Модульное здание — это сборное здание , состоящее из повторяющихся секций, называемых модулями. [1] Модульность подразумевает строительство секций вдали от строительной площадки, а затем их доставку на предполагаемое место. Монтаж сборных секций завершается на месте. Сборные секции иногда размещаются с помощью крана . Модули могут быть размещены бок о бок, встык или сложены друг на друга, что позволяет использовать различные конфигурации и стили. После размещения модули соединяются между собой с помощью межмодульных соединений, также известных как межсоединения. Межсоединения связывают отдельные модули вместе, образуя общую конструкцию здания. [2]
Модульные здания могут использоваться для долгосрочных, временных или постоянных объектов, таких как строительные лагеря, школы и классы, гражданское и военное жилье, а также промышленные объекты. Модульные здания используются в отдаленных и сельских районах, где обычное строительство может быть нецелесообразным или невозможным, например, жилые отсеки Halley VI, используемые для антарктической экспедиции BAS. [3] Другие варианты использования включают церкви, медицинские учреждения, офисы продаж и розничной торговли, рестораны быстрого питания и строительство круизных судов. Их также можно использовать в районах, где существуют проблемы с погодой, такие как ураганы. Модульные здания часто используются для предоставления временных объектов, включая туалеты и санитарные помещения на мероприятиях. Портативность зданий делает их популярными как среди компаний по аренде, так и среди клиентов. Использование модульных зданий позволяет проводить мероприятия в местах, где существующие объекты недоступны или не могут вместить необходимое количество участников мероприятия.
Строительство осуществляется за пределами строительной площадки с использованием методов бережливого производства для изготовления одно- или многоэтажных зданий в готовых к поставке модульных секциях. Часто модули базируются на стандартных 20-футовых контейнерах , используя те же размеры, конструкции, методы строительства и укладки/размещения, но с гладкими (вместо гофрированных) стенами, глянцевой белой краской и приспособлениями для окон, электричества, питьевой воды, канализационных линий, телекоммуникаций и кондиционирования воздуха. Здания постоянной модульной конструкции (PMC) производятся в контролируемых условиях и могут быть построены из дерева, стали или бетона. Модульные компоненты обычно строятся в помещении на сборочных линиях . Строительство модулей может занять всего десять дней, но чаще от одного до трех месяцев. Модули PMC могут быть интегрированы в проекты, построенные на месте, или отдельно и могут быть доставлены с инженерными системами , приспособлениями и внутренней отделкой.
Здания на 60–90 % завершены за пределами строительной площадки в контролируемой заводом среде и транспортируются и собираются на конечной строительной площадке. Это может включать в себя все здание или быть компонентами или подузлами более крупных конструкций. Во многих случаях модульные подрядчики работают с традиционными генеральными подрядчиками, чтобы использовать ресурсы и преимущества каждого типа строительства. Завершенные модули транспортируются на строительную площадку и собираются краном. [4] Размещение модулей может занять от нескольких часов до нескольких дней. Строительство за пределами строительной площадки, идущее параллельно с подготовкой площадки, что обеспечивает более короткое время для завершения проекта, является одним из распространенных преимуществ модульного строительства. Сроки модульного строительства
Постоянные модульные здания строятся с соблюдением или превышением тех же строительных норм и стандартов, что и возводимые на месте сооружения, и в модульных строительных проектах используются те же материалы, указанные архитектором, которые используются в традиционно возводимых зданиях. PMC может иметь столько этажей, сколько позволяют строительные нормы. В отличие от перемещаемых зданий, конструкции PMC предназначены для того, чтобы оставаться на одном месте в течение всего срока их полезного использования.
Весь процесс модульного строительства придает значение этапу проектирования. Именно здесь используются такие практики, как проектирование для производства и сборки (DfMA), чтобы гарантировать, что допуски сборки контролируются на протяжении всего производства и сборки на месте. Крайне важно, чтобы в проекте было достаточно допусков, чтобы сборка могла компенсировать любой «провис» или несоосность компонентов. Использование передовых систем САПР , 3D-печати и систем управления производством важно для успешного модульного строительства. Это совсем не похоже на строительство на месте, где мастер часто может изготовить деталь, подходящую для любой конкретной установки.
Развитие заводских мощностей для модульных домов требует значительных первоначальных инвестиций. Чтобы помочь решить проблему нехватки жилья в 2010-х годах, правительство Соединенного Королевства (через Homes England ) инвестировало в инициативы по модульному жилью. Несколько британских компаний (например, Ilke Homes , L&G Modular Homes , House by Urban Splash , Modulous, TopHat и Lighthouse) были созданы для разработки модульных домов в качестве альтернативы традиционно построенным домам, но потерпели неудачу, поскольку не смогли достаточно быстро получить доходы, чтобы покрыть расходы на создание производственных мощностей.
Компания IIke Homes открыла завод в Кнаресборо , Йоркшир , в 2018 году, а Homes England инвестировала 30 млн фунтов стерлингов в ноябре 2019 года [5] и еще 30 млн фунтов стерлингов в сентябре 2021 года [6]. Несмотря на дальнейший раунд сбора средств, в ходе которого в декабре 2022 года было собрано 100 млн фунтов стерлингов [7] [8] , 30 июня 2023 года Ilke Homes перешла под внешнее управление [9] [10], при этом большинство из 1150 сотрудников компании были уволены [11] , а долги составили 320 млн фунтов стерлингов [12] , включая 68 млн фунтов стерлингов, причитающихся Homes England. [13]
В 2015 году Legal & General запустила производство модульных домов L&G Modular Homes, открыв завод площадью 550 000 кв. футов в Шерберн-ин-Элмете , недалеко от Селби в Йоркшире. [14] Компания понесла большие убытки, поскольку инвестировала в свой завод до того, как получила какие-либо доходы; к 2019 году она потеряла более 100 млн фунтов стерлингов. [15] Доходы от продаж от проекта в Селби, а также схем в Кенте и Западном Суссексе начали поступать в 2022 году, к тому времени общие убытки бизнеса выросли до 174 млн фунтов стерлингов. [16] Производство было остановлено в мае 2023 года, и L&G обвинила в неспособности расширить свой канал продаж задержки местного планирования и пандемию COVID-19 . [17] [18] Предприятие понесло общие убытки за семь лет в размере 295 млн фунтов стерлингов. [19]
Некоторые покупатели жилья и некоторые кредитные учреждения сопротивляются рассмотрению модульных домов как эквивалентных по стоимости домам, построенным на месте. [ необходима цитата ] Хотя сами дома могут быть эквивалентного качества, укоренившиеся правила зонирования и психологические факторы рынка могут создавать препятствия для покупателей или строителей модульных домов и должны рассматриваться как часть процесса принятия решений при изучении этого типа дома в качестве варианта проживания и/или инвестиций. В Великобритании и Австралии модульные дома стали приемлемыми в некоторых региональных районах; однако они обычно не строятся в крупных городах. Модульные дома становятся все более распространенными в японских городских районах из-за улучшений в дизайне и качестве, скорости и компактности сборки на месте, а также из-за снижения затрат и простоты ремонта после землетрясений. Последние инновации позволяют сделать модульные здания неотличимыми от конструкций, построенных на месте. [20] Опросы показали, что люди редко могут отличить модульный дом от дома, построенного на месте. [21]
Различия включают строительные нормы, которые регулируют строительство, типы используемых материалов и то, как они оцениваются банками для целей кредитования. Модульные дома строятся либо по местным, либо по государственным строительным нормам в отличие от сборных домов, которые также строятся на заводе, но регулируются федеральным строительным кодексом. [22] Нормы, которые регулируют строительство модульных домов, являются точно такими же нормами, которые регулируют строительство домов, возводимых на месте. [ требуется цитата ] В Соединенных Штатах все модульные дома строятся в соответствии с Международным строительным кодексом (IBC), IRC, BOCA или кодексом, принятым местной юрисдикцией. [ требуется цитата ] В некоторых штатах, таких как Калифорния, мобильные дома по-прежнему должны ежегодно регистрироваться, как и транспортные средства или стандартные прицепы, в Департаменте транспортных средств или другом государственном агентстве. Это верно даже если владельцы снимают оси и помещают их на постоянный фундамент. [23]
Мобильный дом должен иметь небольшую металлическую бирку снаружи каждой секции. Если бирку невозможно найти, подробную информацию о доме можно найти в коробке электрической панели. Эта бирка также должна содержать дату изготовления. [ необходима цитата ] Модульные дома не имеют металлических бирок снаружи, но имеют табличку с данными, установленную внутри дома, обычно под кухонной раковиной или в шкафу. На табличке с данными будет указана такая информация, как производитель, стороннее инспекционное агентство, информация о приборе и дата изготовления.
Материалы, используемые в модульных зданиях, имеют такое же качество и долговечность, как и те, которые используются в традиционном строительстве, сохраняя такие характеристики, как звукоизоляция и энергоэффективность , а также позволяя создавать привлекательные и инновационные проекты благодаря своей универсальности. [24] Чаще всего используются сталь, дерево и бетон. [25]
Часто используются деревянные каркасные полы, стены и крыша. Некоторые модульные дома имеют кирпичную или каменную внешнюю отделку, гранитные столешницы и крутые скатные крыши. Модульные дома могут быть спроектированы для установки на периметральном фундаменте или подвале. Напротив, мобильные дома построены со стальным шасси, которое является неотъемлемой частью целостности напольной системы. Модульные здания могут быть изготовлены на заказ в соответствии со спецификациями клиента. Текущие проекты включают многоэтажные дома, многоквартирные дома и целые жилые комплексы. Негативный стереотип, обычно связанный с мобильными домами, побудил некоторых производителей начать использовать термин «строительство вне площадки».
Новые модульные предложения включают другие методы строительства, такие как каркасы из клееной древесины . [27]
Мобильные дома часто требуют специальных кредиторов. [28]
Модульные дома, с другой стороны, финансируются как дома, построенные на месте, с помощью строительного кредита.
Обычно модульные дома строятся в соответствии с местными, государственными или муниципальными нормами, в результате чего дома, построенные на одном производственном предприятии, имеют разные стандарты строительства в зависимости от конечного назначения модулей. [29] Наиболее важными зонами, которые производители должны учитывать, являются местные зоны ветровой, тепловой и снеговой нагрузки. [ необходима цитата ] Например, дома, построенные для окончательной сборки в районе, подверженном ураганам, землетрясениям или наводнениям, могут включать дополнительные распорки для соответствия местным строительным нормам. Стальной и/или деревянный каркас являются распространенными вариантами для строительства модульного дома.
Некоторые суды США постановили, что ограничения по зонированию , применимые к мобильным домам, не применяются к модульным домам, поскольку модульные дома спроектированы так, чтобы иметь постоянный фундамент. [ требуется ссылка ] Кроме того, в США различия в оценке между модульными домами и домами, построенными на месте, часто незначительны в практике оценки недвижимости ; модульные дома могут, в некоторых рыночных зонах, (в зависимости от местной практики оценки в соответствии с Едиными стандартами профессиональной оценочной практики ) оцениваться так же, как и построенные на месте жилища аналогичного качества. В Австралии сборные домашние парки регулируются дополнительным законодательством, которое не применяется к постоянным модульным домам. Возможные разработки в эквивалентности между модульными и построенными на месте типами жилья для целей оценки недвижимости , финансирования и зонирования могут со временем увеличить продажи модульных домов. [30]
Консорциум специальных программ местных властей (сокращенно и чаще называемый CLASP) был сформирован в Англии в 1957 году для объединения ресурсов местных властей с целью разработки программы строительства сборных школ. Первоначально разработанная Чарльзом Гербертом Эслином, архитектором графства Хартфордшир , система использовалась в качестве модели для нескольких других графств, в первую очередь Ноттингемшира и Дербишира . Популярность CLASP в этих районах добычи угля отчасти объяснялась тем, что система позволяла довольно просто заменять поврежденные просадкой участки зданий.
Модульные дома спроектированы так, чтобы быть прочнее традиционных домов, например, за счет замены гвоздей на шурупы, добавления клея в соединения и использования на 8–10% больше пиломатериалов, чем в обычном жилье. [31] Это помогает модулям сохранять свою структурную целостность при транспортировке на грузовиках на строительную площадку. Однако существует мало исследований о реакции модульных зданий на нагрузки при транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах. Поэтому в настоящее время трудно предсказать ущерб, вызванный транспортировкой. [1]
Когда FEMA изучило разрушения, вызванные ураганом Эндрю в округе Дейд во Флориде, они пришли к выводу, что модульные и каменные дома оказались лучше по сравнению с другими конструкциями. [32]
Знак CE — это строительная норма, которая гарантирует пользователю механическую устойчивость и прочность конструкции. Это маркировка, выдаваемая уполномоченными органами Европейского сообщества для сквозного управления процессом и прослеживаемости. [ необходима цитата ]
Все производственные операции контролируются и регистрируются:
Этот идентификатор и все данные записываются в базу данных . В любой момент производитель должен иметь возможность ответить и предоставить всю информацию с каждого этапа производства отдельного блока. Сертификация ЕС гарантирует соответствие стандартам в отношении прочности, устойчивости к ветру и землетрясениям. [ необходима цитата ]
Термин «модулярность» можно воспринимать по-разному. Его можно даже распространить на создание приложений P2P (peer-to-peer); где индивидуальное использование технологии P2P осуществляется с помощью модульной парадигмы. Здесь хорошо понятные компоненты с чистыми интерфейсами могут быть объединены для реализации произвольно сложных функций в надежде на дальнейшее распространение самоорганизующейся технологии P2P. Открытые модульные здания являются прекрасным примером этого. Модульное здание также может быть с открытым исходным кодом и экологичным. Бауэнс, Костакис и Пазайтис [33] подробно останавливаются на этом виде модульности. Они связывают модульность со строительством домов.
Эта деятельность, основанная на общих ресурсах, направлена на модульность. Строительство модульных зданий позволяет сообществу обмениваться проектами и инструментами, связанными со всеми различными частями строительства дома. Социально ориентированное начинание, которое имеет дело с внешней архитектурой зданий и внутренней динамикой общедоступных ресурсов с открытым исходным кодом. Таким образом, людям предоставляются инструменты для перенастройки общественной сферы в районе, где они живут, особенно в городской среде. Существует надежный элемент социализации, который напоминает доиндустриальную народную архитектуру и строительство на основе сообщества. [34]
Некоторые организации уже предоставляют модульное жилье. Такие организации актуальны, поскольку они позволяют обмениваться планами и инструментами строительства в режиме онлайн. Затем эти планы можно собирать либо с помощью цифрового производства, например, 3D-печати, либо даже путем получения недорогих материалов из местных сообществ. Было замечено, что, учитывая, насколько легко использовать эти недорогие материалы (например, фанеру), это может помочь увеличить проникновение этих открытых зданий в районы или сообщества, в которых отсутствуют ноу-хау или возможности традиционных архитектурных или строительных фирм. Следовательно, это позволяет использовать принципиально более стандартизированный способ строительства домов и зданий. Основная идея, лежащая в основе этого, остается ключевой — обеспечить легкий доступ к удобным для пользователя макетам, которые каждый может использовать для строительства более устойчивым и доступным способом.
Модульность в этом смысле означает строительство дома из различных стандартизированных частей, подобно решению головоломки.
Для строительства дома можно использовать 3D-печать .
Основным стандартом является OpenStructures и его производная Autarkytecture. [35]
Модульное строительство является предметом постоянных исследований и разработок во всем мире, поскольку эта технология применяется ко все более высоким зданиям. Исследования и разработки проводятся компаниями, занимающимися модульным строительством, а также исследовательскими институтами, такими как Modular Building Institute [36] и Steel Construction Institute. [37]
34 - «Тенденция объемного модульного строительства набирает силу». https://www.aa.com.tr/en/corporate-news/volumetric-modular-construction-trend-gaining-ground/2357158 06.09.2021
