模块化建筑如何推动各国的城市化？

Posted 2021-04-27 逸居新西兰

近几年备受关注的纽约461 Dean 项目，是最高的模块化建筑。其采用的就是预制各建筑部件到现场组装。这座32层、109.4米高、363个住宅单元、 建筑面积32,164平方米的高层住宅建筑，展示了模块化建筑在高层建筑中的技术突破。

 

模块化建筑最早可以追溯到19世纪20至30年代期间的住宅实验，代表作品是设计于1930年的Dymaxion House， 于1945年重新设计建造。

 

美国建筑师 Buckminster Fuller为自己发明的模块化建造方式设计了多种不同住宅模型进行试验，经工厂预制，运到现场组装。

 

模块化建筑的初衷是提供一种可行的建造方式，使其可适用于任何场地或环境，并有效地使用资源。模块化建筑设计的一个关键设计考虑因素是易于运输和现场装配。

 

经过将近一个世纪的发展，建造技术日渐趋于成熟的模块化建筑开始被广泛运用在单层，多层以及高层建筑中，建筑类型包括住宅、办公楼、酒店和度假屋等。

现代化的模块化建筑可分为两个模式，一个是60%-90%的建筑部件包括墙体、屋顶和楼板等在工厂预制，然后运到现场组装。

 

另一个方向是直接预制一个标准单元模块，包括围合的墙体、 地板、天花板，甚至室内精装修，然后运到现场层层叠加拼装。

 

近几年的模块化建筑主要借助BIM技术，实现所有构件的设计和安装管理。基于BIM平台，模块化建筑可实现建筑生产及装配全周期的数字化管理，包括图纸绘制、各专业协同工作、施工技术参照、材料精细量化模拟等。

 

BIM平台使模块化建筑具有快速、高效、数字化管理和质量可控性等优势。 模块化建筑发展最快的国家包括 日本、美国、中国等，以不同程度的模块化建造为主要建造方式的国家包括荷兰，瑞典，德国和澳大利亚等。

 

日本在模块化建筑的技术处于世界领先地位，2018年的数据显示，模块化住宅建造方式占据了15%的日本住宅市场，于此同时，在美国住宅市场的模块化建筑只占到2%。

 

在西方国家城市化进程中，政府短时间内大规模建造国民住宅已成为城市化进程的主要部分，而模块化建筑在许多国家的城市化进程中扮演了重要的角色。 

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二战结束之后，瑞典也经历了严重的住宅短缺。

1960年代，瑞典政府开始建设公共住宅，由于当时建筑人才短缺，为了尽快供应公共住宅，政府大力发展预制建筑，包括工厂预制家具。 80年代之后至2010年期间，瑞典政府将公共住宅系统逐渐过渡到私人住宅管理体系，以减少国家干预。

2010年之后，80%的新建独栋住宅采用模块化预制建造方式。2016年数据显示，30%以上的新建多单元住宅使用模块化预制建造方式。

 

昂贵的现场建造成本促使瑞典住宅市场不得不依赖工厂预制模式，而这也使很多当地预制建筑制造商得到很好的技术发展，北欧多数国家面临一样的问题，模块化预制建筑在北欧国家相当受欢迎。

 

 

二战之后，日本面临超过四百万住宅单元缺口。 1960年代开始，日本开始了建设公共住宅的计划，预制混凝土板成为当时 住宅建设的主要材料，也是模块化建筑的雏形。

 

大量的开放商和制造商加入政府公共住宅建设计划，工厂预制的独栋住宅单元也开始在市场上出售。 经过多年发展，不同程度的模块化住宅建设成为日本政府公共住宅的主要建设模式，1995年的大地震验证了预制住宅的抗震能力。

2000年之后，日本的模块化公共住宅更侧重于住宅的抗震、绿色节能、耐久性和舒适性，最重要的是适应老龄化居住人群的需求。

 

如今，日本的模块化预制住宅主要分为四种类型，包括轻钢结构预制、木结构预制、混凝土结构预制以及模块化住宅单元预制（包括室内精装修）。

 

模块化住宅单元预制是现在市场占比最高的建造方式。以一个普通的独栋住宅为例，传统的木结构预制建造方式需要120天，而精装修住宅单元的建设仅需40天，包括地基的准备，室内软装的完成和最后的施工检查。

 

 

新西兰全民关注的KiwiBuild计划使模块化建筑进入大众的视野，也有很多建造商和开放商希望引进模块化建筑的概念，以缩短建造周期，尽快进行资金回流。

 

然而，现阶段新西兰模块化住宅的造价高于传统建造方式。最主要的原因是因为市场接受度还不高。随着KiwiBuild的发展，市场份额的扩大，模块预制建筑制造商的生产力会大量提升，制造成本也会随着产量增加而大大降低。

相比于其他国家的迅速发展，新西兰本地的模块化建筑在市场上还处于试验及起步阶段。随着澳大利亚模块化建筑的技术发展和市场扩大，以及从其他国家成熟的模块化建筑体系中学习，新西兰模块化建筑市场在未来几年有极大的发展潜力。

 

预制建筑也成为不少公司开拓的新领域。作为PrefabNZ的会员，OZAC 建筑事务所积极参与了行业的技术和产品交流，并尝试运用在进行的项目中。

 

在皇后镇翡翠湖项目的设计过程中，OZAC研究了多种模块化建筑产品 组合的可行性，多方寻找合适的模块化建造方式和建筑材料。OZAC希望在未来的项目上推进模块化建筑的应用和发展，以适应迅速发展的模块化建筑市场。

作者介绍

Chunya Cai, OZAC Architects Ltd建筑设计师

奥克兰大学建筑学硕士

新西兰绿色建筑协会绿色建筑评估师

NZGBC GSAP

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本文来源于逸居新西兰第九期杂志（2018.9月刊）

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撰文：Chunya Cai

编辑：Abby Chen

排版：Banks Feng

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