建筑，又稱空間體系的模塊式裝配化建筑[2]，是由若干功能模塊化單元構(gòu)建組成的一種建筑形式，所有模塊既是1個(gè)結(jié)構(gòu)單元又是1個(gè)空間功能單元，能實(shí)現(xiàn)不依賴外部支撐而獨(dú)立存在；可根據(jù)不同功能需求，劃分成不同功能空間，配置不同辦公、生活、輔助設(shè)施以適應(yīng)建筑設(shè)計(jì)方案要求，組合形態(tài)多變，實(shí)現(xiàn)功能與造型多樣化。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)模塊化建筑的意義

因?yàn)榻ㄖI(yè)體制改革的不斷深入以及建筑規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，建筑業(yè)發(fā)展較快，技術(shù)基礎(chǔ)顯著增強(qiáng)。但從整體看，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高不大，質(zhì)量問(wèn)題較多，整體技術(shù)進(jìn)步緩慢[3]。在國(guó)家大力倡導(dǎo)和發(fā)展裝配式建筑的形勢(shì)下，模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑作為裝配式建筑的高端產(chǎn)品，具有高度工廠化和極高裝配率等突出優(yōu)勢(shì)，代表著建筑工業(yè)化、綠色施工和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展理念，符合國(guó)家政策導(dǎo)向與現(xiàn)實(shí)需求，將成為我國(guó)今后建筑領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展的方向之一。另外，國(guó)內(nèi)鋼鐵產(chǎn)能日益過(guò)剩，提高鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的比例成為必然[4]。

2 研究?jī)?nèi)容分析

2.1 模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑一體化設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)模塊化建筑通過(guò)多階段、多專業(yè)一體化協(xié)同完成。在建筑結(jié)構(gòu)模塊化基礎(chǔ)上加入機(jī)電、設(shè)備、裝修等一體化設(shè)計(jì)工作，做到每個(gè)建筑模塊單元內(nèi)部建筑設(shè)備設(shè)施齊全，設(shè)備管線布置合理。設(shè)計(jì)時(shí)完成模塊的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)出符合結(jié)構(gòu)快速連接的節(jié)點(diǎn)和管線快速連接的方式，并使模塊的收口、接縫處理盡量簡(jiǎn)單，易于操作。

2.2 模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑一體化工業(yè)制造

模塊化結(jié)構(gòu)體系是將整個(gè)房間作為單個(gè)空間模塊單元在工廠進(jìn)行預(yù)制，并可對(duì)該模塊單元的內(nèi)部空間進(jìn)行布置與裝修。為了保障模塊單元、部品部件的高品質(zhì)和施工效率，需要最大限度將機(jī)電、設(shè)備、裝飾裝修等工作由施工現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移至工廠車(chē)間，通過(guò)完善而嚴(yán)格的車(chē)間質(zhì)量管理體系、統(tǒng)一的工藝流程標(biāo)準(zhǔn)、流水式生產(chǎn)線，減少人員投入，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)一體化工業(yè)制造。

2.3 模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑現(xiàn)場(chǎng)高效連接及質(zhì)量控制

模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝特點(diǎn)是采用搭積木的方式。因此，模塊間連接應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)施工可操作性與設(shè)備連接安裝的便利性。其連接方式應(yīng)簡(jiǎn)單、便捷、易操作、節(jié)省時(shí)間，并應(yīng)嚴(yán)格控制各工序要點(diǎn)以保證施工質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)模塊化施工技術(shù)更加注重小生態(tài)環(huán)境的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)平行施工，有效減少現(xiàn)場(chǎng)施工量，從而縮短整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)周期[5]。

2.4 模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑的集成創(chuàng)新應(yīng)用及推廣

模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑可以通過(guò)結(jié)合不同的功能模塊進(jìn)行集成應(yīng)用，滿足不同環(huán)境、不同建筑使用功能上的各種需求。因此，集成創(chuàng)新性研究應(yīng)用領(lǐng)域可以更好地推動(dòng)模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展，使其適用于更多場(chǎng)景，滿足不同市場(chǎng)需求。

3 建造關(guān)鍵技術(shù)

3.1 三維模塊的標(biāo)準(zhǔn)化與組合設(shè)計(jì)

工業(yè)化的建造方式推進(jìn)了建筑產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展，解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵在于如何對(duì)項(xiàng)目的全過(guò)程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，并促使其實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化[6]。

3.1.1確定模塊尺寸

箱式模塊的外輪廓尺寸主要由建筑模數(shù)、運(yùn)輸限制及建造功能決定。

1)建筑模數(shù)

建筑設(shè)計(jì)中，一般使用基本模數(shù)或作為基本模數(shù)整倍數(shù)的擴(kuò)大模數(shù)作為建筑模數(shù)。在使用英制的國(guó)家，如美國(guó)、英國(guó)、加拿大等，基本模數(shù)為4英寸(101.6mm)。我國(guó)采用的基本建筑模數(shù)M=100mm。

2)運(yùn)輸限制

模塊尺寸與運(yùn)輸條件息息相關(guān)，從工廠到現(xiàn)場(chǎng)，除可能需要海運(yùn)外，還需要經(jīng)過(guò)陸運(yùn)，之間要經(jīng)過(guò)多重高速閘口和橋梁。針對(duì)不同項(xiàng)目的具體路線，需要對(duì)整個(gè)運(yùn)輸路徑的所有關(guān)口進(jìn)行實(shí)勘測(cè)量后，最終確定標(biāo)準(zhǔn)模塊的尺寸。涉及超限運(yùn)輸?shù)?，需要得到相關(guān)部門(mén)審批，尺寸越大對(duì)道路拆改的風(fēng)險(xiǎn)越大，費(fèi)用也越高。因此，根據(jù)公路運(yùn)輸大件分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表1)，再結(jié)合建筑物的功能使用需求，尺寸應(yīng)盡量控制在一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，特殊情況也不要超過(guò)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

表1 大件運(yùn)輸分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

同時(shí)，也要避免箱體做得過(guò)小，造成因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的梁柱較多和拼接較多而增加不必要的成本。

3.1.2模塊的類型化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)思路

為了提高工業(yè)化程度，實(shí)現(xiàn)工廠流水線加工，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)必不可少。要實(shí)現(xiàn)模塊標(biāo)準(zhǔn)化，首先要將建筑類型化、系列化。如模塊化辦公空間可分成小開(kāi)間辦公、開(kāi)敞辦公、交通核門(mén)廳、衛(wèi)生間等幾種功能空間類型；模塊化住宅可分成客廳、玄關(guān)、臥室、衛(wèi)生間、樓梯間、廚房等功能空間類型；模塊化商業(yè)可分為商鋪空間、共享空間、交通空間、輔助空間等功能空間類型。然后再對(duì)每種類型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)以種類盡量少、尺寸盡量統(tǒng)一為原則。所以會(huì)出現(xiàn)1個(gè)模塊包含多個(gè)功能空間和多個(gè)模塊組成1個(gè)功能空間的情況。

3.1.3模塊組合方式

箱式模塊建筑設(shè)計(jì)應(yīng)在模數(shù)協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上遵循少規(guī)格、多組合的設(shè)計(jì)原則，并宜體現(xiàn)建筑構(gòu)成的多樣性和豐富性。宜采用的模塊組合方式如表2所示。

表2 箱式模塊建筑的組合方式

3.2 模塊單元間連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

裝配式建筑只是簡(jiǎn)單將建筑構(gòu)件模塊化，而模塊建筑是三維空間模塊的裝配，模塊建筑連接節(jié)點(diǎn)交接處存在明顯的“八柱十六梁”特征[7]。

研究表明，模塊間連接應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)施工可操作性與設(shè)備連接安裝便利性。其連接方式應(yīng)簡(jiǎn)單、便捷、易操作、節(jié)省時(shí)間。一般情況下，均考慮采用比較成熟的高強(qiáng)螺栓緊固結(jié)構(gòu)。實(shí)踐中幾種有代表性的連接節(jié)點(diǎn)形式如下。

1)延伸鋼柱端板+連接板+高強(qiáng)螺栓[8]

通過(guò)延伸鋼柱端板，利用外延部分與連接板和高強(qiáng)螺栓構(gòu)成連接體系，實(shí)現(xiàn)上下、左右模塊的連接，具體展現(xiàn)形式如圖1～4所示。

圖1 四模塊連接節(jié)點(diǎn)

圖2 平臺(tái)與建筑模塊連接節(jié)點(diǎn)

圖3 三模塊連接節(jié)點(diǎn)

圖4 雙模塊連接節(jié)點(diǎn)

2)槽鋼梁+連接板+高強(qiáng)螺栓

采用方鋼管柱、槽鋼梁的截面形式，槽鋼開(kāi)口朝向箱式模塊內(nèi)部，根據(jù)需要，梁、柱可采用熱軋型鋼或冷彎型鋼。8根邊梁和4個(gè)角柱在工廠焊接形成預(yù)制箱式模塊后，在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)邊梁進(jìn)行螺栓連接，拼裝成整體結(jié)構(gòu)。單個(gè)箱式模塊內(nèi)梁、柱采用焊接連接；相鄰箱式模塊間均采用螺栓連接。豎向相鄰箱式模塊間連接節(jié)點(diǎn)如圖5所示，水平相鄰箱式模塊間連接節(jié)點(diǎn)如圖6所示。

圖5 豎向連接節(jié)點(diǎn)示意

圖6 水平連接節(jié)點(diǎn)示意

3)角件+定位銷(xiāo)+連接板+高強(qiáng)螺栓

包括上連接角件、下連接角件、用于連接上層建筑模塊和下層建筑模塊的連接板、定位銷(xiāo)以及螺栓和螺母。其中，上連接件用于與上層建筑模塊的底角件固定連接；下連接件用于與下層建筑模塊的頂角件固定連接；連接板位于上連接件和下連接件之間，并延伸至底角件和頂角件之間；用于對(duì)底角件和頂角件進(jìn)行限位的定位銷(xiāo)依次穿過(guò)底角件、連接板和頂角件；螺栓依次穿過(guò)上連接角件、連接板和下連接角件，在下連接件內(nèi)與相適配的螺母連接，如圖7所示。

圖7 上下模塊連接節(jié)點(diǎn)

3.3 一體化工業(yè)制造技術(shù)

以模數(shù)化便于運(yùn)輸?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)模塊體系為基礎(chǔ)，將整個(gè)房間作為單個(gè)空間模塊單元在工廠進(jìn)行預(yù)制，根據(jù)不同建筑功能需求最大限度將維護(hù)體系、設(shè)備、管線、裝修、家具等整合，通過(guò)工廠生產(chǎn)線上流水化制作組裝，實(shí)現(xiàn)建筑模塊的一體化制造。工廠化加工既可以有效地控制建筑的質(zhì)量和品質(zhì)，又可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，縮短工期[9]。

3.3.1模塊單元制作工藝流程

模塊單元的制作工藝流程如下：鋼材沖壓→焊接工藝評(píng)定→鋼結(jié)構(gòu)部裝→鋼結(jié)構(gòu)總裝→打砂→油漆→鋼結(jié)構(gòu)調(diào)運(yùn)到裝修場(chǎng)地→箱體找平→防火涂料涂裝→2層CFC地板安裝→頂層2層石膏板安裝→墻面龍骨安裝→隱蔽工程(消防、空調(diào)、水電等布管布線、保溫棉等)安裝→隱蔽工程測(cè)試(消防打壓、水電、空調(diào)等線路測(cè)試等)→墻面1層石膏板安裝→墻面裝飾板安裝→天花吊頂→燈具及面板安裝→地面安裝(地毯)→通電測(cè)試→交付驗(yàn)收。

3.3.2質(zhì)量控制要點(diǎn)

模塊結(jié)構(gòu)制作前，應(yīng)進(jìn)行模塊單元詳圖設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)文件、制作詳圖的要求以及制作廠的條件，編制制作工藝書(shū)。制作工藝書(shū)應(yīng)包括：施工中所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，制作廠的質(zhì)量保證體系，成品質(zhì)量保證和為保證成品達(dá)到規(guī)定要求而制訂的措施，采用的加工、焊接設(shè)備和工藝裝備，焊工和檢查人員的資質(zhì)證明，各類檢查項(xiàng)目表格和生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)算表。

1)鋼結(jié)構(gòu)總裝及焊接 ①總裝臺(tái)底座每天開(kāi)工前打1次水平并調(diào)平，要求整個(gè)底架水平偏差在1mm以內(nèi)；②端框及中間框總裝時(shí)用30mm或60mm的標(biāo)準(zhǔn)吊錘對(duì)所有的角柱或立柱端面和側(cè)面2個(gè)方向進(jìn)行垂直度測(cè)量，要求偏差在5mm內(nèi)；③底架裝配時(shí)重點(diǎn)檢查底架、端框或中間框接駁部位的平整度，要求在3mm內(nèi)；④在總裝水平臺(tái)上檢查整根頂、底側(cè)梁的直線度，要求在5mm內(nèi)，頂板不允許超過(guò)角件；⑤全檢胎位 針對(duì)箱體的總體尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)，形成《總裝尺寸報(bào)表》。

2)鋼結(jié)構(gòu)模塊預(yù)拼裝 采用專業(yè)的預(yù)拼裝軟件系統(tǒng)進(jìn)行，將鋼結(jié)構(gòu)分段構(gòu)件控制點(diǎn)的實(shí)測(cè)三維坐標(biāo)，在計(jì)算機(jī)中模擬拼裝形成分段構(gòu)件的輪廓模型，與深化設(shè)計(jì)的理論模型擬合比對(duì)，檢查分析加工拼裝精度，得到所需修改的調(diào)整信息。經(jīng)過(guò)必要校正、修改與模擬拼裝，直至滿足精度要求。

3)打砂(二次打砂) 整箱打砂主要針對(duì)焊縫區(qū)域，對(duì)于打砂難以到達(dá)的隱蔽區(qū)域或打砂可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重變形的薄板焊道，與技術(shù)或監(jiān)理溝通后可進(jìn)行砂輪機(jī)打磨處理，但必須經(jīng)過(guò)質(zhì)檢員確認(rèn)。

4)鋼結(jié)構(gòu)油漆 油漆施工前質(zhì)檢員用手搖溫濕度計(jì)、露點(diǎn)盤(pán)、紅外測(cè)溫儀測(cè)量出環(huán)境濕度、露點(diǎn)及母材溫度，確認(rèn)濕度≤85%，母材溫度高于露點(diǎn)超過(guò)3℃方能進(jìn)行油漆施工；油漆烘干后，對(duì)油漆質(zhì)量進(jìn)行再次檢查，用油漆膜厚測(cè)厚儀對(duì)油漆厚度進(jìn)行檢查，確保箱頂外面膜厚≥90μm，除箱頂外面膜厚≥50μm， 形成《油漆檢查記錄表》。

5)箱體調(diào)平 使用紅外線水平儀測(cè)量箱底8個(gè)角件的水平度，其水平度應(yīng)該<5mm，不合格的需要返修。

6)防火涂料滾刷 表面預(yù)處理合格，經(jīng)自檢和質(zhì)檢員確認(rèn)后進(jìn)行下道工序；現(xiàn)場(chǎng)操作人員隨身攜帶測(cè)厚針檢測(cè)噴涂厚度，直到符合規(guī)定要求的厚度要求，方可停止噴涂，防止涂層厚薄不均。

7)地板(CFC)安裝 地板鋪設(shè)后，按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求調(diào)整板縫，板縫間距為2～3mm；在地板放線定位位置，用小型鉆床、手電鉆等工具進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔等(擴(kuò)孔時(shí)必須使用限位器)；擴(kuò)孔好后開(kāi)始在地板進(jìn)行鎖釘，鎖釘時(shí)釘頭凹進(jìn)地板2mm，不允許有松動(dòng)；地板、螺釘要鎖緊；安裝時(shí)兩板之間高低不能大于1mm；螺絲與板邊緣的間距應(yīng)為15mm，板角為50mm；地板釘鎖好后進(jìn)行地面檢查，2m靠尺內(nèi)允許偏差4mm，對(duì)不平的進(jìn)行修補(bǔ)。

8)輕鋼安裝(墻體) 橫輕鋼安裝間距不能大于600mm，豎輕鋼間距不能大于400mm；輕鋼端部必須固定(具體排放輕鋼距離根據(jù)設(shè)計(jì)要求所定)；待各輕鋼面之間調(diào)整排放好，進(jìn)行輕鋼鎖定并鎖緊；門(mén)洞周邊輕鋼位置要應(yīng)加入加強(qiáng)板進(jìn)行加固。

9)巖棉安裝 按實(shí)際尺寸排布安放巖棉。巖棉安放后留下縫隙進(jìn)行處理，鋼結(jié)構(gòu)和輕鋼的立柱內(nèi)側(cè)應(yīng)塞至飽滿(巖棉安裝時(shí)要穿專用的防護(hù)服，戴好頭罩，確保安全)。

10)石膏板安裝 ①石膏板鎖釘應(yīng)從板的中部向板的4邊固定；②石膏板在鎖釘時(shí)，螺絲與板邊緣間距應(yīng)為15mm，板角打釘螺絲與板邊緣為50 mm，周邊鎖釘釘距不能大于200mm，中間部分鎖釘間距不能大于300mm(具體按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求)；③螺絲在安裝時(shí)釘頭應(yīng)埋入石膏板內(nèi)1mm，安裝時(shí)不能損壞紙面；④安裝雙層石膏板時(shí)，內(nèi)外2層石膏板應(yīng)錯(cuò)縫排列，接縫不應(yīng)落在同1根龍骨上；⑤衛(wèi)生間如安裝防水石膏板應(yīng)豎向鋪設(shè)，長(zhǎng)邊接縫應(yīng)落在豎向龍骨上；⑥石膏板墻面與天花之間安裝收邊時(shí)，縫隙不能過(guò)大，留縫3mm以內(nèi)；⑦如有造型的地方，造型的底板應(yīng)把側(cè)板收住。

11)墻面裝飾板采用工業(yè)化預(yù)制板材加次龍骨、卡扣的方式安裝 使用電動(dòng)曲線鋸或開(kāi)孔器進(jìn)行水電位置開(kāi)孔；使用壁紙刀清理墻板側(cè)邊開(kāi)槽；按照設(shè)計(jì)圖紙排版要求進(jìn)行涂裝板安裝；先從陽(yáng)角位置、門(mén)邊、窗邊開(kāi)始安裝，相交處是在陰角位置；用軟布擦拭表面，注意有無(wú)膠打到外面的情況，并清理干凈。

12)電氣安裝及測(cè)試 按電氣布置圖紙與施工現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合，確定線路的路徑走向，要求線路必須橫平豎直。線路在敷設(shè)前必須用管卡、扎帶及固定座固定。暗線敷設(shè)必須配管，盡量使用彎頭、三通等轉(zhuǎn)彎、分支管件。能接鎖扣的必須接鎖扣，線管彎頭處盡量冷彎。

強(qiáng)電線路和弱電線路必須各自穿管，凈空間隔50mm以上，電氣管路與熱水管、煤氣管不得走同一根管槽內(nèi)，吊頂敷設(shè)管線應(yīng)用管卡、線卡固定可靠；質(zhì)量在3kg以上的大型燈具安裝應(yīng)先在頂板上安裝后置埋件，然后將燈具固定在后置埋件上，嚴(yán)禁直接安裝在輕鋼龍骨、石膏板上；孤立輕鋼要求與鋼結(jié)構(gòu)接地。

13)給水系統(tǒng)安裝及測(cè)試 所有排水口須加存水彎，并預(yù)留好一定的斜度，坡度為2%～5%，保證水流暢通。所有給水管均高位或埋地暗裝，局部應(yīng)在裝修時(shí)考慮暗藏，埋地分支管應(yīng)采用分水器。冷、熱水管若有交叉時(shí)，熱水管上冷水管下。給水管(冷、熱水)高位安裝時(shí)，均貼板底安裝，過(guò)梁處貼梁底安裝；給水管過(guò)輕鋼套橡膠圈保護(hù)，再進(jìn)行角閥連接；安裝完畢后進(jìn)行給水打壓測(cè)試，室內(nèi)給水管道的水壓試驗(yàn)必須符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)未注明時(shí)，各種材質(zhì)的給水管道系統(tǒng)試驗(yàn)壓力均為工作壓力的1.5倍，但不得小于0.6MPa。

14)排水系統(tǒng)安裝及測(cè)試 先按圖紙要求，進(jìn)行排水管孔位定位，根據(jù)不同孔徑尺寸要求選用對(duì)應(yīng)開(kāi)孔器，排水管道不得穿越生活飲用水池部位的上方，不得布置在遇水會(huì)引起燃燒、爆炸的原料、產(chǎn)品和設(shè)備上面。排水橫管不得布置在食堂、飲食業(yè)廚房的主副食操作、烹調(diào)和備餐的上方；隱蔽或埋地的排水管道在隱蔽前做灌水試驗(yàn)，其灌水高度應(yīng)不低于底層衛(wèi)生器具的上邊緣或底層地面高度。

3.4 箱式模塊安裝技術(shù)

模塊單元在工廠預(yù)制完成后運(yùn)輸至進(jìn)場(chǎng)，采用起重設(shè)備，將模塊單元按順序吊裝至指定位置，通過(guò)快速連接節(jié)點(diǎn)連接模塊和模塊間管線，并完成接口接縫處理，實(shí)現(xiàn)搭積木式的房屋建造。安裝工藝流程如下：施工準(zhǔn)備→基礎(chǔ)及預(yù)埋件復(fù)測(cè)→箱式模塊安裝→節(jié)點(diǎn)連接固定→主體偏差復(fù)核→接口及接縫處理→現(xiàn)場(chǎng)裝配后處理。

1)箱體起吊 對(duì)于幾何形狀和剛度雙向?qū)ΨQ的模塊單元，其吊點(diǎn)宜設(shè)置在模塊單元的樓面鋼梁上；對(duì)于幾何形狀和剛度均不對(duì)稱的模塊單元，為減小吊裝過(guò)程中模塊單元的變形量，吊裝時(shí)可根據(jù)變形情況增加臨時(shí)加固設(shè)施[10]。每個(gè)模塊通常通過(guò)4點(diǎn)進(jìn)行提升，尺寸較大時(shí)可使用吊具梁，使三維模塊在吊裝時(shí)垂直受力，更好保護(hù)箱體結(jié)構(gòu)。起吊時(shí)，確保模塊不傾斜，4個(gè)底角件應(yīng)同時(shí)落下，其中至少2根鋼絲繩配備葫蘆(用來(lái)調(diào)整箱體平衡)。

2)箱體連接 ①當(dāng)模塊之間通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接時(shí)，應(yīng)采用扭力扳手確保緊固力符合設(shè)計(jì)要求，狹小空間可采用緊固螺栓的工具(倍增器)，長(zhǎng)度300～400mm。②采用延伸鋼柱端板+連接板+高強(qiáng)螺栓連接節(jié)點(diǎn)時(shí)，可在鋼結(jié)構(gòu)上下連接處建筑天花開(kāi)洞，經(jīng)過(guò)多專業(yè)協(xié)調(diào)及BIM建模，避開(kāi)龍骨，開(kāi)洞尺寸為600mm×600mm，解決連接操作空間問(wèn)題。

3.5 集成創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)

本項(xiàng)目研究開(kāi)發(fā)的海洋綠色人居系統(tǒng)，著重集成光伏建筑一體化、海水淡化、污水處理、雨水回收、中水回用等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自主供電、自主供水、環(huán)保排污，解決海島居民生活供水和供電的兩大關(guān)鍵問(wèn)題。

在已實(shí)施的某應(yīng)急醫(yī)院中以模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑為基礎(chǔ)，由3個(gè)模塊組成1個(gè)單元病房，集成整體衛(wèi)浴和優(yōu)化了醫(yī)療專項(xiàng)的功能病房，起到環(huán)境的衛(wèi)生潔凈、負(fù)壓效果等特殊要求，實(shí)現(xiàn)模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑的可持續(xù)發(fā)展和抗疫應(yīng)急應(yīng)用。

除以上海洋環(huán)境、醫(yī)療環(huán)境的集成應(yīng)用，為了使模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑適用更多場(chǎng)景和環(huán)境，根據(jù)建筑特征可集成不同創(chuàng)新技術(shù)于模塊單元，按需自由組合，形成強(qiáng)大的拓展適應(yīng)能力。如目前已應(yīng)用于綠色建筑中的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，包括：高效保溫隔熱外墻體系，高效門(mén)窗系統(tǒng)與構(gòu)造技術(shù)，熱橋阻斷構(gòu)造技術(shù)，遮陽(yáng)系統(tǒng)，房屋呼吸系統(tǒng)，綠色屋面系統(tǒng)，屋面雨水系統(tǒng)，小區(qū)智能化系統(tǒng)，天棚采暖制冷系統(tǒng)，太陽(yáng)能系統(tǒng)，地源熱泵系統(tǒng)，熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，浮筑樓盤(pán)技術(shù)，中水利用系統(tǒng)，排水噪音處理系統(tǒng)，中央除塵系統(tǒng)，食物垃圾處理系統(tǒng)，可以有效減少能量消耗，更好地保溫、隔熱、排水。

4 結(jié)語(yǔ)

與傳統(tǒng)建筑相比，模塊化建筑采用工廠預(yù)制生產(chǎn)方式，不受氣候條件、環(huán)境條件限制，可以24h作業(yè)，能大大縮短建設(shè)周期，只需要傳統(tǒng)建筑的1/3甚至更少。采取高度集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、流水線式的先進(jìn)制造模式，其90%以上的工作在工廠完成，包括結(jié)構(gòu)、建筑、水電、設(shè)備安裝、裝飾裝修、固定家具等，而現(xiàn)場(chǎng)工作則是少量的基礎(chǔ)施工以及模塊結(jié)構(gòu)之間、設(shè)備管線之間的連接。在可持續(xù)發(fā)展的道路上，這種工廠流水線式一體化生產(chǎn)方式，與傳統(tǒng)建筑相比，在環(huán)保、高效、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)勢(shì)已愈加明顯。

模塊化建筑是一種新興的理念，目的在于建造房屋能像搭積木一樣簡(jiǎn)單快捷；同時(shí)，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)在預(yù)制率和抗震性能方面擁有的先天優(yōu)勢(shì)，使得模塊化鋼結(jié)構(gòu)建筑更加容易適應(yīng)市場(chǎng)需求，也符合國(guó)家對(duì)綠色、環(huán)保、生態(tài)方面的戰(zhàn)略要求，適用于宿舍、酒店、公寓、辦公、醫(yī)院、學(xué)校、商場(chǎng)等建筑，特別適用于公寓、酒店室內(nèi)裝修標(biāo)準(zhǔn)化高的建筑，以及在抗震救災(zāi)中的快速搭建。隨著我國(guó)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革不斷深入推進(jìn)，在解決鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)能過(guò)剩以及因環(huán)保要求降低水泥產(chǎn)量的新形勢(shì)下，促進(jìn)各高校、企業(yè)、科研院所積極的合作與交流，加強(qiáng)對(duì)模塊化鋼結(jié)構(gòu)體系建筑設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝以及集成應(yīng)用等各環(huán)節(jié)的深入研究，從理論層面向?qū)嵺`方向的轉(zhuǎn)變，在產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程中顯得愈加具有現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值。