Модулна сграда

Jan 06, 2022Остави съобщение

Използва 

Modular home in Сътън, Аляска

Модулните сгради могат да се използват за-дългосрочни, временни или постоянни съоръжения, като строителни лагери, училища и класни стаи, цивилни и военни жилища и промишлени съоръжения. Модулните сгради се използват в отдалечени и селски райони, където конвенционалното строителство може да не е разумно или възможно, например капсулите за настаняване Halley VI, използвани за експедиция на BAS в Антарктика.3 Other uses have included churches, health care facilities, sales and retail offices, fast food restaurants and cruise ship construction. They can also be used in areas that have weather concerns, such as hurricanes. Modular buildings are often used to provide temporary facilities, including toilets and ablutions at events. The portability of the buildings makes them popular with hire companies and clients alike. The use of modular buildings enables events to be held at locations where existing facilities are unavailable, or unable to support the number of event attendees.

Строителен процес 

Construction is offsite, using постно производство techniques to prefabricate single or multi-story buildings in deliverable module sections. Often, modules are based around стандартни 20 футови контейнери, using the same dimensions, structures, building and stacking/placing techniques, but with smooth (instead of corrugated) walls, glossy white paint, and provisions for windows, power, potable water, sewage lines, telecommunications and air conditioning. Permanent Modular Construction (PMC) buildings are manufactured in a controlled setting and can be constructed of wood, steel, or concrete. Modular components are typically constructed indoors on монтажни линии. Modules' construction may take as little as ten days but more often one to three months. PMC modules can be integrated into site built projects or stand alone and can be delivered with евродепутат, осветителни тела и интериорни покрития.

Сградите са 60% до 90% завършени извън обекта във фабрично{2}}контролирана среда и се транспортират и сглобяват на крайната строителна площадка. Това може да включва цялата сграда или да бъде компоненти или подвъзли на по-големи конструкции. В много случаи модулните изпълнители работят с традиционните главни изпълнители, за да използват ресурсите и предимствата на всеки тип строителство. Готовите модули се транспортират до строителната площадка и се сглобяват с кран.4 Placement of the modules may take from several hours to several days.

Permanent modular buildings are built to meet or exceed the same building codes and standards as site-built structures and the same architect-specified materials used in conventionally constructed buildings are used in модулна конструкция projects. PMC can have as many stories as building codes allow. Unlike relocatable buildings, PMC structures are intended to remain in one location for the duration of their useful life.

Съображения за производство 

The entire process of modular construction places significance on the design stage. This is where practices such as Проектиране за производство и монтаж (DfMA) are used to ensure that assembly tolerances are controlled throughout manufacture and assembly on site. It is vital that there is enough allowance in the design to allow the assembly to take up any "slack" or misalignment of components. The use of advanced CAD systems, 3D печат and manufacturing control systems are important for modular construction to be successful. This is quite unlike on-site construction where the tradesman can often make the part to suit any particular installation.

Предимства 

Едновременното развитие на обекта и изграждане на сгради в завода намалява графика с 30% до 50%.

Твърди се, че модулните сгради имат предимства пред конвенционалните сгради по различни причини.

  • Бързина на строителството/по-бърза възвръщаемост на инвестицията. Modular construction allows for the building and the site work to be completed simultaneously. According to some materials, this can reduce the overall completion schedule by as much as 50 percent . This also reduces labor, financing and supervision costs. To save even more time and money, nearly all design and engineering disciplines are part of the manufacturing process. Also unique to modular construction is the ability to simultaneously construct a building's floors, walls, ceilings, rafters, and roofs. During site-built construction, walls cannot be set until floors are in position, and ceilings and rafters cannot be added until walls are erected. On the other hand, with modular construction, walls, floors, ceilings, and rafters are all built at the same time, and then brought together in the same factory to form a building. This process can allow modular construction times of half that of conventional, stick-built construction.

  • Вътрешно строителство. Монтажът не зависи от времето, което може да повиши ефективността на работата и да избегне повреда на строителния материал.

  • Модулен корпус в склад

    Възможност за обслужване на отдалечени места. Особено в страни, в които потенциалните пазари може да са разположени далеч от индустриални центрове, като Австралия, може да има много по-високи разходи за изграждане на{0}}къща, построена на място в отдалечен район или район, преживяващ строителен бум, като например добив градове. Модулните сгради също са полезни при осигуряването на медицински и санитарни съоръжения, където времето, пространството и парите са проблем.5

  • Ниско количество отпадъци. С едни и същи планове, които постоянно се изграждат, производителят има записи за това какво точно количество материали са необходими за дадена работа. С последователността строителите могат да проектират системи, които използват общи дължини на дървен материал, стенни плоскости и т.н., да режат артикули с максимална ефективност или да могат да поръчат специални дължини на едро. Докато отпадъците от жилище,{0}}построено на място, обикновено могат да запълнят няколко големи контейнера за боклук, изграждането на модулно жилище генерира много по-малко отпадъци. Според британската група WRAP, до 90% намаление на материалите може да се постигне чрез използването на модулна конструкция. Минимизираните материали включват: дървени палети, термосвиваема обвивка, картон, гипсокартон, дървен материал, бетон, тухли и цимент.6

  • Екологично чист строителен процес. Модулната конструкция намалява отпадъците и смущенията на обекта в сравнение с{0}}изградените конструкции. Контролираната среда на фабриката позволява по-точна конструкция, като същевременно позволява рециклирането на допълнителни материали в-къщи.7

  • Гъвкавост. Човек може непрекъснато да добавя към модулна сграда, включително да създава високи сгради.8 When the needs change, modular buildings can be disassembled and the modules relocated or refurbished for their next use reducing the demand for raw materials and minimizing the amount of energy expended to create a building to meet the new need. In essence, the entire building can be recycled in some cases.

  • Качество. Combining traditional building techniques, quality manufacturing and third-party agencies who offer random inspections, testing, and certification services for quality control, commercial modular buildings are built in strict accordance with appropriate local, state, and national regulations and codes. Due to the need to transport modules to the final site, each module must be built to independently withstand travel and installation requirements. Thus the final module-to-module assembly of independently durable components can yield a final product that is more durable than site-built structures. Modular buildings often use Структурни изолирани панели (SIPs) in construction, which offer a range of advantages over traditional building materials. SIPs panels are a light yet durable combination of panel board and either closed-cell полиуретан (PU) or expanded полистирол (EPS) insulating foam. They are air-tight, and as such provide excellent thermal performance. They also offer superior damp and cold resistance when compared to timber and other materials, and are immune to both compression shrinking and cold bridging.9 Modular units may also be designed to fit in with external aesthetics of any existing building and modular units once assembled can be virtually indistinguishable from a site-built structure.

  • Подобрено качество на въздуха – Many of the indoor air quality issues identified in new construction result from high moisture levels in the framing materials.необходимо цитиране Because the modular structure is substantially completed in a factory-controlled setting using dry materials, the potential for high levels of moisture being trapped in the new construction is eliminated.

Модулните сгради също могат да допринесат за изискванията на LEED във всяка категория,{0}}построената конструкция може и дори може да осигури предимство в областите на устойчиви обекти, енергия и атмосфера, материали и ресурси и качество на околната среда на закрито.10 Modular construction can also provide an advantage in similar categories in the International Green Construction Code.

Недостатъци 

  • Обемно: Транспортирането на завършените модулни строителни секции заема много място.11

  • Гъвкавост: Поради транспортни и понякога производствени ограничения, размерът на модула може да бъде ограничен, което засяга размерите на помещенията.12

  • Някои финансови институции може да се колебаят да предложат заем за модулен дом.13

Пазарно приемане

Raines Court is a multi-story modular housing block in Стоук НюингтънЛондон, една от първите две жилищни сгради във Великобритания от този тип. (декември 2005 г.)

Някои купувачи на жилища и някои кредитни институции се противопоставят на разглеждането на модулните жилища като еквивалентни по стойност на къщите,{0}}построени на място.необходимо цитиране While the homes themselves may be of equivalent quality, entrenched zoning regulations and psychological marketplace factors may create hurdles for buyers or builders of modular homes and should be considered as part of the decision-making process when exploring this type of home as a living and/or investment option. In the UK and Australia, modular homes have become accepted in some regional areas; however, they are not commonly built in major cities. Modular homes are becoming increasingly common in Japanese urban areas, due to improvements in design and quality, speed and compactness of onsite assembly, as well as due to lowering costs and ease of repair after earthquakes. Recent innovations allow modular buildings to be indistinguishable from site-built structures.14 Surveys have shown that individuals can rarely tell the difference between a modular home and a site-built home.15

Модулни къщи срещу мобилни къщиредактиране

Разликите включват строителните норми, които уреждат строителството, видовете използвани материали и начина, по който те се оценяват от банките за целите на кредитирането. Модулните домове са построени според местните или държавни строителни норми, за разлика от произведените домове, които също са построени във фабрика, но се управляват от федерален строителен кодекс.16 The codes that govern the construction of modular homes are exactly the same codes that govern the construction of site-constructed homes.необходимо цитиране In the United States, all modular homes are constructed according to the Международен строителен кодекс (IBC), IRC, BOCA or the code that has been adopted by the local jurisdiction.необходимо цитиране In some states, such as California, mobile homes must still be registered yearly, like vehicles or standard trailers, with the Department of Motor Vehicles or other state agency. This is true even if the owners remove the axles and place it on a permanent foundation.17

Разпознаване на мобилен или произведен домредактиране

Мобилната къща трябва да има малък метален етикет от външната страна на всяка секция. Ако не можете да намерите етикет, трябва да можете да намерите подробности за дома в кутията на електрическия панел. Този етикет трябва да разкрива и дата на производство.18 Modular homes do not have metal tags on the outside but will have a dataplate installed inside the home, usually under the kitchen sink or in a closet. The dataplate will provide information such as the manufacturer, third party inspection agency, appliance information, and manufacture date.

Материали 

The materials used in modular homes are typically the same as site constructed homes. Wood-frame floors, walls and roof are often utilized. Some modular homes include brick or stone exteriors, granite counters and steeply pitched roofs. Modulars can be designed to sit on a perimeter foundation or basement. In contrast, mobile homes are constructed with a steel chassis that is integral to the integrity of the floor system. Modular buildings can be custom built to a client's specifications. Current designs include multi-story units, multi-family units and entire apartment complexes. The negative stereotype commonly associated with mobile homes has prompted some manufacturers to start using the term "off-site construction."

New modular offerings include other construction methods such as кръстосан{0}}ламиниран дървен материал frames.19

Финансиране 

Мобилни къщи often require special lenders.

Модулни къщи on the other hand are financed as site built homes with a construction loan

Стандарти и съображения за зониране 

Обикновено модулните жилища се строят по местен, щатски или общински код, което води до жилища от дадено производствено съоръжение с различни строителни стандарти в зависимост от крайната дестинация на модулите.21 The most important zones that manufacturers have to take into consideration are local wind, heat, and snow load zones.22 For example, homes built for final assembly in a hurricane-prone, earthquake or flooding area may include additional bracing to meet local building codes. Steel and/or wood framing are common options for building a modular home.

Some US courts have ruled that зониране restrictions applicable to mobile homes do not apply to modular homes since modular homes are designed to have a permanent foundation.необходимо цитиране Additionally, in the US, valuation differences between modular homes and site-built homes are often negligible in оценка на недвижими имоти practice; modular homes can, in some market areas, (depending on local appraisal practices per Единни стандарти за практика на професионална оценка) be evaluated the same way as site-built dwellings of similar quality. In Australia, manufactured home parks are governed by additional legislation that does not apply to permanent modular homes. Possible developments in equivalence between modular and site-built housing types for the purposes of оценки на недвижими имоти, финансирането и зонирането може да увеличат продажбите на модулни жилища с течение на времето.23

In Wales (UK), a businessman authorized the placement of 6 mini modular homes called "Pods" for homeless persons on private property.24

Сила на изгражданередактиране

Modular homes are designed to be stronger than traditional homes by, for example, replacing nails with screws, adding glue to joints, and using 8–10 percent more lumber than conventional housing.25 This is to help the modules maintain their structural integrity as they are transported on trucks to the construction site. However, there are few studies on the response of modular buildings to transport and handling stresses. It is therefore presently difficult to predict transport induced damage.1

When FEMA studied the destruction wrought by Ураганът Андрю in Dade County Florida, they concluded that modular and зидария homes fared best compared to other construction.26

CE маркировкаредактиране

The CE знак is a construction norm that guarantees the user of mechanical resistance and strength of the structure. It is a label given by Европейска общност empowered authorities for end-to-end process mastering and traceability.необходимо цитиране

Всички производствени операции се наблюдават и записват:

  • Доставчиците трябва да са известни и сертифицирани,

  • Суровините и стоките, които се доставят, трябва да се записват по използвани партиди,

  • Елементарните продукти се записват и се следи тяхното качество,

  • Качеството на сглобяване се управлява и оценява стъпка по стъпка,

  • Когато модулната единица е завършена, се извършва цял набор от тестове и ако стандартите за качество са спазени, към и върху модула се поставя уникален номер и EC печат.

This ID and all the details are recorded in a база данни, По всяко време производителят трябва да може да отговори и да предостави цялата информация от всяка стъпка от производството на една единица. Сертификацията на ЕО гарантира стандарти по отношение на издръжливост, устойчивост срещу вятър и земетресения.необходимо цитиране

Повърхности и покритияредактиране

Modular buildings can be assembled on top of multiple foundation surfaces, such as a crawl space, stilts (for areas that are prone to flooding), full мазета or standard slab at grade. They can also be built to multi-story heights. Мотели and other multi-family structures have been built using modular construction techniques. The height to which a modular structure can be built depends on jurisdiction, but a number of countries, especially in Asia, allow them to be built to 24 floors or more.необходимо цитиране

Exterior wall surfaces can be finalized in the plant production process or in the case of brick/stone veneers, field applications may be the builders' choice. Roof systems also can be applied in the field after the basic installation is completed.

Регионални различия в САЩ с модулната конструкцияредактиране

Времето, гъстотата на населението, географските разстояния и местната жилищна архитектура играят роля в използването на модулна конструкция за изграждане на жилища. Тъй като модулната конструкция е толкова адаптивна, тя е започнала да прониква във всеки регион на САЩнеобходимо цитиране

североизтокредактиране

Modular Home being built in Vermont photo by Josh Vignona
Модулен дом във Върмонт

The northeast is populated with factories that can combine modular housing design with other construction methods such as panelization and SIP. Модулните домове обикновено се третират точно като традиционните домове, така че те имат същите закони за зониране като дома, построени от пръчка{0}}. Този процес е различен от този при промишлените домове, които обикновено имат по-строги изисквания.27 Regional differences exist in the use of modular, panelized, and precut construction methods. Of the U.S. Census Bureau's four national subregions, the Northeast has the highest percentage of single-family homes constructed offsite exclusive of manufactured homes, with 7 percent of new homes being modular and 3 percent of homes built with panelized sections or precut materials in 2018.28Modules are typically limited to 16' width and up to 70' lengths because of the narrow road structure and densely populated areas of the region.необходимо цитиране Other limitations are placed on transportation to locations such as Connecticut, Cape Cod, and Long Island.необходимо цитиране

Среден{0}}Атлантически океанредактиране

The Mid-Atlantic region is similar to the northeast, in terms of building design and transport restriction to modules to a width of not more than 16'.необходимо цитиране

Югоизтокредактиране

Производителите в Югоизтока често ограничават способността си да персонализират домовете и се фокусират върху много традиционни едноетажни етажни планове.необходимо цитиране Much of the south is in coastal and high wind areas; modular construction may prove appealing in this area as it is already inherently stronger as it must be built for transport and craned installation, therefore offering wind resistance as good or higher than site-built construction.необходимо цитиране

Централни равниниредактиране

Централните равнинни щати обикновено се състоят от земеделски и селски общности. Ранчо къщите са основната опора на региона. Склонна към силни бури и условия на торнадо, модулната конструкция предлага способността да издържа по-добре на тези модели на бури от своя аналог, построен на място.необходимо цитиране The inter-module attachments that must be made when assembling a modular home on a foundation offer an inherently stronger home than site built construction can offer.необходимо цитиране Interior finishes on both the walls and ceilings are typically textured. Corners on interior walls are typically rounded and finish trim around windows is optional. Because of the wider road and lower population density, modules can be as wide as 20' and as long as 90'. The ability to provide larger modules reduces the amount of modules needed to complete a home.

Скалистите планиниредактиране

Home design in this area ranges from Chalet style homes to log cabin style homes. Manufacturers in the region therefore provide a number of styles of homes. Capability varies from factory to factory as well as the ability to do complete customization of floor plans. Transportation is limited mostly to 16' wide modules to travel the roads of the area.необходимо цитиране

Западен брягредактиране

Високата цена на живот в крайбрежните райони, и особено в Калифорния, може да осигури предимство на модулното строителство поради по-ниската си цена.необходимо цитиране Extreme building regulation and environmental requirements can delay the start of residential construction.необходимо цитиране Several factories specialize in environmentally responsible construction by following green construction standards and offering zero energy homes.необходимо цитиране

Животът в крайбрежните райони също означава, че модулната структура на дома трябва да бъде достатъчно здрава, за да издържи на ветрове с висока скорост. Модулните къщи, построени правилно, имат такава устойчивост, за да издържат на висока скорост на вятъра без проблеми с повреда.необходимо цитиране

Отворена модулна сградаредактиране

The term Modularity can be perceived in different ways. It can even be extended to building P2P (peer-to-peer) applications; where a tailored use of the P2P technology is with the aid of a modular paradigm. Here well-understood components with clean interfaces can be combined to implement arbitrarily complex functions in the hopes of further proliferating self-organising P2P technology. Open modular buildings are an excellent example of this. Modular building can also be отворен код and green. Bauwens, Kostakis and Pazaitis29 elaborate on this kind of modularity. They link modularity to the construction of houses.

Тази{0}}базирана на общите дейности дейност е насочена към модулност. Изграждането на модулни сгради позволява на общността да споделя проекти и инструменти, свързани с всички различни части от строителството на къщи. Социално-ориентирано начинание, което се занимава с външната архитектура на сградите и вътрешната динамика на общите блага с отворен код. По този начин хората получават инструментите за преконфигуриране на обществената сфера в района, където живеят, особено в градска среда. Има силен социализиращ елемент, който напомня за пред-индустриална народна архитектура и изграждане на общността-.30

Някои организации вече предоставят модулни жилища. Такива организации са подходящи, тъй като позволяват онлайн споделяне на строителни планове и инструменти. След това тези планове могат да бъдат сглобени или чрез дигитално производство, като 3D печат, или дори чрез снабдяване на евтини-материали от местните общности. Беше забелязано, че като се има предвид колко лесно е да се използват тези ниски{2}}материали (например: шперплат), това може да помогне за увеличаване на проникването на тези отворени сгради в райони или общности, които нямат познания{{3 }}как или способности на конвенционалните архитектурни или строителни фирми. Следователно, той позволява фундаментално по-стандартизиран начин за изграждане на къщи и сгради. Обобщаващата идея зад него остава ключова -, за да позволи лесен достъп до-удобни за потребителя оформления, които всеки може да използва за изграждане по по-устойчив и достъпен начин.

Модулността в този смисъл е изграждане на къща от различни стандартизирани части, като решаване на пъзел.

3D печат can be used to build the house.

The main standard is OpenStructures and its derivative автаркитектура.31

Ключови пазариредактиране

Постоянните модулни сгради могат да се използват във всяко приложение, където се използва конструкция с пръчка{0}}. Основните обслужвани пазари са образованието K-12, жилищното настаняване за висше образование, офис и административни площи, търговия на дребно и хотелиерство, здравеопазване и публично финансирани съоръжения.

Изследвания и разработкиредактиране

Модулната конструкция е обект на непрекъснати изследвания и разработки в световен мащаб, тъй като технологията се прилага към все по-високи и по-високи сгради. Изследвания и разработки се извършват от модулни строителни компании, а също и от изследователски институти като Института за модулни сгради32 and the Steel Construction Institute,.33