摘要：绿色建筑是可持续发展理念与建筑业有机结合的产物，既促进了建筑业的发展，又减轻了环境负担。这是建筑业未来发展的主导趋势。进入21世纪以来，绿色建筑的研究受到了全球高度重视。建筑工业化是实现绿色建筑的必然之路，而模块建筑则在建筑工业化中首当其冲。在我国，当前建筑行业面临的问题，均可由模块化建筑来克服和解决。通过分析模块化建筑在工业化、集成化、结构安全性和经济性等方面的诸多特点，提出模块化建筑是实现绿色建筑的最主要途径之一。
关键词：绿色建筑；建筑工业化；模块建筑；装配化；集成化
由于经济的快速增长，国家对绿色建筑提出了全面的要求和标准。目前，绿色建筑标准不仅在数量上占主导地位，而且涵盖了建筑的主要阶段和类型，建立了统一的、适应各国国情的绿色建筑标准体系。建筑工业化作为绿色建筑的抓手，尤其发展迅猛。
一般认为在建筑产业化中，可细分为装配式混凝土结构（PC）、装配式钢结构和装配式木结构。如果说以上这些体系是1.0版本的话，那模块建筑就是2.0版本，装配化和集成化程度更高。模块建筑90%以上的结构部件和建筑部品在工厂内制造和完成整合，在项目现场仅需完成模块单元拼装组合和收缝处理即可。同时模块建筑还融合了混凝土和木结构体系的优点，使得模块建筑可以作为建筑产品来使用。
一、当前我国建筑工业化存在的主要问题
1.建筑工业化程度低，装配化水平低。住宅建筑中钢筋混凝土和砌体结构约占98%，砌体结构和钢筋混凝结构绝大部分工作需在项目现场完成操作。工人的劳动强度大，技术水平落后以致人工成本高。
2.浪费资源，生态环境受到影响。大量的钢筋混凝土结构，使得水泥用量巨大。预估每年在15亿吨，对环境造成严重污染。烘焙工艺时，水泥需消耗大量的能源，生产一吨水泥需要约150千克标准煤，这意味着每年大约消耗2.25亿吨标准煤，约数亿吨温室气体的排放,对生态环境产生极大影响。
3.建筑抵抗地震能力不强，导致有许多建筑存在安全隐患，未充分有效发挥结构材料性能。纵观我国大多数城市都位于地震带，因此迫切需要加强建筑的抗震能力。目前，在城镇，主要是砖砌体，材料本身脆性且抗震能力差。在大中城市，钢筋混凝土结构房屋重量大，延性差，为了满足规范要求越做越笨重。反观钢结构具有强度高、延性好、重量轻、安装技术先进、标准化程度高、抗震性能好等特点。
二、关于模块建筑的概述
模块建筑定义纷杂，并无统一明确的“名词解释”。但其核心综述起来是由一系列基本几何形状，如正方形、长方形、正多边形等，经过组装和叠加，所有模块都是相互连接，形成一个刚度很大的结构体系。其中每个模块都具有完整的结构骨架，骨架保证了单模块在运输安装时的刚度，也确保了组合后能充分发挥材料强度。因模块出厂时，已集成了内装，故模块安装后即可投入使用。
模块建筑在我国仍然是一种新型建筑结构。事实上，在过去的十几年中，该建筑技术在国外得到了广泛应用，在美国大约20%的学校、办公楼、住宅等已经在使用模块化建筑，其水平因地区而异。在旧金山和洛杉矶等地区，楼层通常在5到6层。在英国通常是10到20层，在纽约是10到30层。在上海和天津等沿海城市，以及浙江等沿海城市，也有使用集装箱建造的模块化建筑，其中大多数是单层或双层的。鉴于我国每年有大量的集装箱退役，它们应得到合理的回收和使用，而应用在模块建筑中能产生多赢的效果。故集装箱也是模块化建筑中的一个分支，但适用场景和建筑处理灵活性上是其需要重点关注的。由此模块建筑的优势是其他建筑形式所无法比拟的。
三、模块建筑的特点
1.优良的结构性能，尤其体现在抗震性上。一般来说，模块建筑主要采用钢框架体系或钢剪力墙体系。钢结构具有良好的延展性，可以将地震波的能耗抵消或减小。钢材为各向同性材料，抗拉压剪强度高，特别是钢结构凭着自己特有的高延展性减轻了地震作用。钢结构自重轻，也大大减轻了地震作用的影响，对生命和财产的安全发挥了巨大作用。
2.质量可控可靠。因90%以上的工作在工厂内完成，所有环节都可追溯，且在构件上可预设二维码，作为物联网的接口。依靠我国制造大国的经验，在工厂端实施精准控制，可有效控制好钢结构质量。
因模块建筑还集成了内装，故在工厂阶段同样可把控住质量环节。
3.节省建造时间，提高建造效率。事实上，超过95%的模块建筑是在工厂完成的，不受季节、气候、环境等的影响。此外，大多数模块都是在车间的生产线上完成的，更加机械化和高效。在施工过程中，提升机的使用和安装速度也得到了提高。根据国外经验分析，1万平方米的建筑只需要12名工人和一台起重机即可在工厂全部完成，平均消耗大约4个月左右的时间。对比一般的钢筋混凝土结构，施工时间可少一年左右。由此可知，工厂内布局优化了各工序的衔接，减少无效时间的存在，模块建筑效率明显高于传统建筑方式。
4.绿色节能，低能耗。传统建筑，主要是钢筋混凝土建筑，不仅消耗了国家的大部分资源，而且排放了大量的二氧化碳，污染了空气，严重影响了生态环境。相比之下，模块建筑是由车间生产线建造的。所使用的材料主要是钢结构，减少了强化水泥的使用，避免了较高的二氧化碳排放，在安装过程中不产生气态烟尘。与此同时，模块建筑在现场干式施工，大大减少了对现场的污染。此外，一般在建筑模块中都会添加进各种节能措施，往往做成被动房的形式，以满足严苛的绿色标准。
5.建筑物的物理性能优异。由于使用了高质量的复合材料，整体结构具有良好的防开裂能力。如对于接缝，除了需要用密封剂密封表面外，还可以在接缝内部安装感应水孔，为了提高水的渗透性导致水孔排出的可能性，从而满足密封的基本要求。厕所采用柔软防水的材料，大大减少了泄漏，创造了一个干净舒适的环境。
6.回收利用。传统建筑在使用寿命内，根本不可能做到回收利用的。模块建筑在其使用寿命内，给了业主更多的选择。如在商业建筑中，小几十年就要对商业的改造升级，而模块建筑形式恰恰符合了这种商业发展趋势。同时因模块建筑的这个特点，使得它的维护更便捷，可以哪个模块坏了换哪个模块。
7.建设成本低，满足经济原则。由于模块建筑的标准化程度很高，所需材料的消耗也大为降低。同时，可以在车间内回收和回收废物，避免浪费。此外，模块模块充分考虑了工业废物在处理过程中的使用，大大提高了资源利用率。虽然模块建筑所需的钢材比普通钢筋混凝土建筑所需的钢材要略多，但机械工程的成本也更高。此外，模块建筑结构本身自重轻，相比混凝土结构对于基础的负荷就小，这就降低了处理基础的成本。与此同时，更多的材料被回收，避免了原材料的浪费。此外，施工效率大大提高了，施工周期缩短所需人数减少，建造总费用已大大减少，并已取得最大的经济效益，满足经济原则。
因此，模块建筑在建筑工业化方面具有相当大的优势，是提高我国建筑技术水平的重要措施之一。因此，今后建筑业应加大对此技术的研究，努力提高其性能和降低其成本。与时俱进，不断创新，为中国建筑工业化提供技术支持。由此可知，模块建筑应是一个有效实施途径。
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