模塊化建筑結構精選(九篇)
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第1篇：模塊化建筑結構范文
所謂的建筑設計模塊化就是對我們要進行設計的建筑物進行詳細的分析，通過以往相同地形地貌、相同的設計用途、相同的建筑理念進行歸納總結。對再建造同等條件建筑物的時候可以實行“拿來主義”，即借用以前的經驗和設計，這樣可以有效地形成結構體系、建筑形態、整體空間的功能。所謂的模塊也是對一個整體進行詳細的分解工作，將所要設計的每一個功能形成一個模塊，并將這些模塊進行具體使用功能的細化處理，在進行設計的時候對這些模塊進行使用和拼接，用模塊重新可以組成一個建筑的整體。在進行模塊化的時候不僅僅要參考原有的建筑設計跟重要的是做到以下方面。如果能夠進行建筑設計的模式化那么在節約土地資源方面將會有一個突出的貢獻。但是即使是完全相同的建筑也不能保證其使用的功能性完全相同。所以應該在拿來的同時進行仔細的設計，將模式化和具體化相互結合。只有這樣才能通過這種建筑設計的模塊化來實現資源的有效利用，提高工程的整體進度。
2建筑設計的模塊化的研究背景
二十世紀八十年代改革開放以來，我國的經濟實力明顯上升，但是隨著經濟的發展許多問題也逐漸的顯露出來。人口數量的逐年增加、土地資源的大量使用和物質生活資源的無節制開發導致了我國生態環境的逐步惡化，量變的發展模式使得我們生存和發展遇到了前所未有的困難，人與自然相互依存的平衡正被我們逐漸打破，我們不得不去尋找新的發展模式。現階段由于我們對于土地資源的大量使用和不合理的破壞使得土地資源大量減少，在這種情形下我們必須進行建筑設計的模式化，來對空間、結構、能耗進行統一的規劃，使得建筑設計有一個統一的模式，這樣在進行建筑的時候就能夠很好的對土地資源進行有效地利用，也可以很好的優化室內的設計。在我們長期的建筑發展研究中發現，要實現建筑設計的模式化并不是非常容易，不僅僅要進行大量的資料研究，更加重要的還與政治、經濟、技術、地理、氣候材料、預算等種種因素有關。
3建筑設計的模塊化的研究目的和意義
（1）研究目的。當今我國的發展政策是可持續發展也就是說要解決我們與自然資源之間的矛盾，在建筑行業與自然之間的矛盾就是建筑同土地資源之間的矛盾。在這種情況之下模塊化設計被推上了建筑發展的歷史舞臺，它不僅僅能夠解決結構體系、建筑形態、整體空間之間的問題，還符合當今社會人們的心理審美觀念和生理需求。
（2）研究的意義。建筑設計模塊化是一項具有現實意義的建筑技術，具有鮮明的時代特點，可以有效地解決人與自然之間的各種矛盾，也可以節約時間成本和資金成本的作用。①空間靈活性高。在我們進行建筑設計的時候可以進行“拿來”，即根據這一區域其余的建筑設計進行有效利用，這樣的做法可以有效地避免重復且具有較大的靈活性。通過這種“拿來”可以對空間進行固定，確定設計空間內柱距、設備條件、層高等設計因素，對于不同的空間設計可以進行不同的模塊化設計，因此也具有多樣性。②節省空間。建筑設計的模塊化可以對不同的地形地貌和天氣氣候進行有效地利用，借助原有的模塊設計進行具體的細部設計工作，這樣可以有效減少多余空間結構的浪費。③簡化施工。在進行建筑設計模塊化施工的時候，由于有先前經驗和設計進行參考，并且由于模塊化設計具有多樣性和靈活性。在進行施工的時候可以對整體空間內的模塊進行細化工作。小到螺絲釘大到此模塊內的住房，層高等都可以進行施工的簡化，這樣可以有效地節約時間，降低造價成本。④有利于擴建和增長。建筑模塊化設計最適合是對工程進行分期建設，這樣可以有效地進行資金的籌集并實現逐步投入，使階段內的利益達到最大化。
4影響建筑設計模塊化的因素
（1）功能因素。我們所有的建筑的出發點都是以實用為基礎的所以我們在進行設計的時候也要遵循三個要素即堅固、實用和美觀。在進行設計的時候要考量所要設計的建筑物的用途，如果是居民住宅則需要具備家居功能，如果是商業用途則要考慮的是整體的營業需求或者辦公需求。如果是醫院則應該考慮其生活和商業的雙重需求性。
（2）結構因素。建筑結構也是影響模塊設計的主要因素之一，在進行建筑結構設計的時候不僅僅要通過模塊化進行有效地參考以此來進行局部的優化，而且應該就所要建造的建筑的用途進行改進工作，不能夠一味的照搬照用。在進行設計的時候要充分劃分空間，表明通道、空間隔斷等。在模塊化設計的過程中還應該注意各模塊之間的連接性，這對于一棟建筑的好壞將會起到相當關鍵的作用。
（3）環境的影響。建筑的環境是建筑設計過程中需要克服的一個關鍵性因素，在設計的時候不僅僅需要進行參考，同類建筑還需要對周圍的環境進行仔細的考察、測量，所謂的考察不僅僅是對地形地貌的考察，還是對周圍的居住環境和社會環境進行有效地考察，在進行外部設計的時候要與周圍的環境相互統一，不能隨性而為。
5模塊建筑化設計遵循的原則
（1）空間集約原則主要是對土地資源和空間的節約，只有這樣才能實現我國的可持續發展，不能追求量大，而是應該追求實用、美觀、其次是要提高整體空間的利用率，把有限的空間進行充分的利用，實現區域內的功能完善。最后是對于環境質量的改善，要進行園林化設計實現綠色生活和營業。
（2）功能靈活性原則就是對模塊內的功能進行具體的優化工作。讓居住人員或者商業用途更加合理實用。
（3）結構合理原則表現在結構設計的功效合理、經濟合理、雅觀合理。只有做到這三個合理才能夠說是做到了結構合理。
第2篇：模塊化建筑結構范文
城市軌道交通地下工程建筑安全檢測是軌道交通安全工程領域的一個重要研究方向。本文分析城市軌道交通地下工程建筑安全檢測的目標和內容，設計安全檢測系統，給出工作原理和技術方法，并對安全檢測系統的結構原理、技術實現和設計特點進行詳細研究。
關鍵詞：
軌道交通；地下工程；建筑安全；檢測系統；技術研究
隨著國民經濟的快速增長，我國城市軌道交通得到了大力發展，建設速度驚人[1]。自1969年我國第一條地鐵在北京建成通車后，城市軌道交通在天津、上海、廣州、深圳、南京等城市相繼建成和投運[2]。到2014年底，我國有城市軌道交通的城市已達22個，線路101條，長度3155km。在營運的北京、上海、廣州等大都市，日均客流量已超過100萬[3]。在上下班和節假日高峰擁堵時，城市軌道交通以其安全、快速和準確等特點，已成為人們出行的首選交通方式之一。在不斷增長的城市大客流量面前，城市軌道交通在推動城市發展的同時，也對環境和建筑產生了一定的影響，這給城市生態環境和人們的安全帶來了新的問題和挑戰[4]。目前，不少地區城市軌道交通地下建筑安全問題和地面沉降、地質裂縫、地洞等地質災害及其次生問題不斷發生，浪費了大量的人力和物力[5]。事實上，自地鐵誕生之日起，地鐵建筑支護檢測和修補便開始了，地鐵對環境和建筑的危害就一直沒有間斷過，充分暴露出城市軌道交通地下建筑環境安全和控制措施的不足，因此，對城市軌道交通地下工程建筑安全檢測等新問題和新技術進行長期深入研究具有重要的現實意義。
1城市軌道交通地下工程建筑安全
從結構上，城市軌道交通地下工程建筑主要由地鐵站臺和地鐵隧道組成，屬于典型的坑道節點式構造[6]。根據城市軌道交通、地下鐵道工程和鐵路隧道工程方面的國家標準，城市軌道交通地下工程建筑結構的設計使用年限應為100年[7]。其安全要求包括結構強度、結構功能和結構可修復3個方面。城市軌道交通地下工程建筑安全檢測是通過測量和巡查，對地下工程建筑的主要參數進行監控，經過評價指標分析進行安全等級評判[8]。其目的是通過測量，評價城市軌道交通地下工程建筑結構的安全性。一般來說，影響城市軌道交通地下工程建筑結構安全的主要因素包含有環境和人為這兩個方面。綜合以上分析，目前城市軌道交通地下工程建筑結構安全檢測的內容主要有：（1）斷層；（2）裂隙；（3）剝落；（4）滲透水；（5）變形和位移。檢測方法采用傳統的定期關鍵點巡查和結構工程儀器直接接觸式離散測量，從而形成報表制度。
2安全檢測系統設計和工作原理
2.1安全檢測系統設計
城市軌道交通地下工程建筑安全檢測系統的設計主要由車地兩套獨立計算機裝置組成，以完成對地下工程建筑結構支護圍欄兩側涂覆黑白色帶圖像和位置進行檢測，對拱頂自然結構狀態進行檢測，以及對地面為拱橋軌道結構狀態進行檢測。車輛上安裝下位機和上位機兩級計算機裝置，通過串行通信進行數據交換。下位機由嵌入式系統組成，完成測量傳感器的信號處理；上位機由工控計算機組成，完成操作、輸出、顯示、監測測量結果，并進行管理。地面車站計算機裝置實時執行操作和管理，完成檢測、統計、分析和報表。
2.2安全檢測系統工作原理
城市軌道交通地下工程建筑安全檢測系統的基本工作原理是，通過CCD傳感器獲取被測物體的圖像，然后對圖像進行處理，在圖像處理后完成對被測結構的測量。一般圖像只能進行2D測量，此處采用視覺自動聚焦技術就能夠進行2.5D測量。視覺自動聚焦技術是采用自動聚焦判別函數對高度不屬于同一平面上的兩點進行精確聚焦，然后通過計算得到兩點間的距離。通過CCD傳感器獲取被測結構圖像的模擬信號，經過車載下位機進行A/D轉換，轉換成數字信號、輸入到計算機，然后由圖像處理手段對圖像中需要測量的幾何圖元進行測量，從而實現對被測結構的非接觸測量。圖像處理需要實現的功能包括圖像獲取、圖像濾波降噪、圖像增強、圖像邊緣定位、特征定位、圖元擬合、圖元計算等。
3安全檢測系統技術實現
隨著計算機技術、通信技術、控制技術和微電子技術的飛速發展，采用計算機圖像檢測技術進行城市軌道交通地下工程建筑安全檢測，并按照我國城市軌道交通技術規定，采用車地無線通信系統[9]。
3.1硬件技術
嵌入式系統是集成電路技術和微型計算機技術高速發展的產物。在車載下位機中的測量模塊采用嵌入式系統檢測單元設計方案，主要是考慮了系統模塊化和可維護性。由于圖像處理的直觀性和可視性，檢測單元中的傳感器選用CMOS型CCD，代表性產品有USB攝像頭。嵌入式系統處理器現有單片機、DSP和微處理器3大類，此處采集和處理的均為實時彩色圖像，故采用微處理器，其典型產品有ARM系列多個品種可靈活選用。視頻數據采集和圖像處理可采用Linux軟件實現，對處理后的壓縮圖像通過城市軌道交通監控系統通信標準由規定的接口完成即可。最后，視頻圖像傳送給車載上位機進行實時的顯示和控制。
3.2軟件技術
根據城市軌道交通技術標準和設計規范的要求，安全檢測系統在軟件技術方面需要具備完成圖像處理的功能。在圖像產生、傳輸和變換的過程中，由于各種因素的影響，往往會使圖像與被測結構之間產生差異。這給從圖像中提取各種安全信息造成了很大困難。因此，對CCD傳感器得到的圖像要進行各種處理，以降低噪聲干擾。常見的圖像噪聲包括光學成像及采樣過程中常會出現的混疊噪聲、插入噪聲、抖動噪聲、電子噪聲等。而且邊緣的檢測和提取往往對噪聲較敏感，因此首先需要對圖像進行濾波降噪處理。數字圖像濾波器有線性和非線性兩大類。線性濾波器對高斯噪聲有較好的平滑作用，但對其他噪聲的抑制效果較差，而且會出現模糊邊緣。在非線性濾波器中，中值濾波器在過濾噪聲的同時，還能較好保護邊緣輪廓，對消除孤立點和線段的干擾十分有用，特別是對于二進制噪聲尤為有效。這就特別符合幾何測量中對邊緣定位的需求，因此安全檢測系統選用中值濾波器對圖像進行濾波降噪。由于要測量物體輪廓邊緣的幾何信息，所以圖像邊緣信息提取的好壞就顯得尤為關鍵。一般物體和背景具有較大的對比度，反映在圖像上就是物體和背景的灰度差別較大，圖像直方圖將呈現較為明顯的雙峰型，所以安全檢測系統采用閾值法實現圖像分割。
4安全檢測系統設計特點
4.1模塊化
由于嵌入式器件的整體功能越來越強大，嵌入式系統模塊化設計、組裝、調試和維護技術已經非常完善，技術人員通過專業學習可以快速掌握和應用。在城市軌道交通現場應用中，各級子系統大量采用嵌入式系統完成模塊化功能的實現。
4.2集成化
現場檢測技術進一步的發展，必然是高度集成化。對于日益復雜的城市軌道交通，從橫向上考慮，隨著城市軌道交通建設規模的擴大和發展，各個子系統數量不斷增加，遍布所有城市軌道交通的子系統；從縱向上考慮，各系統都有向下層深入的趨勢。因此，多子系統構成的安全檢測系統不僅能夠實現車站級集成，還能夠實現現場級集成，甚至直接到各檢測傳感器上。
4.3網絡化
在一個城市，一般都存在多條軌道交通線路，這就要求把不同的線路資源進行網絡化處理。從單線路的檢測系統向路網級檢測系統發展，是網絡化發展的必然趨勢。對于城市軌道交通的綜合檢測，可以采用線路、車站、車輛為層次單元，組成相對完善的網絡結構，同時具備強大的數據處理能力，能夠更好地滿足和適應軌道交通網絡在不同層面上的需求。
5結束語
建設準確實時高效的城市軌道交通地下工程建筑安全檢測系統有助于節約資源，促進生態文明發展。城市軌道交通地下工程建筑安全檢測系統技術反映了城市軌道交通信號、系統和集成的特性。本文在分析城市軌道交通地下空間建筑結構安全檢測目標和內容的基礎上，建立了模塊化、集成化和網絡化的計算機圖像檢測系統模型，詳細介紹了其安全檢測系統的設計思想、基本原理、技術實現和技術特點，對進一步技術開發和設備升級奠定了基礎。
參考文獻：
[1]錢七虎.地下工程建設安全面臨的挑戰與對策[J].巖石力學與工程學報，2012,31（10）：1945-1956.
[2]劉伯鴻，李國寧.城市軌道交通信號[M].成都：西南交通大學出版社，2011.
[3]劉伯鴻，李國寧.城市軌道交通綜合監控系統及集成[M].成都：西南交通大學出版社，2011.
[4]周曉軍.地下工程監測和檢測理論與技術[M].北京：科學出版社，2014.
[5]張開冉.城市軌道交通安全[M].北京：科學出版社，2013.
[6]住房和城鄉建設部工程質量安全監管司.城市軌道交通工程質量安全檢查指南[M].北京：中國建筑工業出版社,2012.
[7]朱滬生.上海軌道交通網絡化運營中的安全管理與風險控制[J].城市軌道交通研究，2012（10）：1-5.
[8]呂培印，廖弈棋，羅鳳霞.城市軌道交通工程建設安全管理信息系統設計與應用[J].鐵路計算機應用,2012,21（5）：37-40.
第3篇：模塊化建筑結構范文
關鍵詞：安全工程 建筑工程 力學課程 探討
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（c）-0200-01
Abstract：Creation mode of mechanics course in direction of building engineering in security engineering specialty was discussed through investigating personnel needs on direction of building engineering in security engineering specialty in universities and corporate. The author believes that mechanics teaching can utilize modular mechanics teaching methods， the three traditional mechanics can be opened into a unified architecture mechanics， divided into theoretical mechanics， mechanics of materials and structural mechanics of three modules， while optimizing the mechanics course knowledge， which can make the creation of mechanics course more targeted.
Key words：Security Engineering， Building Engineering， Mechanics Course， Discussion
安全科學技術學科是以自然科學為基礎，并與社會有機結合而形成的一門綜合學科[1]。隨著科學技術的發展安全技術學科又形成許多分支學科，其中隨著近年建筑業的蓬勃發展，建筑工程分支重要性越來越突出，部分高校依托建筑行業開設了安全工程專業建筑工程方向，要培養適應建筑安全生產需要的，懂土木工程學科專業技術又懂現代安全工程科學技術與管理的新型人才。
力學課程是研究物體的機械運動規律及構件的強度、剛度和穩定性理論的學 科[2]，主要包含工程力學（理論力學和材料力學）、結構力學等內容，是土木類專業的核心基礎課程之一[3]。目前應用型地方本科院校的學生數學和力學基礎較弱，主動學習的意識不強，在課時量被要求縮減的今天，如果不提高教學針對性，作為專業性基礎課程的力學相關教學將達不到預期的效果[4]。安全工程專業建筑工程方向主要依托建筑行業，因此對力學課程開設的要求要高于安全工程專業其他分支。該文就如何在安全工程專業建筑工程方向開設力學課程進行探討。
1 力學課程在建筑工程分支研究方向的作用
建筑工程分支（土木類本科專業）專業除了開設通識課與技術基礎課（包括工程制圖、工程力學，流體力學等）外，還開設建筑施工設計、結構設計原理、建筑結構設計等專業課程。這些專業課的學習和進一步研究總是以力學類課程為基礎的，主要涉及工程力學、結構力學、土力學、流體力學等。如常見的建筑施工過程中的腳手架，其強度和剛度問題都與各部件的可靠安全工作緊密相關。結構設計、工程地質等專業課也都涉及構件的強度、剛度及穩定性問題，這些正是工程力學要研究的主要內容。
2 力學課程在安全工程專業建筑工程分支開設探討
在考慮安全工程專業建筑工程分支研究方向的力學類課程設置時要充分考慮其專業特征，同時要注意處理好安全學科與土建學科的關系。
為深入貫徹落實應用型安全工程專業的發展思路，切實做好安全工程與土建類專業在人才培養上的交叉糅合工作，該研究者深入企業和相關高校開展了安全工程專業建筑安全方向人才需求和該領域應用型人才培養調研。
從調研情況來看，隨著安全事業的發展，建筑行業急需安全工程的專業人才。但在人才培養特別是本科層次人才培養上仍存在一定問題，主要包括：
（1）由于安全工程專業人才的緊缺，建筑企業中安全員崗位目前往往不是安全工程專業畢業生擔任，可能是建筑工程相關專業畢業生在取得安全行業資格證書后擔任。這些安全員安全專業技能缺失，對建筑施工等工程的安全評估缺乏一定的系統性。
（2）從事建筑安全工作的安全工程專業學生，雖是安全工程專業畢業，但缺乏土建類相關專業知識。比如施工和結構設計方面知識的缺乏，對工地現場危險源的判斷與工程安全評估處理就缺乏針對性和有效性。這就需要該類學生在從事該方面工作時必須補充施工和結構設計專業知識，但由于安全工程專業力學課程開設無論從學時還是深度上都少于土建類本科專業，導致在進行施工和結構方面知識補充時出現了極大的困難。此外，安全工程專業力學課程一般不開設結構力學，而結構力學是土建類專業必開課程之一，這也是結構類專業知識在補充學習時出現困難的一個重要原因。
目前地方本科院校普遍存在理論課程學時壓縮的情況，因此在安全工程專業人才培養方案中全面開設力學課程存在一定困難。
綜上所述，該研究者認為在安全工程建筑工程分支人才培養方案中，力學課程的開設應注意針對性，可采用模塊化教學方式。具體而言，該方向力學可開成建筑力學（包括理論力學模塊、材料力學模塊和結構力學模塊），學時在72～98之間。
3 結語
隨著建筑工程安全問題越來越嚴重，建筑安全方向的安全工程專業人才培養必將成為社會進一步發展的主題，作為培養建筑安全類專門人才的高等院校任重而道遠。安全工程專業建筑工程分支應加強力學課程的開設力度，鑒于地方本科院校目前理論課程嚴重壓縮的情況，可以對力學課程采用模塊化教學方式，將傳統的理論力學、材料力學和結構力學三大傳統力學開設成建筑力學，分為理論力學模塊、材料力學模塊和結構力學模塊三個模塊，學時在72～98之間，同時優化力學課程知識點，使其更具針對性。
參考文獻
[1] 王國安.力學學科在安全工程專業課程體系中的設置與探討[J].中國安全科學學報，2005，15（8）：40-42.
[2] 楊永東，張斌偉.土木工程專業工程力學課程教學改革研究及實踐[J].課程教育研究，2014，下旬刊：51-52.
第4篇：模塊化建筑結構范文
關鍵詞：預制裝配式；鋼結構建筑；設計要點；經濟性研究
中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A
當前我國正處于城市化高速發展時期，城市建設不單單滿足于規模的擴大，人們開始逐漸在城市建設中加入文化元素，注重內涵，城市的發展品質逐步得到提升，向著綠色環保、智能集約的方向發展，因而現代城市建設對建筑行業要求也相應提升。過去我國城市建筑結構大多采用現澆混凝土或者磚混結構，這種建筑結構不但需要高強度的勞動操作，并且施工過程中還存在諸多安全隱患，建筑能耗不但相對較高，并且施工質量也無法精確控制。隨著建筑施工技術的發展，我國建筑行業開始向著預制裝配模式發展。但是受到傳統的建筑思想以及居住思想的影響，人們對于預制裝配建筑的認識不足，因而無法接受該種建筑結構，因而在我國預制裝配建筑的發展阻力較大。
1.預制裝式建筑概述
預制裝配建筑主要由各類預制件組合裝配而成，其預制件有工廠事先加工完成。將預制件運送至施工現場后，通過可靠的連接方式將預制件連接拼裝在一起。目前我國常見的預制裝配結構主要有預制裝配鋼結構、預制裝箱房屋、預制混凝土結構等。其中預制裝配鋼結構主要利用鋼梁、鋼柱等作為建筑的承重結構；預制集裝箱房屋的基本單元為集裝箱，通過預先在工廠進行房屋各模塊的生產建造，而后將完成的預制結構模塊運送至施工現場進行組裝，繼而完成建筑內部裝修。
2.預制裝配式建筑的特點
建筑產業現代化的核心是融合信息化技術的新型建筑工業化，受到現代可持續發展、健康環保、綠色節能等理念的影響，我國建筑產業也逐步轉型，在設計施工上都向著更加科學的方向發展。預制裝配式建筑的具備多種傳統建筑所不具備的特點：不但建筑品質相較于傳統建筑有所提高，并且操作簡便，現場無需高強度地現場作業，施工垃圾也大大減少，避免了施工過程中造成的污染、減少了材料浪費，并且由于勞動強度降低，因而人工成本得到有效控制，工期大大縮短，工程維護更加便捷。
3.預制裝配鋼結構建筑的主要構造
（1）鋼框架―剪力墻結構。體系的形成基礎為框架結構，通過在柱網的橫向、縱向設置剪力墻，從而形成鋼框架―剪力墻結構體系，建筑結構強度由于側向剛度的改善，建筑結構體系側向位移量的缺陷被有效彌補，豎向荷載由框架承受，水平荷載由剪力墻分擔，因而建筑承載能力顯著提高，目前高層建筑大多使用該結構體系。
（2）鋼框架結構。在該結構體系中建筑的承重構件以及抗側剪力構件主要為設置在建筑橫向、縱向的梁柱，鋼梁、鋼柱的抗彎載能力直接決定了建筑的抗側剛度。鋼框架結構為柔性結構，因而其靈活性較高，且結構體系中的受力、傳力較為明確，在多層建筑及抗震要求低的建筑中較為適用。
（3）鋼框架―支撐結構。該結構體系的抗側力能力較高，這是由于其為雙重抗側力結構，為增加框架柱之間的水平荷載支撐力，會設置橫向鋼支撐，且橫向鋼支撐不會對豎向荷載造成影響。因而該結構體系具有較高的穩定性，且建筑結構的梁柱截面面積有效減少，但是由于體系機構復雜，因而靈活性較差。
常用的預制裝配式鋼結構建筑常用的樓屋面板形式包括現澆鋼筋混凝土樓板、壓型鋼板―混凝土組合樓板、鋼筋桁架混凝土組合樓板等。
4.設計特征及設計要點分析
4.1 設計特征
與采用現澆結構建筑的建設流程相比，預制裝配式建筑的設計工作呈現5個方面的特征：
（1）流程精細化：從施工流程方面分析，預制裝配建筑綜合性更強，且精細化程度、整體化程度更高，相較于傳統建筑設計，其流程增加了前期技術策劃和預制構件加工圖設計兩個設計階段。
（2）設計模數化：模數化是建筑工業化的基礎，通過建筑模數的控制可以實現建筑、構件、部品之間的統一，從模數化協調到模塊化組合，進而使預制裝配式建筑邁向標準化設計。
（3）配合一體化：在預制裝配式建筑設計階段，應與各專業和構配件廠家充分配合，做到主體結構、預制構件、設備管線、裝修部品和施工組織的一體化協作，優化設計成果；
（4）成本精準化：預制件的生產加工以預制裝配建筑設計為依據，因而建筑設計直接決定了預制件的相關參數。除此之外，在裝配率條件相同的基礎下，投資成本會受到拆分方案的影響，因此設計也是影響成本的直接因素之一。
（5）技術信息化：BIM是利用數字技術表達建筑項目幾何、物理和功能信息以支持項目全生命期決策、管理、建設、運營的技術和方法。建筑設計可采用BIM技術，提高預制構件設計完成度與精確度。在預制裝配式建筑設計過程中，可將設計工作環節細分為以下5個階段：技術策劃階段、方案設計階段、初步設計階段、施工圖設計階段以及構件加工圖設計階段。
4.2 設計要點
（1）規劃設計
在設計規劃中，預制裝配建筑應當首先滿足建筑的采光、通風、退線等基礎性要求，在經濟合理、安全穩定的基礎上選擇套型模塊進行設計。同時對施工現場的組織流程及工序銜接予以考量，保證施工質量和施工效率。
（2）預制件設計要點
預制構架是預制裝配建筑的基本要件，在預制件的設計中必須嚴格遵循模數化、標準化要求。以簡潔規整為出發點，減少構件類型，從而降低建筑造價。此外在設計預制件過程中需要充分考慮預制件生產的可行性，以便捷生產為目的，提高預制件的可靠性，并便于后期預制件的保護。
（3）構造節點設計要點
節點構造設計也是決定預制裝配建筑質量的關鍵，由于預制件需要在施工現場進行裝配，各個預制件之間的節點也需要預先進行設計，尤其在預制混凝土剪力墻結構住宅施工中。各類接縫、節點都影響著建筑整體質量。因而設計過程中應當依照施工所在地氣候條件、實際情況進行合理設計，以滿足建筑的防水要求，提高建筑的節能性。
（4）專業配合設計要點
預制裝配式建筑各專業應協同。預制構件設計應遵循受力合理、連接簡單、施工方便、少規格、多組合的原則，提高工程質量，控制建設成本。給排水專業協同應考慮公共空間豎向管井位置、尺寸及共用的可能性，豎向管線的設置宜相對集中，水平管線的排布應減少交叉。
5.成本分析
工程造價是指進行某項工程建設花費的全部費用，指項目從前期策劃開始到可行性研究，然后進行設計招標、工程招標。具體來說，影響最大的是在投資決策階段，影響力為70%～95%；其次是設計階段，影響力為30%～70%；再次是施工階段，影響力是5%～30%，影響最小的是竣工階段。影響力為0～5%。
在施工時，構件運輸距離直接影響造價，特別是構件的二次搬運，必定造成建設成本的增加，所以，應該確定離工地較近的廠家。其中外掛墻板的成本與材料種類和實際的施工存在必然關系，在造價控制中應以二者作為重點對象。在預制裝配式鋼結構體系中，人工費降低了40%，加上施工工期縮短，使成本大幅度降低。同時，腳手架用量大量減少，模板的規范統一可顯著降低成本。
6.造價控制建議
結構選型是控制預制裝配鋼結構造價的關鍵。因而在進行預制裝配建筑的設計時需要明確建筑的功能，并以建筑功能作為設計基礎，對建筑結構形式予以明確，從經濟適用、安全穩定角度出發，依照建筑結構設計相關標準進行設計，對梁柱截面進行優化，降低結構中鋼的使用量。同時預制混凝土外掛墻板，盡量降低模具種類，對構件結構進行規范，增加模具的使用率，從而降低施工成本。現場施工安裝構件時，可以采用分段式操作，以流水施工的方式同時進行多道工序的操作，從而縮短施工周期，提高效率；另外選擇PK預應力疊合樓板作為屋面板，以提高建筑的經濟性，對造價進行控制。
結語
經濟性是預制裝配鋼構建筑最主要的優勢，并且在實踐應用中該結構體系諸多優勢不斷顯現，得到了建筑領域的一致認可，因而在未來發展空間廣闊，但是人們對于該結構體系還并未了解，因此無法真正看到該結構體系的優勢。基于這一點，在未來的發展中，應當加大預制裝配鋼結構體系的推廣，令其逐步成為建筑行業的主力軍，更好地推進我國建筑工業化進程。
參考文獻
第5篇：模塊化建筑結構范文
一、裝配式建筑的優點
裝配式建筑的優點如下：（1）裝配式建筑的預制構件在工廠加工完成后，直接運至施工現場進行組裝，這種施工方式減少了二次加工工序，提高了結構的質量，保證了構件尺寸的準確性。（2）與其他建筑工藝相比，裝配式建筑結構簡單、部件少、現場組裝方便快捷，節約了大量的時間，實際使用效果良好。（3）當采用預制構件法時，各專業之間能夠相互配合、相互支持，施工過程中存在的問題能夠得到及時解決。裝配式建筑設計標準化減少了設計的隨意性，并且簡化了施工工序，從而達到了縮短工期、節約成本的目的。（4）裝配式建筑工程管理信息化水平高，從而降低了人們施工現場的工作難度，減少了施工人員的工作量。（5）裝配式建筑符合綠色建筑發展要求，它已經成為建筑行業的發展方向。（6）裝配式建筑不需要使用大量的建筑材料，它的構件直接在工廠生產，就避免了在施工現場堆放混凝土等原材料，從而對周邊環境污染較小，起到了環保的作用。
二、建筑裝配式混凝土結構建造技術
1.澆筑混凝土預制裝配式施工技術在設計裝配式混凝土建筑結構過程中，為凸顯建筑整體性、穩定性特征，建設單位要安排專業人員實地考察施工現場地質條件、周邊環境、居民實際居住需求等多方面問題，而后不斷優化和完善現場澆筑混凝土預制裝配式技術。通過合理有效的設計建筑結構施工方案，提升工程建設質量。在工程項目實際施工過程中，施工人員要熟練掌握和運用各類鋼筋連接方法，依照構件規格合理選用鋼筋預埋件施工方式；嚴格依據建筑結構設計施工圖紙以及施工實際要求開展鋼筋綁扎工作；在完成結構樓板鋼筋綁扎、焊接作業后，要及時進行驗收、核查，以此確保鋼筋的穩定性。2.疊合板式與預制混凝土剪力墻技術就目前混凝土剪力墻技術實際應用情況而言，確定其結構構件的形式十分豐富，如疊合式板墻與樓板、預制樓板等多種類型。由于疊合式樓板是由底層預制板和鋼筋共同組成，所以可以將其稱為后澆混凝土施工模板；聯合式板墻是由預制板及鋼筋構成，在其施工過程中，施工人員要在預制板中間開展混凝土澆筑工作。此外，預制混凝土剪力墻施工技術的構件更加多樣，如豎向剪力墻板、樓梯板、陽臺以及水平疊合樓板等方面，但該技術構件形式十分簡便，只需要施工人員嚴格按照工程施工方案進行施工即可完成。3.構件吊裝施工技術在預制裝配式建筑施工期間，建筑施工單位需明確施工現場人員的基礎職責與責任，及時制定構件預制裝配式建筑施工管理體系，保證相關人員在施工操作中保持有章可循。對此，施工單位在正式施工開始之前，需要基于具體情況制定詳細的管理體系，并在交底中明確施工環節，促使所有施工人員明確自身職責。管理人員還需基于當天具體施工情況做好構件數量數據分析表，并編制具體編號，提高施工管理與數據統計的規范化，保障所有施工人員可在日常管理中履行自身職責，提高整體施工效率。另外，預制構件體積普遍較大，一搬情況下，塔式起重機可采用豎向位移限制和橫向轉動交接的方式處理，將結構物件附著在墻件連接中，在塔式起重機施工中可采用附墻措施做好與塔式起重機型號的匹配處理，并按照具體施工步驟落實合理的安裝施工，保障預制構件高效率安裝。
三、建筑裝配式混凝土結構設計優化
1.平面設計模數協調和正向設計是裝配式建筑平面設計的主要原則。在平面設計當中需要對戶型模塊的種類以及尺寸進行優化，通過標準戶型模塊的組裝形成建筑平面，從而實現預制構件與內裝部品的標準化和通用化，進而實現住宅產業化發展的相關配套技術升級，在降低成本的基礎上同時實現施工質量和效率的提升。在進行建筑平面布局時，應合理地選擇大空間的布局，同時還應合理安排管井與承重墻的實際位置，達到建筑空間合理布局的目標。2.立面設計對于套型組合采用模塊化、標準化與系列化的特點進行立面設計，在預制墻板的設計中可以利用不同類型的飾面材料來體現紋理與色彩的變化。裝配式建筑立面可通過采用不同墻體組件的組合與變化來實現較好的可變性與靈活性。如可以在保證通風和采光滿足要求的基礎上，對窗口大小、比例和窗框形式進行調整等。裝配式建筑提倡裝飾保溫一體化，采用裝配式一體化墻板滿足建筑立面的要求。復雜的建筑立面推薦采用反打一次成型技術，例如石材反打等技術。復雜的建筑立面模板成本較高，從成本角度出發，建筑立面宜簡潔，不宜設置復雜的突出的橫線條或豎線條。建筑水平腰線宜設置于開始采用預制夾心墻板的樓層底部，立面豎線條宜采用不同顏色涂料凸顯。3.有效優化裝配式混凝土結構設計我國裝配式混凝土結構工藝正在進一步完善，從設計角度來分析，設計人員需要對銜接節點進行優化，對銜接節點的各類構造及結構的耐久性進行分析與考量。同時，設計人員需要對整體建筑結構的抗震性能進行分析，從而提升房屋建造工程的綜合質量與水平。此外，在研究過程中，研究人員需要采用更加科學的計算模型進行綜合計算，應用專業技術來有效控制建筑結構的銜接點剛度，應用“強剪弱彎，增強節點”的原則提升預制構件的質量。在對裝配式混凝土結構預制件進行加工的過程中，施工人員需要對整體預制構件的質量進行嚴格把控，在充分保證預制構件質量的前提下，確保建筑的其他性能得到優化，對抗震、裝飾、保溫等性能進行分析，從而使建筑的綜合質量得到大幅度的提升。4.提高預制構件的連接科學性在進行整體裝配式混凝土的綜合結構預制構件的連接過程中，施工人員要確保整體預制構件連接具有高度的完整性與合理性，保證各個連接結構的高度簡便性，以提升連接各項構件的效率，保證當前建筑工程具有高度的穩定性。
四、結語
第6篇：模塊化建筑結構范文
關鍵詞：模塊化建造；AP1000模塊；質量控制
Abstract: introduce the Westinghouse AP1000 nuclear power plants in China with the advanced technology of the modular design and construction idea, nuclear power station is modular build will design phase of each "module" determined by nuclear power site outside workshop prefabrication and assembly at the scene with a complete set of corresponding function into the entity, and module of the precast and assembly quality is to build nuclear power quality control of key stage, will be related to nuclear power plant operation after completion of nuclear security. In this paper, according to the Westinghouse AP1000 nuclear power plant construction practice of modular build quality control of key and difficulty of the analysis and puts forward some measures.
Keywords: modular build; The Westinghouse AP1000 module; Quality control
中圖分類號：O213.1文獻標識碼：A 文章編號：
引言
我國引進的AP1000核電站技術已在三門和海陽兩個項目中開工建設，AP1000采用了三維設計技術工具，模塊化的設計和建造理念，這在我國核電設計和建造中首次大規模應用模塊化。模塊化建造是將設計意圖轉化為具體的功能實體的重要活動。雖然采用模塊化減少了在現場的施工量，可以縮短核電建設工期，但在大規模采用模塊化時，也改變了施工的難度，對質量控制流程和關鍵環節質量控制提出了新要求。如何保證模塊預制、現場組裝和吊裝質量是參建各方均高度重視的重點。本文就AP1000模塊化建造中的質量控制結合在建項目進行分析和探討。
1．模塊化建造理念
“模塊”，在這指將某些材料或部件預制組合在一起，構成一個具有分隔空間或特定功能的核電組合件。
模塊化建造，就是通過工廠化預制好便于運輸的作為一個整體單元的模塊或子模塊，然后在現場通過對模塊的吊裝或子模塊的組裝和吊裝就位就可以為安裝和土建作業同時提供作業空間的工程建造方式。
2．AP1000模塊
2.1 AP1000模塊的分類
根據在建AP1000核電站模塊的劃分為兩類：結構模塊和設備模塊。每臺機組按現場吊裝最終模塊計結構模塊108塊，設備模塊70塊。這些最終的大型或超大型模塊又由幾個或十幾個、甚至幾十個子模塊組裝而成。另外鋼安全殼通常作為一個特殊結構模塊進行建造。
結構模塊一般由各種鋼板和型鋼焊接接連及內部混凝土構成，尺寸和體積大小不一，吊裝就位即形成核電廠廠房建筑結構的一部分。主要是用來對空間結構進行分割，形成相對獨立的空間，改變傳統的先土建作業后設備安裝作業的順序，便于在組裝好的模塊空間上同時進行設備安裝和混凝土澆灌等作業，以縮短工期。
設備模塊由設備、管道、泵、閥門、儀表、支架以及固定用的型鋼等組成。通常根據各區域內設備及其連接件的布置情況作為一個單元易于預裝配合理劃分模塊大小，這類模塊是固定在永久支撐鋼結構上以構成一個模塊整體進行安裝，就位后即作為工藝系統的一部分。
2.2 AP1000模塊的特點
（1）大量采用模塊貫穿建造始終，使現場外模塊預制與核電站現場組裝、吊裝作業成為兩條并行的施工主線。
（2）采用模塊的作業范圍淡化了傳統劃分上的土建和安裝的界限，使同一模塊里同時具有傳統劃分上的土建和安裝物項，使土建和安裝變為完全的交叉施工工序，接口增多。
（3）結構模塊的結構復雜、尺寸大、重量重，如CA20模塊重達730噸，外形尺寸約20.5m長，14.2m寬，20.7m高，由18個房間構成。
（4）模塊和設備的安裝需使用大型吊裝設備，現場吊裝作業受風力等自然環境因素影響較大。
（5）幾乎所有模塊的吊裝施工都采用開頂法。
（6）模塊采用鋼板、型鋼組成和做支撐，焊接工作量增大。
3．AP1000模塊化建造的質量控制
3.1模塊化建造質量控制重點的變化
大量采用模塊化預制和組裝建造，其質量控制的關鍵點和難點與傳統的建造方式發生了變化，其中模塊預制精度和現場組裝精度是質量控制的關鍵，不僅影響到結構模塊最終的吊裝接口質量，也影響到結構模塊與設備模塊安裝的接口質量，而模塊最終的安裝質量會直接影響到今后的核安全。熟悉和掌握質量監控的范圍和重點，有利于做好過程控制，使質量處于可控受控狀態。在模塊化建造中，整個施工過程涉及測量、組對、焊接、吊裝、運輸等多個環節，質量控制重點的變化主要有：
（1）對大型結構模塊的預制、組裝、安裝和吊裝等工序接口的質量控制。
（2）模塊預制產生的偏差累積引起的現場組裝二次加工修改質量控制。
（3）模塊組裝焊接質量控制，因組裝連接均采用焊接，焊接工作量大，并且立焊、仰焊類型多，高空焊作業多，操作難度增加。
（4）模塊組裝過程中，因子模塊體積大、形狀不規則對稱、重心不易確定而在頻繁吊運、翻轉中引起模塊變形的控制。
（5）模塊組裝完進行混凝土灌漿后產生的再次變形控制。
（6）設備模塊與結構模塊連接精準度的質量控制。
3.2在建項目模塊化建造反饋的主要質量問題
模塊最終組裝和安裝質量受多方面因素的影響，從在建項目反饋情況看，在模塊預制和組裝中易出現的問題主要有：
（1）結構子模塊制作中產生的尺寸確定參考點（DP點）尺寸偏差、鋼板平面度超差、組對邊波浪變形或弧形、模塊整體尺寸偏差較大或扭曲變形等。
（2）模塊組裝過程中的間隙誤差導致模塊整體超差。
（3）結構子模塊或組件翻轉、吊裝過程產生的變形或結構損壞，導致一些重要的主設備模塊安裝支撐不能在理論的坐標就位。
（4）模塊組裝焊接使模塊產生應力、收縮等變形。
（5）焊縫成型較差，缺陷超標。
經過總結分析，產生以上問題的主要原因有模塊設計文件不夠完善、施工技術準備不充分、信息溝通不夠、人員能力不足、工裝設計缺陷等等，因此，通過對在建AP1000項目總結得知，模塊預制、組裝過程的質量控制重點主要是：模塊尺寸及平面度控制、模塊和組件的吊裝和安裝變形控制、焊接質量控制、結構模塊與設備模塊的接口點（坐標）控制等。
3.3模塊化建造的質量控制措施
工廠化預制的模塊質量是現場組裝質量的前提，模塊預制產生的偏差往往只能在現場組裝過程進行調整，所以說模塊預制的質量風險會延伸到現場組裝和最終模塊吊裝就位中，因此，模塊化建造的質量控制應從模塊車間預制到現場組裝和安裝的全過程控制。模塊的預制和組裝中均應做好以下質量管理措施，同時根據預制和組裝的不同重點實施有針對性的質量檢查和試驗控制措施。
（1）完善質量管理體系，建立分級質量控制體系，嚴格執行質量檢驗試驗控制計劃（ITP）制度，做到有章可循。
（2）做好事前分析，充分熟悉和掌握模塊建造的工序流程，按結構質量、焊接質量、油漆防腐質量三方面編制較詳實的檢查試驗計劃，確定關鍵環節的質量控制要求，設置控制點進行驗證控制。
（3）加強對設計圖紙的會審，將有接口的相鄰模塊的圖紙結合一起會審，了解設計意圖，減少建造中才發現不符合而出現質量問題。
（4）培訓提高焊接人員和吊裝人員的技能，熟悉程序，保證操作質量。
（5）嚴把材料驗收關，控制焊接等材料的質量，優化焊接工藝。
（6）對結構模塊的吊運、翻轉變形應重點控制，可以通過計算機模擬計算出合理的吊點，減少因大型結構模塊外型尺寸大，重量大，不勻稱分布而產生的吊裝變形。
（7）嚴格按核電建造的要求對工序質量進行檢查和試驗，并建立記錄或報告。
（8）充分發揮經驗反饋的作用，推廣模塊化建造中質量管理的有效方法。
3.3.1模塊預制的質量控制措施
從在建AP1000得知子模塊矯正工作和模塊到現場后的質量缺陷處理占用了很大一部分工作量，保證模塊預制質量的除做好上述質量管理措施，還應有針對性重視以下幾方面。
（1）充分發揮信息化管理的作用，保證設計、采購、預制之間的信息對稱和一致性，以及分散在各個工廠車間預制的子模塊之間的信息及時性和一致性，這是確保模塊預制質量的管理基礎條件。
（2）加強技術復核，重點在DP點（尺寸確定參考點）、軸線、設備貫穿件和管道位置等等。因DP點間距控制要求直接影響到結構模塊組裝質量。
（3）模塊車間預制的焊接有較好的作業環境，應盡可能采用成熟可行的自動焊接技術以減少焊接變形量，保證焊接質量。
（4）模塊出廠前嚴格按標準化管理程序和設計圖紙對模塊進行檢驗，確保預制精度滿足現場組裝要求。
3.3.2模塊組裝的質量控制措施
模塊的現場組裝和安裝質量相比車間預制受到的影響因素更多，各個項目所處的地理位置不同影響因素也不完全相同，因此對模塊的組裝質量控制措施可以從以下幾方面著手。
（1）加強模塊或子模塊、組件進入組裝現場的聯合驗收，盡量避免潛在質量缺陷，使質量缺陷在組裝前得到處理。
（2）充分做好組裝技術準備，如焊接工藝評定，焊工考試，作業規程的編審和培訓等。
（3）組裝和安裝前加強對設備和工機具的檢查，保證設備的完好性并計量合格。
（4）對每一模塊或子模塊的外形配合尺寸精確測量，分析組對間隙，減少和消除誤差的積累。
（5）在組件上設置合理的支撐補強、翻身吊耳和吊裝吊耳，減小吊裝變形。
（6）改進現場焊接工藝，合理應用反變形控制、剛性加固控制以及焊接相關參數控制等。
（7）通過模擬分析改進工裝，提高工裝合理性，如采用剛性加固工裝的變形等。
3.4 “開頂法”施工的質量控制
“開頂法”施工的質量控制重點是對成品保護，特別是反應堆廠房內設備的保護。在授權開工日后35個月內（ATP+35）反應堆廠房內土建施工活動頻繁，施工任務量大，反應堆廠房頂部不能采取遮蓋措施，因此無論土建、安裝活動在編制施工方案時就應制訂深度交叉施工情況下對物項的特殊保護措施。各級質量控制和監督人員應在每次作業前、后都檢查和定期巡查。
4.結語
第三代核電AP1000技術的先進性主要是非能動設計，模塊化設計和建造是其另一先進性的體現，雖然有兩個項目已經開工建設，但對模塊化建造的質量控制還需要開展更多的分析和研究，以在保證質量的前提下真正發揮出模塊化建造的先進特點和優勢，縮短建造工期，實現更佳的效益。
參考文獻：
[1]魏俊明，劉瓊，孫坤.第三代壓水堆核電機組AP1000的模塊化施工分析[J].電力建設，2008，29（4）：63-66.
[2]年發揚.AP1000核電站模塊化建造淺析[A].2009年中國電機工程學會年會論文集.
[3]方小朋，沈文榮，孫克彬等.AP1000核電項目模塊化施工建造管理研究[A].中國核科學技術進展報告(第一卷)，核技術經濟與管理現代化分卷，2009年11月.
第7篇：模塊化建筑結構范文
關鍵詞：裝配式結構；變電站；節約
1.裝配式建筑簡介
裝配式建筑體系是多年來國外開發成功的建筑科技成果。目前這種建筑體系在國外得到了迅速發展，例如德國、英國、美國、日本等廣泛采用裝配式建筑體系中預制混凝土構件。作為一套完整的建筑技術正是因為適應建筑產業化的要求，以其獨特的優勢受到建筑業的關注和重視。萬科在中國住宅建造方式上，采用“預制裝配式混凝土結構”的建造形式，進行了嘗試性的革命。如萬科已在全國推廣使用新里程預制裝配式產業化住宅樓，作為新興的綠色環保節能型建筑。隨著建筑工業化的要求，世界發達國家都把建筑部件工廠化預制和裝配化施工作為住宅產業現代化的重要標致。
那么，什么是裝配式建筑呢？工地現場的建筑材料完全是由工廠半成品（預制構件），施工隊在現場對地基做一定處理后，對半成品進行房屋的組裝。建筑工地不再把瓦工、木工、鋼筋工等工種分得那么細，建筑工人由過去那種復雜的多工種角色，轉變為單一的背著射釘槍，電鉆等專用工具的裝配工角色。這種裝配化制造房屋完全避免了傳統建房的缺點，施工速度非常快，可在短期內竣工。房屋制造對企業來說，工作勞動強度大幅度減少，交叉作業方便有序；房屋裝配中的每道工序都可以像設備安裝那樣檢查其精度，以確保房屋制造的質量；施工時的噪音降低，物料堆放場地減少，有利于環境的保護；由于工廠化的生產和現場的標準化裝配，使房屋制造成本降低，并容易滿足室內設備安裝和裝飾裝修的要求。因此，裝配式制造房屋的許多優點是傳統房屋建造方法無法比擬的。
2007年12月國家電網公司下達文件,要求變電站在通用設計的基礎上，全面推行“資源節約型、環境友好型、工業化”（簡稱“兩型一化”)變電站建設工作。裝配式變電站的建設符合了“兩型一化”變電站建設的要求。裝配式變電站的建設采用可回收利用材料，減少了混凝土、水泥砂漿等材料用量，節水、節材，減少變電站施工對環境的影響。裝配式變電站大部分構件采用工廠加工、現場組裝，減少了現場濕作業，簡化施工、規范施工工藝、保障施工質量。基礎施工與建筑構件加工可同時進行，有效縮短了變電站的建設周期。2007年裝配式變電站在江蘇省電網公司建設試點，2008年各省市電力公司陸續開展裝配式變電站試點建設。
2.裝配式結構變電站特點
裝配式變電站改變了變電站傳統的電氣系統布局、土建設計和施工模式，通過工廠生產預制、現場安裝兩大階段來建設變電站。其標準化設計、模塊化組合、工業化生產、集約化施工，使變電站建設走向科技含量高、資源消耗低、環境污染少、精細化建設的道路。
1）在土建方面：改變傳統的電氣系統布局，貫徹建筑節能、節材、節水、節地方針，力求使建筑結構輕型化，利用現場快速拼裝工藝，變施工串聯流程為并聯流程來縮短施工周期。
2）電氣方面：劃分為進線模塊、主變壓器模塊、出線模塊、綜合自動化模塊、無功補償和消弧線圈模塊。其中各模塊之間的現場連接、不同設備廠家控制軟件互相兼容是技術難點。此外，需制定變電站通用設計、部件加工詳圖、工廠生產工藝、現場拼裝工藝、建筑取費定額、裝配式建造管控六大標準體系。
3）裝配式變電站建造模式需要現代預制件、鋼構件工廠作支撐，需要對傳統土建工程招標及標段劃分作調整，需要對采購方式與施工組織重新定義。
3.500kV禎州變電站裝配式變電站實施情況
3.1工程概況
500kV禎州變電站站址位于廣東省惠州市惠東縣稔山鎮園崗村東北面的臺地上，距離惠東縣城約16.6km，距離稔山鎮約3.4km。圍墻內占地面積42530m3，站內總建筑面積1367.48m2。本期變電站新建1*1000MVA主變壓器，500kV出線6回、220kV出線6回、電容器組3*60Mvar、電抗器組2*60Mvar。最終建設規模4*1000MVA主變壓器，500kV出線10回、220KV出線14回、電容器組4*（3*60Mvar）、電抗器組4*（2*60Mvar）。
主要的土建工程項目：主控通信樓；中央配電室；警傳室；消防泵房及水池；圍墻及大門；主變及500kV高抗基礎及防火墻；500kV、220kV及35kV構支架基礎；500kVHGIS、200kVGIS基礎；防雷接地；電纜溝道；站區供排水管道；站區道路；消防；照明、通風、空調、綠化等。本工程主要特點：根據省公司要求，突出新工藝特點，500kV禎州變電站工程主控通信樓、380V中央配電室、泵房、防火墻和圍墻均改為裝配式結構，也是首次廣東省內500kV變電站的一個創新。
3.2裝配式工程施工
3.2.1施工工藝
本工程NALC板材均采用150mm厚度板，由墻板生產廠家根據設計院提供的圖紙進行專門排版設計和生產，并由廠家提供專用加固配件（管板和鉤頭螺栓等）和接縫材料。水平運輸：到貨材料按使用部位就近堆放；如需搬運，現場運輸采用一個手推定制滑輪車，將板平放在滑輪車上，每頭一人扶穩推運到吊裝點。安裝形式：NALC板安裝分為豎向安裝法（主控通信樓）和橫向安裝法（防火墻及圍墻）。吊裝方式：可采用移動式腳手架加卷揚機、或采用汽車吊吊裝安裝。
NALC板是采用水泥、石灰、砂為原料制作的高性能蒸壓輕質加氣混凝土板，板內配置防腐處理的鋼筋網，板面可根據設計要求做刮膩子、涂墻漆、貼瓷磚等裝飾；NALC板可鋸、切、刨、鉆，板上可以開槽，動力照明管線可以暗敷于板內，配電箱可以部分嵌入板內（配電箱厚度超過50時）。縱向開槽深度不大于1/3板厚（即50）；橫向開槽時，內墻板深度不大于1/3板厚，外墻板橫向開槽深度不大于20mm，槽長不大于1/2板寬，槽寬不大于30mm。
3.2.2采用裝配式建筑物
建筑物采用現場裝配。除基礎采用現澆混凝土條基外，上部結構都由工廠制作，運到現場裝配。建筑物的結構形式是門式鋼架結構，工字型鋼梁柱;屋面采用預制大型發泡水泥復合板，屋面防水采用平屋面上做卷材防水層，外檐溝排水;外墻板采用工廠預制木纖維混凝土復合墻體。所用的材料都是建筑市場上的成熟產品，并有公開出版的標準圖集供設計選用。
建筑物材料選擇環保節能產品，有較好的防水隔熱性能。墻上開設的固定窗采用斷橋隔熱鋁合金窗框，玻璃采用中空玻璃。
變電站的建筑物所用材料為不燃體，鋼結構涂刷防火涂料。室內布置有火災報警系統和監視器。主變壓器和建筑物之間墻體按防火墻設計，中間加設蒸壓輕質加氣混凝土墻板（NALC板），整體耐火超過4 h。
變電站采用裝配式的建筑是縮短工期的關鍵。該工程的主控樓承重采用鋼框架結構，主要受力構件梁柱為鋼結構，現場直接吊裝，樓屋面板采用鋼桁架支撐體系，減去模板支撐及拆模占用的周期。墻體采用NALC板圍護，大大縮短施工工期，同時保證施工質量。因為如常規采用砌體結構，砂漿需要沉實時間才能批擋。
3.2.3采用裝配式構架、圍墻
配電裝置的構架采用工廠預制鋼結構，構支架梁和柱采用法蘭螺栓連接，安裝現場無焊接作業。圍墻柱采用混凝土工廠預制，圍墻板采用ALC板。現場施工時將預制柱吊裝插入柱基礎固定，圍墻板插入柱間。整個變電站施工零米以上均直接裝配完成。
3.3裝配式施工效益
變電站的設備、材料按施工進度要求實現定時、定點配送，有效地解決了以往設備、材料占用非建設場地的問題。該施工方式節約了水資源以及污水、廢水的排放。整個變電站承重結構采用螺栓連接的鋼結構，減少了施工現場的噪聲、廢氣的排放，減少了對施工作業人員健康的不良影響。
同等規模的常規變電站建筑主體施工工期約為180 d（不包括地基處理）。禎州變電站建筑主體施工工期僅為90 d，工期僅為同等規模常規變電站工期的50%。減少管理費用，可提前投產多送出電量，:該變電站社會經濟效益與同等規模的常規變電站相比均大幅提高。
4工程經驗總結
裝配式建筑物的耐久性能。傳統變電站的建筑設計使用年限為50 a，而裝配式變電站的
建筑設計使用年限能否達到傳統建筑水平，使用周期中維護費用是否經濟等問題缺少實踐驗證。為此，裝配式變電站在設計時，采用了建筑行業已廣泛應用的材料，材料本身的耐用性能超過50 a，計算的標準也是按50 a標準規范設計;其使用周期中維護費用僅為屋面卷材的更新和鋼結構表面的防銹漆更新處理。
裝配式變電站在設計時，采用可回收利用材料，且復合材料的防水、保溫等各項性能都優于普通的混凝土建筑。
從500kV禎州變電站運行至今的情況看，建筑物保溫、防水、防潮效果較好，屋內恒溫干燥，屋面沒有滲漏水。
由于本站在廣東省內第一個采用NALC板，省內還沒有廠家生產，相應增加運輸成本和造價。此站作了一個造價對比（未考慮環境、社會成本以及后期維護費用等），裝配式造價高于標準常規設計20%。綜合考慮構造措施、材料、半成品加工能力等因素，建議拓寬設計思路，推廣新材料、新工藝的使用，做到廣東本地配套材料供應和技術工藝水平提高運用，以降低工程造價。
總之，通過500kV禎州變電站裝配式結構的實踐探索，有效驗證了其特點和優越性，明顯縮短了施工工期，節約了資源，填補了廣東電網在裝配式變電站建設方面的空白，在同類工程的推廣運用中具有重要指導意義，同時為廣東電網公司深入貫徹南方電網建設“3C綠色”電網指引方向。
裝配式建筑的應用與推廣，使建筑科技進步對建筑產業發展的貢獻率取得新成效，技術創新體系和工業化生產方式達到新水平，新型工業化建筑體系和通用部品體系實現新突破，建筑產業結構實現全面升級，爭取到2020年基本實現系統完備和技術領先的現代建筑產業體系，全面實現現代建筑產業化。
參考文獻：
第8篇：模塊化建筑結構范文
關鍵詞：箱式；活動住宅；設計；發展；問題
隨著我國社會的迅速發展，人們的生活水平也不斷提升，人們對建筑的審美要求也越一來越高，目前，我國出現了大量移動性建筑和可變性住宅，由此可見，人們對建筑和室內空間的認識是可變的、移動的。下面結合工作實踐，主要就箱式活動住宅設計中注意問題進行了論述，以供參考。
1 箱式活動住宅概述
活動住宅是指一種可以短時間內進行用地的轉移，在其周邊環境進行變化的過程中能保持居住基本空間和使用功能不變的一種住宅建筑。而箱式活動住宅則是按標準集裝箱尺寸或接近于標準集裝箱制造的，可以按造集裝箱模式進行運輸的，且在運輸過程中內部設備家具仍然可繼續使用的一種活動住宅建筑。
2 箱式活動住宅的優勢及特點
箱式住宅最早是出現在我國的廣州地區，是用于建筑工地的臨時住宅，經過幾十年的發展，這種房屋已經發展成為一種不可或缺的建筑。但對箱式住宅進行大規模的研究設計以及施工安裝是近幾年才慢慢開始，但目前越來越受到大眾的關注，這是因為它具有以下幾個方面的優勢：
（1）活動、輕型，施工便捷。集裝箱式房的最大特點就是可移動性強，可隨時變動住房地點，而且其絕大部分施工工序都在工廠完成，只有少量的較大構件在現場完成，這也符合臨時建筑的特點。
（2）價格低廉。集裝箱的尺寸一般有固定的幾種的模數，大批量的模塊化生產能夠降低成本，因此在建筑工地和災后重建中，活動板房屢見不鮮。
（3）功能齊全。“麻雀雖小，五臟俱全”用來形容集裝箱住宅再合適不過了，在一個或者幾個集裝箱空間內合理的安排室內功能分區，包含所有基本的住房要求，如活動區，休息區，餐飲區，衛浴區等。
（4）空間緊湊，趣味性強。箱式住宅空間通常由于面積較小，讓設計者不得不在如何合理安排空間方面下功夫，通常空間與空間中存在互通性，一個空間具有多種功能，可移動界面，可折疊家具的大量運用也增加了室內空間的趣味性。
3 箱式活動住宅設計中注意問題
3.1 空間及功能設計
在活動住宅設計中，筆者認為應最低考慮兩人同時使用。其中主要空能空間設計應注意入口處、起居空間、臥室、廚房、衛生間以及儲藏空間（見圖1），具體要求如下：
圖1 某箱式活動住宅空間及功能設計
（1）入口處。現代生活帶來的全新觀念在居家中的體現，帶灰沾塵的外套p皮鞋，皮包p手套p雨傘都要有藏身之處，在不破壞建筑結構的前提下，對進戶墻面稍加處理，做一個壁柜，下面部分作為鞋柜，中間的小抽屜可放手套鑰匙等零星物品，上面部分則為掛衣服p放皮包用。
（2）起居空間。起居空間一般可劃分為會客區、用餐區。會客區應適當靠外，用餐區接近廚房。客廳作為家庭的門面，其裝飾的風格已經趨于多元化、個性化，它的功能也越來越多，同時具有會客、展示、娛樂、視聽等功能，在設計上要兼顧到這幾點。
（3）廚房。適當地選擇廚房設備，合理地布置，會使家務工作樂在其中。設計應采用就近原則，確定好洗p切p燒p備餐的流程。各類食品的存放則有很多講究，冰箱并不能解決所有的食品存放問題，配料和香料等各類食品也有必要進行分類，相應的櫥門也可以選用百葉門，利用通風，不會引起食品霉變。
（4）衛生間。衛生間除了有浴缸p抽水馬桶p洗臉盆外，可能還要放一些塑料盆p桶洗衣機之類的物品。洗臉池的臺面下做成了可拆卸式的擱架，平時可放盆桶一類的物品，也可存放洗衣粉p多余的牙刷p牙膏p衛生紙等。
（5）臥室。常見住宅內臥室中的主要家具是床和衣柜，還有應該至少配有一個床頭柜。空間寬裕的還可以考慮書桌、更衣室、電視柜等。在活動房屋設計是，床和至少一個床頭柜
應該是最低的配置。
（6）儲藏空間。一般來說，箱式活動住宅由于空間狹小，對儲物空間的要求更高，其儲物空間設計應注意以下幾點：1）活動住宅應有基本獨立的起居空間、廚房、衛生間和儲藏的基本空間；2）衛生間應設置滿足洗手、淋浴和大小便的基本功能的三件套設備；3）起居空間凈高應不低于2.1m，最好能達到 2.3～2.4m 以上；4）走廊及衛生間、廚房的凈寬應不少于 0.75m。
3.2 結構設計
箱式活動住宅結構中均應達到上述要求。歸納起來有以下幾點：1）其結構用鋼材應符合抗震性能要求；2）結構用混凝土的強度等級不應低于 C20；3）結構中承重材料應盡量采用質輕、彈性好、強度大、保溫隔熱隔聲性能好的材料；4）活動住宅不應采用嚴重不規則的設計方案，采取可靠的抗震措施。5）活動住宅的鋼結構構件及其連接應采取有效的防火、防腐措施。木結構構件應采取有效的防火、防潮、防腐措施。
3.3 設備設計
箱式活動住宅設計一般沒有集中供暖條件，設計考慮直接電熱采暖比較合適。關于燃氣方面，箱式活動住宅應參照規范以下條款：應使用符合城鎮燃氣質量標準的可燃氣體。宅內管道燃氣的供氣壓力不應高于 0.2MPa。宅內各類用氣設備應使用低壓燃氣，其人口壓力必須控制在設備的允許壓力波動范圍內。套內的燃氣設備應設置在廚房。宅內設置的燃氣設備和管道，應滿足與電氣設備和相鄰管道的凈距要求。宅內各類用氣設備排出的煙氣必須排至室外。廚房燃具排氣罩排出的油煙不得與熱水器或采暖爐排煙合用一個煙道。
3.4 節能設計
在箱式活動住宅設計中，節能環保也是一個重要的環節，在設計中應注意以下幾點：1）箱式活動住宅應通過合理選擇建筑的體形、朝向和窗墻面積比，增強圍護結構的保溫、隔熱性能，使用能效比高的采暖和空氣調節設備和系統，采取室溫調控和熱量計量措施來降低采暖、空氣調節能耗。2）箱式活動住宅節能設計應采用規定性指標，或采用空氣調節能耗的性能化方法。3）箱式活動住宅的照明應采用高效光源、高效燈具和節能控制措施。4）箱式活動住宅的設計要充分利用自然通風和盡量使用可再生能源（如風能、太陽能等）。
4 體會
筆者主要從多功能輕型房屋建筑的使用對象及市場需要出發，從建造角度切入設計，理解集裝箱這一特殊建筑產品的標準化、模塊化設計，以及運輸、吊裝、裝配等建造全過程的工藝流程。此次多功能輕型房屋設計研究擬定為某小區住宅設計，擬定居住人群為20-35的單身青年，整體設計運用了22個標準箱體模塊（2.8m*6m）進行組合設計兩層空間住宅，一層為公共活動區，二層為宿舍區，每個宿舍內設整體衛浴和開敞式廚房。整個空間設計及功能安排考慮到主要居住對象，在完善功能需求的同時將娛樂設施很好的融入到居住空間中，滿足了青年居住者的精神需求。雖然在本次多功能輕型房屋設計中存在著很多不足之處，但我會在集裝箱式住宅設計方向繼續進行學習研究，爭取獲得更大的收獲（如圖2）。
圖2 小區多功能箱式活動住宅設計效果
目前，建筑外立面的創新給人們帶來了許多驚喜，而箱式住宅的建筑形式更是層出不窮，將集裝箱組合設計成酒店、餐廳、書店、學生公寓，居民住宅等創意空間，一個個集裝箱的組合如同推箱子的游戲，隨著人們的想象創造出不同的趣味空間，而箱式住宅內部空間也緊隨其建筑外立面形式的變化發生改變，同時影響著室內空間的功能布局。
參考文獻
第9篇：模塊化建筑結構范文
【摘要】本著“安全、合理、先進、經濟”的結構設計原則,介紹了近年來出現的各種新型建筑結構形式,闡述了這些新型結構形式的發展情況,以求能推廣和應用,為社會主義現代化建設做出貢獻。
【關鍵詞】新型建筑結構形式,索承網殼結構,新型鋼―混凝土組合結構,新型竹結構
近年來,為了滿足人民對生活條件改善以及基礎設施建設的需求,圍繞“安全、合理、先進、經濟”的結構設計原則,廣大的結構工程師研制和開發出了大批的新型建筑結構形式,為土木工程行業的發展做出了重要的貢獻。
1 索承網殼結構
索承單層網殼來源于著名建筑師富勒在1962年提出的由索和桿組成的張拉整體結構全新的結構思想,張拉整體結構體系以其簡潔的明確的力學概念為大跨度結構的應用創造了新的奇跡。索承單層網殼結構是由上層單層網殼和下層環索、斜索通過豎桿連接而成,索由網殼節點連接到懸掛于單層球面網殼的豎桿的下端。它充分發揮了單層網殼與索承穹頂結構兩者的優點彌補兩者的不足。近年來,全國各地也新建了多個索承網殼結構,例如武漢體育館,常州市橢球形索承單層網殼。從結構設計基本原則“安全、合理、先進、經濟”四方面來看,索承網殼結構滿足結構設計四方面基本原則,符合建設設計與結構設計和諧統一,滿足科學發展觀指導下“建設創新型國家”,具體實施方針為“循環經濟”“可持續性發展”“節能減排”的要求,是當前大跨空間結構一種優良的結構體系。
2 新型鋼―混凝土組合結構
如今,鋼―混凝土組合結構已經成為工程領域的重要的結構形式。鋼―混凝土組合結構具有承載能力大,剛度大,抗震性能好,截面尺寸小,自重輕,跨越能力大,省腳手架和模板,施工快速方便,易滿足一些特殊需求等優點。其唯一的缺點就是需要進行防火處理。
清華大學聶建國教授及其團隊近些年來開發出許多新型組合結構,如組合轉換結構、鋼管混凝土格構柱、鋼板剪力墻、鋼板―混凝土組合梁、雙鋼板型組合結構、大跨鋼―混凝土組合空間結構、槽形組合梁。組合轉換結構相對于鋼筋混凝土梁式轉換結構而言,具有承載力高、自重小、抗裂性好的優點。為研究鋼―混凝土組合轉換梁與鋼管混凝土柱的組合受力性能,清華大學做了組合轉換框架的試驗。
雙鋼板型組合結構,是一種新型的組合結構,具體構造是由兩塊鋼板之間用栓釘連接起來,形成一塊“半剛性”的板,施工的時候在板里面澆灌混凝土,形成一種類似“三明治”的結構。這種組合結構具有強度高、延性好、施工方便快捷、沒有裂縫。可加工成板、梁、柱、剪力墻,可用于隧道、儲水池等對裂縫要求很嚴格的結構和海洋平臺、核電廠等處于復雜環境中的結構。單肢鋼管混凝土柱將鋼管和混凝土有效組合,充分發揮了二者的材料性能,因而得到了工程界的廣泛青睞。但是當荷載偏心或構件長細比較大時,單肢鋼管混凝土柱難以發揮其最優性能構件在軸壓下所具有的優勢難以體現。而格構式的構件可以保證單肢接近理想軸壓狀態,且又具有較大的截面慣性矩,可以充分發揮鋼管混凝土原有優勢,有效解決圓鋼管混凝土柱不利于壓彎的問題。鋼管混凝土格構柱越來越多地被用于工業廠房、鋼管混凝土拱橋等工程結構中,在超高層建筑、巨型結構、橋墩、塔等領域也具有廣泛的應用前景。為了緩解城市交通壓力,世界各國都在大力發展軌道交通。軌道交通橋梁的結構形式直接關系到軌道交通的建設費用、城市景觀協調、減振降噪等問題。槽形梁(也稱為U形梁)利用底板支承軌道及列車,降低軌道標高,在滿足橋下凈空的前提下降低了橋梁及車站的高度;結構高度減薄,高跨比減小,結構體量較小顯得輕巧、美觀,在很大程度上可減小對周邊環境特別是視覺效果的不利影響;主梁的腹板將隔音屏障功能與結構受力的功能合二為一,節省了隔音板。
槽形梁內側易于布置各類通訊、電力等設備,整個截面的空間利用率高;具有列車脫軌時的保護功能,節省了護輪軌,提高了整個軌道系統的安全性。但由于混凝土底板易開裂,施工工藝復雜等問題,這種結構形式一直沒有推廣應用。清華大學聶建國教授提出一種槽形組合梁結構,很好的彌補了上述鋼―混凝土槽形梁的缺點。大跨鋼―混凝土組合空間結構是利用組合結構的空間受力性能開發的一種組合結構。目前主要有清華大學推廣應用的“雙向組合梁板結構”,貴州大學研制的“鋼―混凝土組合空腹夾層板”。其中“雙向組合梁板結構”應用面積最大的建筑是武昌火車站,武昌火車站西站房主體3層,平面為246m×56m,東站房平面為108 m×18 m,站房總建筑面積為31. 4萬m2。“鋼―混凝土組合空腹夾層板”應用面積最大的是黑龍江中醫藥大學訓練大樓。
3 新型竹結構
湖南大學的肖巖教授在國內從2009年開始進行新型竹結構的研究,并于2011年在湖南大學建起了第一棟輕型竹結構的示范性建筑。這種竹結構采用的是膠合竹和竹夾板用釘或者螺栓連接起來。這種竹結構房施工方便快捷,既可在工廠預制,也可以在施工現場組裝,模塊化程度高,適合單體住宅、聯排住宅及其他層數較低的房屋建設,也符合低碳的要求。
參考文獻
[1]董石麟,羅堯治,趙陽.新型空間結構分析設計與施工[M].北京:人民交通出版社, 2006.
[2]聶建國,朱喻之.鋼―混凝土組合轉換梁受彎性能分析[J]清華大學學報(自然科學版), 2008, 48(9): 20-22.
[3]聶建國,朱喻之,樊健生.鋼―混凝土組合轉換框架試驗研究[J].建筑結構學報, 2009, 130(14): 8-10.
[4]曾菁,樊健生.雙鋼板型組合結構[J].工業建筑, 2007, 37(4): 11-12.
