引论：我们为您整理了13篇模块化建筑结构范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
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1、房屋建筑结构
房屋的建筑结构按照建筑用途以及建筑方式不同可以分为钢结构、钢筋混凝土结构、混合结构、砖木结构以及钢钢筋混凝土结构的特殊结构模式。
钢结构，该结构主要用于厂房以及体育场地等面积较大的广场建筑，如鸟巢，而其主要材料则为钢材。钢筋混凝土结构，在应用该结构过程汇总，建筑物的主要承重由钢筋混凝土建造构成，这种结构主要应用于承重力要求较高的建筑物。混合结构，对于大部分的民用建筑，或者是别墅等基本上采用此种建筑结构，该结构的承重的结构设施由钢筋、混凝土、砖木等材料建筑而成。砖木结构,该结构的主要承重体是砖、木材建造而成，比较环保，房屋主要是由木屋架、砖墙、木柱建造而成，这种结构在城市建筑中比较少见。钢钢筋混凝土结构，该结构的承重用钢、钢筋混凝土建造而成，该建筑的房屋一部分梁柱采用钢制构架，而另外的一部分梁柱采用钢筋混凝土构建设而成，这种结构具有很强的抗震性。在房屋的建筑过程中，其结构的选择一般由建筑的环境以及建筑材料来决定。
模块化建筑
对房屋建筑进行模块化设计过程可以分为硬件结构模块化以及软件结构模块化。建筑硬件模块化需从建筑的结构、建筑形态、建筑材料、建筑用途几个维度去考虑。而建筑的软件结构模块化应该以建筑用途和内部系统设计等维度去分析，只有从多维度去分析挖掘，将整栋建筑对象进行合理的分解，使建筑物在建设初期，可以进行同时分部进行设计，而这些设计也可以应用到其它建筑上，最后将设计进行组合。
建筑结构模块化，建筑结构建设过程中，应该根据建筑环境或者是建筑学理念作为结构的支撑依据，根据要求可以选择钢结构、钢混凝建筑结构、混合结构或者是这几种结构的有机组合，通常情况下，以模块化进行建筑，其一般以支撑柱和预制构件作为建筑的主要承载体，通过在该承载天上按照预先的格网对建筑的空间结构进行添加、组建，这些建筑的基本构件将会以水平、垂直的方向共同构件成该建筑的主体建筑结构。
建筑形态模块化，建筑形态一般由建筑结构而具体，但是建筑的形态却反应了建筑的模块化结构，可以从形态上得到建筑的可扩展性和适应性，此种特性也是模块化的基本特性。好的建筑模块化应该在整体结构方面表现出一种具有韵律感的立面体系格网，这样对二期工程建筑来说，具有很好的灵活性何扩展性。灵活的划分空间以及对空间的内部元素进行个性化的设计，能够使建筑空间具有很大的弹性。
模块化的建筑材料应该根据建筑的用途而定，但是目前采用预制的钢筋混凝土构件，建筑墙体采用预制的框架构件比较合理，这样的结构抗压性强，抗震能力高。通过对建筑物中的各个建筑单元在水平和垂直方向进行扩展或者是缩减来体现建筑的弹性设计，显然，这是建立在建筑物的具体用途之上的。
随着科学技术的发展，房屋的使用已经走向了智能化，显然，模块化的房屋建筑正好适应了这种需求，模块化的建筑便于房屋建筑的智能化设计。其实，房屋内部的智能化设计属于建筑的软件设计，其主要包括通信设施的模块化设计、网络办公自动化的模块设计、安全自动化模块设计以火灾报警、综合布线系统等都是对房屋建筑的模块化设计。通过对内部设施的模块化设计后，各个建筑的单元模块建筑可以进行组合，然后兼容，这样来达到建筑的高科技标准与工艺要求。
总之，模块化建筑为建筑赋予了新的可再生长特性，除此之外，通过对房屋建筑的模块化，可以很好的把握房屋质量，因为通过对房屋进行模块构建后，每一个模块都经过了生产过程的检验和测试，加大了房屋建筑构筑材料质量的控制力度。随着社会的发展，房屋建筑的用途可能会发生改变，模块化建筑设计也为经后由于房屋需求的变化而改建奠定了良好的建设基础。
参考文献：
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1005-2909(2012)03-0151-03
地震是一种自然灾害。强烈地震在瞬息之间就可能造成巨大的经济损失和人员伤亡。为了抵御震害、减轻损失，世界各国对此进行了大量研究，形成了以研究工程地震、工程结构地震反应分析和工程结构与系统的抗震减灾等内容为主的一门学科——地震工程学。中国自1976年唐山大地震后，结构抗震问题得到了普遍重视，高等院校和科研院所大力开展了结构抗震理论与实验研究，很多高等院校的土木工程相关专业先后开设了建筑结构抗震课程，该课程是土木工程一门重要的专业课。因为地震是动力作用，结构在地震作用下的反应是动态响应，如何让学生更好地理解这种动力作用非常重要。
随着多媒体技术的不断发展和计算机的日益普及，在教学中采用照片、录像以及动画等多种形式提高教学课件质量已成为可能。因此，在教学中恰当地运用多媒体教学可以使学生以视听交互方式进行学习，提高学习兴趣和学习效率，并使学生的个性和潜能得以充分发挥，显著提高教学质量。由此可见，开发建筑结构抗震课程多媒体课件十分必要。文章介绍了该课程的多媒体课件建设的关键问题，即课程内容的组织、开发平台的选择以及课件开发过程中的一些注意事项。
一、建筑结构抗震课程内容研究
根据教育部大学本科新专业目录规定的土木工程专业培养要求，学生通过课程的学习应掌握建筑结构抗震的基本知识，具备从事一般建筑物抗震设计的基本技能。根据这一要求以及课程的特点，笔者
提出“模块化”教学方法，将教学内容分为三个模块，前一模块是学习后续模块的基础，要求按模块顺序教学，同时将全课程分为三个阶段进行测试，测试不合格者无法进入下一阶段的学习。在这一教学方式下，学生在掌握前一模块的学习并通过相关测试后方
可进入下一模块的学习，从而可以强化学生的基础、督促学生掌握知识要领。
模块I：地震与结构抗震基本知识，4学时。该模块主要介绍地震与抗震基本知识，主要内容包括地震与地震动、震级与烈度、地震灾害概说、工程抗震设防、抗震设计的总体要求、场地划分与场地区划、地基抗震验算、地基土液化。
模块II：结构抗震计算，8学时。该模块主要内容有单自由度体系的弹性地震反应分析、水平地震作用与反应谱、多自由度体系的地震反应分析与水平地震作用、竖向地震作用、结构平扭耦合地震反应分析、非弹性地震反应分析、结构抗震验算。
模块III：结构抗震设计，18学时。该模块主要内容包括多层砌体结构、多高层建筑钢筋混凝土结构、多高层建筑钢结构和单层厂房的抗震设计以及隔震、减震与结构控制。
课件设计时，根据上述知识模块确定课件内容结构和教学顺序。模块化设计思想的提出有助于教学课程内容组织和安排，有利于远程教育的开展。采用模块化组织安排教学内容，并对每一个模块建立数据库，自动生成测试题，学生在完成一个模块的学习后，必须通过测试才可进入下一个模块，以此确保学生掌握主要知识点。
此外，建筑结构抗震设计是一门发展中的学科。近年来，从设计方法上提出了性能化设计思想，从技术上在原有抗震技术的基础上提出了减震、隔震等新的技术。为此，在确定课程内容时应引入地震工程和建筑结构抗震领域的最新研究进展，以保持知识的前沿性。如屈曲约束支撑、阻尼器等减震隔震技术，汶川地震、玉树地震、东日本大地震等最新的震害资料，以及近年来国内外新的设计思想和典型工程抗震设计案例等内容，以此开阔学生眼界、扩大知识面、提高学习兴趣。
二、多媒体课件开发平台的调研和选择
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超高层模块化建筑技术为澳大利亚Hickory集团第六代模块化建筑技术，该技术目前已应用到澳大利亚墨尔本的拉特罗布街大厦—43层高的商业住宅项目，该项目共294个模块，目前已开始加工制造，计划2015年10月完工，该建筑完工后，将是世界第一个商业化超高层模块化建筑。技该术通过将建筑合理划分为模块化单元，模块化单元在工厂进行流水化生产（包括模块化单元的精装修加工），预制比例可高达95%，模块化盒子结构构造图如图2所示。模块化单元加工完成后运输至现场，通过提升设备将其吊放到位，并通过专业连接方式组装成建筑整体，其现场吊装图如图3所示。与传统建筑相比，模块化建筑采用工厂预制，现场组装的施工方式，具有如下优点：低碳节能：模块化建筑采用新型环保节能建筑材料、工厂标准化生产等，可以实现节能47%以上，减少二氧化碳排放51%以上，并且模块化建筑的的材料可以100%回收利用。节省工期：模块化建筑现场基础施工与工程制造可同步进行，同时施工也不受天气及季节变化等的影响，大幅度缩短建造周期，按照国外的统计发现模块化建筑的建造周期比传统的建造模式至少减少一半时间以上。质量优良：模块化建筑材料由专业工厂标准化进行建造，在避免劣质材料和恶劣天气影响施工质量的同时，可以通过标准化控制，现代化检测以及工业化生产等手段保证建筑质量及其稳定性。经济适用：模块化建筑的建造成本可以通过加工前的优化设计、快速的建造过程、工厂可控环境下加工、降低项目建设过程中的不可预见因素实现有效控制；根据用户的不同需求进行装修，实现用户的直接入住，而无需二次装修。安全施工：模块化建筑的大部分构件都在工厂事先完成，建筑结构、外层装修和玻璃幕墙施工没有高空作业，提高了现场施工的安全性；并且工厂环境下施工便于对施工安全进行有效控制。
三、高性能建筑保温隔热材料
建筑保温隔热材料是建筑节能的基础，建筑护结构是建筑内部与外界环境能量传递的直接途径，通过改进护结构的保温隔热性能，大幅度地降低其传热系数，是建材节能创新研究最有效的途径。气凝胶作为一种新型的轻质纳米多孔性固态材料，具有超低的导热性系数（导热系数低于无对流空气的导热系数），但气凝胶材料制备工艺复杂、成本高，且强度低、韧性差，制约了其在建筑隔热保温领域的应用。针对这些问题，通过四因素、三水平的正交实验，得到SiO2气凝胶的低成本与快速制备工艺的优化工艺条件，制备得到性能优异的SiO2气凝胶；其次采用纤维增强整体成型技术，制备出具有良好力学性能、较低导热系数、隔声减震、耐火不燃等高性能气凝胶隔热保温材料，最后根据不同的工程场合要求，研发出气凝胶隔热玻璃、气凝胶隔热保温毡、气凝胶隔热保温涂料、气凝胶隔热保温腻子等高性能建筑隔热保温材料。其中气凝胶隔热玻璃与市场上其他三种玻璃相比，具有超强的保温隔热性能，对比结果见表2。
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一、探讨模块化建筑有何优势和特点
（一） 建造速度和建造质量探讨
模块化建筑在建造速度上远远强于一般建筑物，因为它是通过预先设计好所需材料的用量，然后统一进行工厂加工，标准规格都有严密的规定，因此在建设中只需做好施工过程的管理和分配就能很好的达到加快建设速度，减少工期的目的。同时由于建筑物所用材料质量的统一性和耐用性可以保证建筑物整体结构的全方位施工，且施工过程只要严格遵守施工图纸，对建筑分布结构进行分段搭建，就能保证建筑物达到设计要求，从而保证它的质量，并增大其结构强度。许多模块化建筑整体采用的是钢结构，其中无添加任何混凝土部分，它的主体承重结构的纵、横梁全部采用钢材构成[2]。这些钢结构均在搭建前准备好，搭建时只需进行组合拼装就可完成建设。模块化的单元也因为是由钢结构搭建，因此具有坚固性和极强的抗震力。因此在建设过程中最重要的是施工管理，只有各项工作配合紧密，不出现漏洞，才能保证整体速度和质量。
（二）模块化建筑安全性、标准性和环保性的探讨
模块化建筑的承压能力较强，为每平方米0.5T，横向刚性和纵向刚性分别可以达到15.2T和7.6T，同时每个模块单元的底部和顶部都能承受达7T左右的重量。因此模块化建筑与一般建筑相比更具有安全性。其次，模块化建筑单元体的基梁、框架柱、屋面等构件都是预先加工好的，这不仅方便了运输，并且在安装和拆卸方面能够更加节省精力和时间，因为其不管是建筑物零部件的建造，亦或是施工安装过程都体现了标准化的特点。最后，模块化建筑具有良好的节能环保能力，首先对于建筑物本身来说，模块化建筑因通体使用的是钢材进行组装，无添加混凝土，因此材料在建筑报废后仍然能够大量的回收利用。而对于建筑物设计而言，模块化建筑更有利于新型环保材料的搭建和设计，同时较一般建筑而言也更节省材料。
二、浅析模块化施工工艺
（一）探究建筑模块化类型
建筑模块通过进行其功能和结构上的划分可分为以下几种类型：第一，墙体承重模块。墙体承重模块主要可以将建筑空间划分成大小合适的空间区域，满足建筑物对空间格挡的需求。它主要由水平衡杆、支撑、立柱和墙体组成轻体承重模块。这种模式的模块化适用于宾馆或宿舍等对空间均匀性划分表较高的建筑。第二，非承重模块。非承重模块主要依靠其他模块进行整体结构强度承接，同时需要考虑自身的结构重量，非承重模块在移交在建建筑时已经预先在工厂安装完成，同时还包括其相应的配套设施。例如厨房等较小空间的结构化所需配备的水暖等。第三，角柱支撑模块。角柱支撑模块最大的优点就是空间开放性大，通过像传统热轧钢结构的作用布置在结构的纵向边缘部位。将角柱模块整体拼装后便可形成多面的开放空间[4]。第四，楼梯模块。楼梯模块同非承重模块有相似性，它们都需要依附于主题承重结构，但是与非承重结构模块所不同的是楼梯模块更多的用于完全模块化建筑。它主要在楼梯和平台两个预制单元中结合整体结构延伸至更高楼层。
（二） 探究模块化施工工艺流程和方法
模块化施工主要分为几个特点，首先，对于模块而言，是预先在工厂中依据设计所需进行流水线化加工而成的。其次，在模块预先加工完成的基础上托运到现场进行组装。最后再进行装修作业。但是模块化施工的前提是做好土建基础工程，只有做好了基础工程才能保证接下来施工工作的顺利进行。图一为模块化施工流程图模块化施工的整体施工步骤如下：
1、 进行土建基础建设
基础建设是进行其他主体建设的基础，对于现场施工来说，需要仔细阅读施工建筑图纸，做好地下工程的排水、打桩、压实等工作，这些工作是更好地进行模块化施工的前提。
2、 托运转移交由现场进行组装
其次在基础工程完工后就是最重要的一步，进行建筑整体结构组装。进行这一步施工同样要对施工图纸有一个很好的把握，因为模块化建筑本身就具有极强的结构性，虽说施工知识进行相应的组装，但是，在组装过程中一定要能看懂图纸中设计人员需要表达的具体内涵和设计理念。对于组装过程中的节点部位细节一定要仔细研究，运用重点论注重建设的细节施工。因为模块化分区域的特殊性，因此在进行组装时还要注意整体的建设。
3、 进行给排水等安装工程建设
给排水安装时建筑物整体功能性不可缺少的阶段，因此在建筑物整体框架建设完成的基础上，进行给排水安装。安装过程中同样要进行模块化划分，像厨房、卫生间等具有独立体系的模块应提前在工厂整体加工好，运输到施工场地只需吊装安插便可。
4、 进行建筑的整体装修
在完成了基本建设和安装的基础上进行装修工程进场装修，这是模块化施工的第四个步骤，装饰装修工程同样需要采用整体和部分的研究观点进行施工。
5、 进行工程的整体验收
最后一步就是进行工程的整体验收，在验收过程中需要把握建筑节点、细节，同时也要注重整体结构的检验。
结束语
虽然模块化建筑能通过建筑自身的调节起到入住更加舒适更加环保的效果，但如今模块化建筑仍是建筑设计的一个难题。模块化建筑设计通常在自然界动物建造自己的巢穴中比较多见，但是真正弄清楚其中的道理所在却是科学家仍需面临的问题。但是，目前通过模块建筑和模块化施工为建筑行业带来了新的契机，仍是建筑行业值得学习的前沿科技。
参考文献：
[1]俞宝达，俞宝明.从模块化建筑到模块化施工[J].浙江建筑，2013，30（5）：56-59.
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引言
模块化建筑的特点是施工工期较传统工期短得多, 一般缩短二分之一到三分之一左右。因此, 这种房子适宜于房荒严重和等待解决住宅困难的地方。同时在美国的盒子构件工厂一般都放在靠近河岸的城镇上, 以降低运输成本。也正由于模块化建筑的重量较重, 要采用大吨位的吊车吊装, 所以在施工上也受到一定的限制。模块化建筑具有一系列突出的优点, 其中最大的优点就是速度快。同大板房相 比, 模块 化房屋的施工周期可以缩短50%一70%, 加速资金周转, 尽快地发挥投资效益, 满足用户的需要.
一、模块化建筑设计的概念
模块化建筑，又称空间体系的模块式装配建筑，它是由模块化构件组成的一种建筑形式，所有的模块均应在工厂预制，所有的模块构件应该既是一个结构单元又是一个空间单元，结构单元意味着每一个模块都有其自身的结构，可以不依赖于外部而独立支撑存在(就相当于一个方形的盒子本身)，空间单元则意味着根据不同的功能需求，模块内部被划分成不同的空间，并根据要求装配上不同的设施(就相当于在盒子当中配置上生活所必需的设施)。不同于传统意义上的建筑模块化，而是将其可持续设计的特有理念引入到空间重组中，这种特定的模块化设计是将原有空间进行结构的模块化，使空间在其既有结构下拆分为一个个的单元模块，在向新功能空间转化时，再将这些单元模块重新整理组合成所需要的空间。这里的模块不是一个先预制再装配的独立实体，而是在一个已具备框架结构的成熟空间内进行空间再重组的一种设计手段。
二、模块化建筑设计的特点
模块化设计，是要将原功能建筑空间划分为单元模块，用这些模块进行空间重组，继而形成新功能空间。当新功能空间再次不能满足城市发展的需要，需要被再次改造时，设计者可以利用现有的模块进行再组合，生成崭新功能的建筑空间。这就是模块化设计最大的特点―――可持续性，它是一种灵活多变的设计手法，并且，以一个个的三维空间作为设计因子，在对空间进行重组设计的过程中更整体化、条理化。
三、模块化建筑设计的原则
在对功能改变的空间进行重组与整合时，要遵循一些设计的原则才能做出完整有效的新功能空间，实现新旧功能空间的过渡。
1、结构模块与空间模块
在功能改变下进行空间的重组与整合，也就是原功能空间到新功能空间的建筑结构是不变的，把这些已有的固定的结构空间看作一个个大模块，从中划分出用于重组的小空间模块，是进行重组的首要一步。
2、单元模块与单元拆分
利用完整的建筑单元重复使用来实现空间重组的目的，整体的发展需要控制在一个完整的规划之下，对空间进行单元拆分时，应当根据各空间模块的功能配置，分析拆分后的单元模块是否能配合将来的使用，同时做适当的系统修正，以应对总体建筑空间环境的变化。
3、组合模块与单元整合
在将空间拆分为所需的单元模块后，就要进行模块的组合与单元的整合，而模块如何组合才能整合成新的建筑单元，是模块化设计的重要环节。模块组合的方式千变万化，不胜枚举，但简化来看就是，所有模块的组合都可以用两个模块之间的关系来表达。两个模块之间可以有许多组合方式:并列、错动、连续、旋转、重叠、滑动、交叠、竖立等等，而在两个模块组合后，若抽取相接触的面，便可以形成一个更大的体块。针对新功能空间中不同的建筑单元需求，模块要通过各种组合方式的使用，才能整合成新的建筑单元，实现新旧功能空间的过渡。
四、重组与整合的经济性与科学性
1、重组与整合的经济性
引用模块化的理念，对空间通过重组与整合的手段来进行新旧功能的转换的最主要目的就是考虑到它的经济性，但并不是说，仅仅用重组来替代重建的改造方式就已经是经济的了，还要在空间重组设计的过程中融入经济性理念，也就是在进行设计时既要考虑空间功能上的需要又要考虑成本的支出还要考虑空间建成后的回报。模块化的重组设计节能可持续，将既有空间进行模块化重组设计，保证了低成本支出，建设完成后利用模块化的方法可以进行必要的后续再改造，保障了空间的可持续性。著名的法国建筑大师勒・柯布西耶曾经说过:“建筑师必须认识建筑与经济的关系，而所谓经济效益并不是指获得商业上最大利润，而是要在生产中以最少的(劳动)付出，获得最大的实效。”以最低的成本建造出符合要求的建筑才是经济的，但是，这里的成本指的并不仅仅是金钱成本，还有空间成本、能源成本、劳动力成本等，最低的成本是资金的投入少、空间的利用率高、能源的消耗少、劳动力的付出少等基本因素有机结合在一起组成的，经济的空间重组与整合，是要能够合理地支配空间、资金、能源、材料与劳力等建设资源，并在长期的综合比较后能够保持数量、标准和效益三者之间适当平衡的相对经济的建筑。对于我国目前的快速的城市发展来说，寻求良好的经济性设计是很有必要的[1]。
2、重组与整合的科学性
我们在用模块化的原则进行重组设计时，要时刻注意设计的科学性，也就是要注意空间的合理性。空间的功能发生改变，形态必然发生改变，而形态发生改变，空间中许多设计指标的使用环境也就发生了变化，在这种情况下要注意新功能空间的使用情况是否合理，即重组与整合后，空间使用起来是否舒适，是否有考虑到使用者的生理感觉和心理感受来设计合理的空间路径及尺度，空间又是否安全，重组后的空间结构是否牢固，交通流线的组织、特殊需求空间的设置是否合理等等。如果说重组与整合的经济性体现的是空间的经济价值，那么重组与整合的科学性体现的便是改造后空间的使用价值，即它使用起来是否好用，也就是空间的“健康”程度。就像是，如果我们现在要造一个“人”，我们注重的一定是保证他的器官健全、血脉通畅，所以，在对空间进行重组的时候，对于一些既定的指标必须要尊重，不能忽视，否则就像是拿钳子去钳着一个人的血管，那血脉怎么能畅通，人又怎么会健康呢[2]。
3、经济性与科学性的辩证关系
经济性与科学性看上去似乎是两个对立的个体，一个空间如果追求经济，似乎就不能兼顾到科学的“严密”，而如果一个空间追求科学似乎又不能照顾到经济的“低廉”。但是，在本课题的空间重组与整合中，经济性并不是绝对的“低廉”，而是合理地支配空间、资金、能源、材料与劳力等建设资源，并在长期综合比较后保持数量、标准和效益三者之间适当平衡的相对的“经济”，这本就是科学的。而在进行空间重组的科学性设计时，为了更“严密”，就必须考虑到方方面面，自然也就包括了经济，要将经济性的理念贯穿于整个科学性设计的各个细节中，才是真正的科学。其实，这看似对立的两个个体也是统一的，二者叠加在一起便是合理性，一个空间的重组既经济又科学，不正是最合理的吗? 秉承经济与科学的原则进行设计，是保证空间合理的必要条件，是完成一个成功的空间重组与整合的必需[3]。
结束语
模块建筑是一种组装化技术, 它用事先预制好的模块构件组装成各种房屋, 施工简便、组装灵活。模块构件在工厂中预制, 便于组织工业化生产、提高工效、减少材料消耗、受季节影响小。模块建筑具有施工速度快、抗震性能好、使用面积大、建筑自重轻、施工简便、组装灵活、用工用料省等特点, 还具有房屋可搬迁的功能,因此在城市建设中应用并将推广。
参考文献
[1]高崧.天普大学模块住宅――模块化设计与建造[J].住区.2011(06)：183-184.
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起源于德国的“模块化教学”[3]方法，可以较好解决上述问题。该方法是基于学习迁移理论基本原理，把课程内容分解成若干个部分，再将具有相同或相近主题的内容进行整合，形成具有内在联系的单元模块并进行教学[4-6]，可以提高学生学习的灵活度，激发学生学习的积极性和主动性，进而提高教学质量。文章以武汉工程大学土木工程专业、道路桥梁与渡河工程专业为例，探索模块化教学方法在隧道工程课程中的应用。
一、隧道工程课程特点及教学现状
（一）内容覆盖面广
目前我校采用的教材是彭立敏、刘小兵主编的《隧道工程》[7]，同时参考了丁文其[8]、覃仁辉[9]、朱永全[10]等主编的教材。这些教材的主要内容大体上包括：绪论、隧道勘测设计、隧道主体结构与附属结构、围岩分级与围岩压力、隧道支护结构的设计计算、隧道施工方法、隧道施工工艺及技术、高速铁路隧道、隧道常见病害及处治方法、隧道施工组织与管理、运营管理与维护等。可见，隧道工程课程内容涵盖面广，包含了规划、设计、施工、运营管理等过程的各个方面，既有基本概念和理论，又有施工工艺和方法；既包含技术层面问题，又包含管理层面问题。
（二）主要内容之间独立性强
隧道工程课程不仅知识点多，而且其主要内容之间具有较强的独立性。如隧道勘测设计、围岩分级、围岩压力等，主要涉及工程地质、岩土工程勘察、岩体力学等知识；隧道主体结构与附属结构，主要涉及建筑结构等知识；隧道施工，主要涉及工程爆破、工程机械等知识；隧道支护，主要涉及岩土工程、建筑材料等知识。
（三） 与先行课程关系密切
隧道工程课程一般在第七或第八个学期开设，在此之前，学生应修完所有专业基础课和大部分专业方向课，掌握相应的专业基础知识。该课程的主要内容和先行课程之间存在密切联系，具体见表1。表1隧道工程课程主要内容与先行课程关系课程内容相关先行课程隧道工程勘测设计工程地质、工程测量、道路勘测设计隧道主体、附属结构建筑结构、钢筋混凝土结构围岩分级、围岩压力、支护结构计算工程地质、岩体力学、材料力学、弹性力学、钢筋混凝土结构隧道施工土木工程施工、施工组织与管理隧道支护岩土工程、建筑材料、地下结构防水隧道通风及高速铁路隧道空气动力学问题流体力学、施工组织与管理（四）教学困境
综上，隧道工程课程内容庞杂，涉及土木工程专业大部分基础知识，导致学生在学习该课程时存在理解不透彻、记忆不深刻等问题，学习积极性普遍不高。如何激发学生学习兴趣，是授课教师面临的一大挑战。
另一方面，隧道工程课程内容具有较强的综合性，如将这些零散的内容按照某种属性或规律进行适当归纳、分类，使之成为若干个相互联系的有机整体，则不仅能够提升学生的学习兴趣，还可以帮助学生构建专业知识体系，使学生对专业知识的认知和理解上升到新的高度。
二、模块化教学设计
针对上述问题，采用模块化基本理论和方法，并根据涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程主要内容归为基本概念、地质及力学问题、施工方法、新技术新方法、运营管理与维护等5个模块（表2），具体分述如下：
（一） 基本概念模块
主要包括隧道的定义、分类、发展历史、隧道主体结构与附属建筑等。隧道工程是地下工程的一种，有别于一般建筑工程，该模块主要介绍隧道工程中的名词、定义及相关基本知识。
（二）地质、力学及支护结构模块
主要包括隧道工程勘测设计、围岩分类、围岩压力、隧道支护结构的计算等。隧道修建在岩土体中，其支护结构的形式主要取决于围岩的工程特性，隧道开挖与支护的核心问题是围岩力学特性及围岩与支护结构的相互作用，即围岩的地质力学问题。
（三）传统施工方法模块
主要包括钻爆法施工、掘进机法施工、隧道辅助施工作业、新奥法等。根据隧道工程所在岩土体性质的不同，可以分为岩质隧道和土质隧道。岩质隧道多采用钻爆法或掘进机法施工，土质隧道多采用盾构法（掘进机法的一种）。新奥法不是具体的施工方法，但目前几乎所有隧道的施工都采用新奥法的基本理念和原理。
（四）非传统施工方法模块
主要包括高速铁路隧道工程、城市地铁隧道工程、海底隧道工程等。近年来出现了上述特殊环境和技术条件下的隧道工程，与之配套的新技术、新方法也日趋成熟，其占有重要地位。
（五） 施工管理与运营维护模块
主要包括隧道施工组织管理、运营阶段的养护与维修等。隧道工程是隐蔽工程，在施工过程中作业空间有限，作业环境危险性高，且各工序之间相互干扰大。在正常运营阶段，车辆冲击、废气排放、地下水、围岩等因素对衬砌耐久性造成不利影响，隧道交通事故、火灾等更是会造成严重后果。这两个方面的问题均需要通过实施管理来解决。表2隧道工程教学内容模块化设计（Ⅰ）编号模块名称主要内容学时分配1基本概念隧道分类及发展历史1隧道主体结构2隧道附属结构12地质、力学及支护结构隧道工程勘测设计2隧道围岩分类1隧道围岩压力1隧道支护结构的计算13传统施工方法钻爆法施工2掘进机法施工1隧道辅助施工作业2新奥法24非传统施工方法高速铁路隧道工程2城市地铁隧道工程1海底隧道工程15施工管理与运营维护隧道施工组织管理2隧道运营阶段养护与维修2上述方法是将隧道工程作为土木工程的一个分支学科来进行探讨，包括理论、方法和工程技术等多个方面。此外，和桥梁工程、道路工程、房屋建筑工程一样，也可以将隧道工程作为工程项目的一种，相应的课程主要内容围绕隧道工程从规划到设计、施工，再到后期管理等。按照该思路，可以将隧道工程课程的内容划分为：隧道工程基本理论与基本概念、隧道工程规划选址与设计、隧道工程施工、隧道运营管理4个模块，这4个模块则直观反映了隧道工程项目建设的大体流程（图1）。
三、模块化教学实施及效果评价
武汉工程大学土木工程专业创办于1992年，是学校“十二五”重点建设学科之一，为一级学科硕士学位授权点、湖北省楚天学者设岗学科、省级品牌专业。该学科现设有建筑工程方向、交通土建方向，以及道路桥梁与渡河工程。隧道工程是我校土木工程专业（交通土建方向）及道路桥梁与渡河工程专业学生的专业方向课。2014年开始，将上述模块化教学方法应用于我校土木工程专业（中英班）、土木工程专业（交通土建方向）及道路桥梁与渡河工程专业的隧道工程课程。
首先，按照表2中的方法，从内容属性的角度出发进行模块划分，在讲授每一个模块之前，提醒学生复习与之相关的课程内容；在讲授课程的过程中，提醒学生讲授的内容涉及哪些专业基础知识，从而让学生认识到专业基础知识对于后续专业课学习的重要性。其次，在每一个模块内容讲授完毕时，归纳总结该模块的主要内容，详细分析将这些内容作为一个模块的原因，让学生理解同一模块中各部分内容之间的内在联系。再次，在全部课程内容讲授完毕时，引导学生回顾课程内容，分析各部分内容之间的逻辑关系，帮助学生建立专业思维，构建专业知识体系。最后，采用上述工程项目建设阶段模块（图1），引导学生再次回顾教学内容，可以有效促进学生的开放性思维，并全面提升学生运用专业知识分析和解决工程问题的能力。
经过一年多的模块化教学探索和实践，该课程教学取得了一定成效，学生的学习积极性得到普遍提升。学生反映，在学习隧道工程课程过程中，较全面地回顾了先行课程涉及到的知识，对专业知识体系的认识上升到了新的高度。
四、结语
基于学习迁移理论基本原理，按照涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程内容分为基本概念模块以及地质、力学及支护结构模块、传统施工方法模块、非传统施工方法模块、管理与维护模块等。此外，按照工程项目建设的阶段，将该课程内容划分为：基本理论与基本概念、规划选址与设计、施工、运营管理4个模块。二者联系紧密，互为补充。实施该模块化教学方法，提高了学生的学习积极性，促进学生深入理解课程内容，培养学生运用专业基础知识分析、解决专业问题的能力，帮助学生构建专业知识体系，收到了良好效果。
需要指出的是，模块化教学方法绝不是简单地将课程内容划分模块分别讲解。在实际操作过程中，需要引导学生去分析、思考划分模块的依据以及各模块之间的内在联系，并站在教材编者的角度去分析课程的内容构成，从而帮助学生构建专业知识体系，培养学生善于运用专业知识分析和解决实际工程问题的习惯和能力。课堂上应适当组织学生进行研究性学习，并布置课程作业，充分发挥学生自主性，实现师生之间互动。
参考文献：
[1]高. 应用型人才培养的“模块化”建筑教学研究[J]. 高等建筑教育，2015，24（2）：73-77.
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[5]李向农，万莹. 留学生预科汉语模块化教学模式的探索与实践[J].华中师范大学学报：人文社会科学版，2013，52（6）：176-181.
[6]王淑青，雷桂斌，熊正烨，等. 基于模块化的单片机实践教学模式改革[J].电气电子教学学报，2014，36（4）：100-104.
[7]彭立敏，刘小兵. 隧道工程[M].长沙：中南大学出版社，2009.
[8]丁文其，杨林德. 隧道工程[M].北京：人民交通出版社，2012.
[9]覃仁辉，王成. 隧道工程[M].重庆：重庆大学出版社，2013.
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隧道工程;模块化教学;学习迁移理论;教学研究
近年来，随着高速公路、铁路建设及城市地下空间开发的蓬勃发展，出现了越来越多的隧道工程，交通、市政建设领域对隧道工程专业技术人才的需求量不断增大。培养创新能力、应用能力及解决能力实际问题较强的应用型专业人才是地方本科院校的主要办学目标之一［1－2］。笔者在隧道工程教学过程中发现，该课程内容覆盖面广，且较为零散，采用按教材章节顺序进行授课的传统教学模式难以达到良好效果，亟需探索新的教学模式。起源于德国的“模块化教学”［3］方法，可以较好解决上述问题。该方法是基于学习迁移理论基本原理，把课程内容分解成若干个部分，再将具有相同或相近主题的内容进行整合，形成具有内在联系的单元模块并进行教学［4－6］，可以提高学生学习的灵活度，激发学生学习的积极性和主动性，进而提高教学质量。文章以武汉工程大学土木工程专业、道路桥梁与渡河工程专业为例，探索模块化教学方法在隧道工程课程中的应用。
一、隧道工程课程特点及教学现状
(一)内容覆盖面广
目前我校采用的教材是彭立敏、刘小兵主编的《隧道工程》［7］，同时参考了丁文其［8］、覃仁辉［9］、朱永全［10］等主编的教材。这些教材的主要内容大体上包括:绪论、隧道勘测设计、隧道主体结构与附属结构、围岩分级与围岩压力、隧道支护结构的设计计算、隧道施工方法、隧道施工工艺及技术、高速铁路隧道、隧道常见病害及处治方法、隧道施工组织与管理、运营管理与维护等。可见，隧道工程课程内容涵盖面广，包含了规划、设计、施工、运营管理等过程的各个方面，既有基本概念和理论，又有施工工艺和方法;既包含技术层面问题，又包含管理层面问题。
(二)主要内容之间独立性强
隧道工程课程不仅知识点多，而且其主要内容之间具有较强的独立性。如隧道勘测设计、围岩分级、围岩压力等，主要涉及工程地质、岩土工程勘察、岩体力学等知识;隧道主体结构与附属结构，主要涉及建筑结构等知识;隧道施工，主要涉及工程爆破、工程机械等知识;隧道支护，主要涉及岩土工程、建筑材料等知识。
(三)与先行课程关系密切
隧道工程课程一般在第七或第八个学期开设，在此之前，学生应修完所有专业基础课和大部分专业方向课，掌握相应的专业基础知识。该课程的主要内容和先行课程之间存在密切联系.
(四)教学困境
综上，隧道工程课程内容庞杂，涉及土木工程专业大部分基础知识，导致学生在学习该课程时存在理解不透彻、记忆不深刻等问题，学习积极性普遍不高。如何激发学生学习兴趣，是授课教师面临的一大挑战。另一方面，隧道工程课程内容具有较强的综合性，如将这些零散的内容按照某种属性或规律进行适当归纳、分类，使之成为若干个相互联系的有机整体，则不仅能够提升学生的学习兴趣，还可以帮助学生构建专业知识体系，使学生对专业知识的认知和理解上升到新的高度。
二、模块化教学设计
针对上述问题，采用模块化基本理论和方法，并根据涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程主要内容归为基本概念、地质及力学问题、施工方法、新技术新方法、运营管理与维护等5个模块，具体分述如下:
(一)基本概念模块
主要包括隧道的定义、分类、发展历史、隧道主体结构与附属建筑等。隧道工程是地下工程的一种，有别于一般建筑工程，该模块主要介绍隧道工程中的名词、定义及相关基本知识。
(二)地质、力学及支护结构模块
主要包括隧道工程勘测设计、围岩分类、围岩压力、隧道支护结构的计算等。隧道修建在岩土体中，其支护结构的形式主要取决于围岩的工程特性，隧道开挖与支护的核心问题是围岩力学特性及围岩与支护结构的相互作用，即围岩的地质力学问题。
(三)传统施工方法模块
主要包括钻爆法施工、掘进机法施工、隧道辅助施工作业、新奥法等。根据隧道工程所在岩土体性质的不同，可以分为岩质隧道和土质隧道。岩质隧道多采用钻爆法或掘进机法施工，土质隧道多采用盾构法(掘进机法的一种)。新奥法不是具体的施工方法，但目前几乎所有隧道的施工都采用新奥法的基本理念和原理。
(四)非传统施工方法模块
主要包括高速铁路隧道工程、城市地铁隧道工程、海底隧道工程等。近年来出现了上述特殊环境和技术条件下的隧道工程，与之配套的新技术、新方法也日趋成熟，其占有重要地位。
(五)施工管理与运营维护模块
主要包括隧道施工组织管理、运营阶段的养护与维修等。隧道工程是隐蔽工程，在施工过程中作业空间有限，作业环境危险性高，且各工序之间相互干扰大。在正常运营阶段，车辆冲击、废气排放、地下水、围岩等因素对衬砌耐久性造成不利影响，隧道交通事故、火灾等更是会造成严重后果。这两个方面的问题均需要通过实施管理来解决。上述方法是将隧道工程作为土木工程的一个分支学科来进行探讨，包括理论、方法和工程技术等多个方面。此外，和桥梁工程、道路工程、房屋建筑工程一样，也可以将隧道工程作为工程项目的一种，相应的课程主要内容围绕隧道工程从规划到设计、施工，再到后期管理等。按照该思路，可以将隧道工程课程的内容划分为:隧道工程基本理论与基本概念、隧道工程规划选址与设计、隧道工程施工、隧道运营管理4个模块，这4个模块则直观反映了隧道工程项目建设的大体流程。
三、模块化教学实施及效果评价
武汉工程大学土木工程专业创办于1992年，是学校“十二五”重点建设学科之一，为一级学科硕士学位授权点、湖北省楚天学者设岗学科、省级品牌专业。该学科现设有建筑工程方向、交通土建方向，以及道路桥梁与渡河工程。隧道工程是我校土木工程专业(交通土建方向)及道路桥梁与渡河工程专业学生的专业方向课。2014年开始，将上述模块化教学方法应用于我校土木工程专业(中英班)、土木工程专业(交通土建方向)及道路桥梁与渡河工程专业的隧道工程课程。首先，从内容属性的角度出发进行模块划分，在讲授每一个模块之前，提醒学生复习与之相关的课程内容;在讲授课程的过程中，提醒学生讲授的内容涉及哪些专业基础知识，从而让学生认识到专业基础知识对于后续专业课学习的重要性。其次，在每一个模块内容讲授完毕时，归纳总结该模块的主要内容，详细分析将这些内容作为一个模块的原因，让学生理解同一模块中各部分内容之间的内在联系。再次，在全部课程内容讲授完毕时，引导学生回顾课程内容，分析各部分内容之间的逻辑关系，帮助学生建立专业思维，构建专业知识体系。最后，采用上述工程项目建设阶段模块，引导学生再次回顾教学内容，可以有效促进学生的开放性思维，并全面提升学生运用专业知识分析和解决工程问题的能力。经过一年多的模块化教学探索和实践，该课程教学取得了一定成效，学生的学习积极性得到普遍提升。学生反映，在学习隧道工程课程过程中，较全面地回顾了先行课程涉及到的知识，对专业知识体系的认识上升到了新的高度。
四、结语
基于学习迁移理论基本原理，按照涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程内容分为基本概念模块以及地质、力学及支护结构模块、传统施工方法模块、非传统施工方法模块、管理与维护模块等。此外，按照工程项目建设的阶段，将该课程内容划分为:基本理论与基本概念、规划选址与设计、施工、运营管理4个模块。二者联系紧密，互为补充。实施该模块化教学方法，提高了学生的学习积极性，促进学生深入理解课程内容，培养学生运用专业基础知识分析、解决专业问题的能力，帮助学生构建专业知识体系，收到了良好效果。需要指出的是，模块化教学方法绝不是简单地将课程内容划分模块分别讲解。在实际操作过程中，需要引导学生去分析、思考划分模块的依据以及各模块之间的内在联系，并站在教材编者的角度去分析课程的内容构成，从而帮助学生构建专业知识体系，培养学生善于运用专业知识分析和解决实际工程问题的习惯和能力。课堂上应适当组织学生进行研究性学习，并布置课程作业，充分发挥学生自主性，实现师生之间互动。
作者：王章琼 黄民水 余浩延 单位：武汉工程大学资源与土木工程学院
参考文献:
［1］高．应用型人才培养的“模块化”建筑教学研究［J］．高等建筑教育，2015，24(2):73－77．
［2］路江．浅析模块化教学改革中的若干问题［J］．合肥学院学报:自然科学版，2015，25(2):74－77．
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［6］王淑青，雷桂斌，熊正烨，等．基于模块化的单片机实践教学模式改革［J］．电气电子教学学报，2014，36(4):100－104．
［7］彭立敏，刘小兵．隧道工程［M］．长沙:中南大学出版社，2009．
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1永临结合的理念研究
永临结合是建筑行业中一种工程建设的理念，针对的是实现建筑项目高质量发展这一协调发展的思路形成的建设理念，具有较强的实践价值和应用优势，永临结合是将工程建设投产后的永久性工程与施工过程中使用到的临时工程相结合，综合考虑多项要素进行统一建设，将两次投资活动集中为一次，是一项高效经济性的建设实践活动，特别是在针对项目规模大、投资成本高的建筑项目进行施工建设时，建设周期长，成本投入高，需要同时进行大量的配套工程、临时作业，投入较高的资金成本、资源成本。将永临结合的理念融入其中，科学、合理地组织施工，保证施工流程的规范性、有序性，将永久工程建设结构在临时工程中充分发挥出应用价值和优势，是现代社会发展中建筑行业必须要重视的一大理念，实现永临结合是工程项目建设中实现可持续发展、提高工程经济效益和综合效益的有力措施[1]。在当今建筑行业中，绿色施工与降本增效等理念越来越受重视，永临结合作为创新技术的代表，也相应越来越为人所接受，并在建筑施工工程中得以有效应用。在施工项目中遵循永临结合理念，不仅能在施工过程中发挥绿色、环保、节能等作用，也可有效缩短工期，节约施工成本，同时提升工程形象。因此在建筑行业中，永临结合理念将成为未来的发展趋势，在后续工作中得以更为广泛地应用。
2模块化内置施工升降机应用优势
模块化内置施工升降机是人货混载的一种垂直运输设备，广泛应用到了建筑领域。施工升降机所涵盖的范围较广，不仅包括施工电梯，也包括各类施工平台。单纯的施工升降机由轿厢、驱动机构、标准节、附墙、底盘、围栏、电气系统等各部分构成，其工作原理是通过电机驱动轿厢沿导轨架进行垂直升降，驱动系统置于轿厢顶上方，轿厢顶部还设置有吊杆，用来安装导轨架标准节，四周设置栏杆，以便于驱动系统检修保养。施工电梯一般采用双笼体形式，即每个导轨架的两侧分别设置轿厢与驱动系统，共有2套可以各自独立沿导轨架升降的轿厢，这种施工升降机也经常与塔吊、爬升模架等机械设备配合施工，在建筑施工工程中，施工升降机常被用于载人载货施工环节。在现代化建设进程逐步推进的时代背景下，建筑行业中利用施工升降机完成了一系列的施工建设任务，由于施工升降机所处的工作环境较差，有着巨大的运行负荷，很容易发生电气故障、机械故障的问题，要得到维修人员的及时处理，防范可能存在的安全事故问题。传统的施工升降机是以外挂是为主，而内置施工升降机则体现出了诸多优势，不仅成本较低，而且强调了施工规范性和安全性，一旦发生内置施工升降机断绳等问题时，可以在一定的速度中形成吊笼制停，通过传感器的作用将电源切断，传感器开始运作，意味着内置施工升降机需要通过人力操作来复位或开关，内置施工升降机系统大大提高了整个施工过程的安全性，节约了资金投入，降低了施工成本，整个运输过程更加快捷、方便，周转率大大提高。在建筑施工中，施工升降机的应用是关键设备之一，不管是外挂设置还是内置装置，均需要强调安全性能维护和保养施工升降机[2]。内置施工升降机主要是有以下几个部分共同组成的，包括主机、控制柜、承重梁、吊笼、导轨、对重、随行电缆、层门、安全装置、控制线路等，运行时由司机在操纵箱发出操作指令，控制柜进行分析和计算，向主机发送分析计算的结果，升降机接到命令之后进行相关运行，在工程施工中，司机和施工人员之间的沟通利用对讲系统进行，司机接收到呼机指令之后，明确停靠的楼层，按照显示屏上的信息，内置施工升降机会进行自动的运行和操作，司机采取手动的方式，利用开关控制吊笼门层门完成运输任务，操作升降机的过程更加便捷。模块化内置施工升降机的应用有助于保证施工安全性，减少了施工人员数量，在安装拆卸过程中，只需要四个人、用两天的时间就可以完成安装拆卸作业，每五层提升一次，工作效率更高，施工成本投入低。传统外挂式施工升降机和模块化内置施工升降机相比，受到天气因素的影响更大，很容易发生施工不便、增加危险程度的情况，甚至可能对工程建筑的外部形成危害，破坏美观外立面效果，发生开关失灵或电线短路时，外挂式施工升降机会出现坠落风险，而内置施工升降机则配备了专门的强制驱动拽引器，面临恶劣条件，也不会发生冲顶等危险，当出现坠落或超速下降的情况时，内置施工升降机的限速器会开启安全钳，平稳运作，将吊笼落在导轨上，整个过程平稳，保障了人员和物料的安全。内置施工升降机突破了环境因素的限制，不再受天气因素的影响，节约了大量的施工时间，施工安全性更强，是一项绿色安全的施工技术。内置施工升降机是以电梯为依据研发出的运输系统，作为一种新型的垂直运输体系，模块化内置施工升降机运行中，施工安全得到了有力的保障，逐步构建起了完善的安全防护体系。内置式施工升降机在各种电梯结构的建筑物中广泛应用，使用率高，体现出了较强的应用价值，对施工过程形成了全方位的保护效果，因为其特有的安全防护系统和完善的施工指导手册，在同类工程中体现出了更强的实用性，值得广泛推广和大范围的应用[3]。
3模块化内置施工升降机永临结合的技术应用
3.1建立操作平台系统
模块化内置施工升降机操作平台系统构成相对复杂，操作平台系统是防护与促进模块化内置施工升降机的中枢控制系统，在施工升降机中扮演了重要角色，在此操作平台系统中，控制单元、操控系统及运行系统等各系统集于一处，共同管控模块化内置施工升降机的运行。操作平台系统是模块化内置施工升降机的核心系统，对升降机的正常运行与功能的有效发挥具备直接影响，在模块化内置施工升降机运行过程中需要根据平台的功能要求和运行实际掌握控制要点，实现对模块化内置施工升降机的有效操控，提高平台的操作效率，使模块化内置施工升降机发挥自身基本功能，提升自身运行效果。
3.2建立升降动力系统
升降动力系统是模块化内置施工升降机得以实现正常升降功能的重要保障，升降动力系统主要采用液压制动的方式，根据建筑结构的特点以及建筑物的施工要求选择升降的高度。升降动力系统在工作中既要保证平稳升降，也要控制升降的幅度。升降动力系统在运行中需要保证动力系统的完善性，保证动力系统功能正常。除此之外，动力系统需要与锁闭系统相连接，保证模块化内置施工升降机在升降到预定高度之后能够依靠锁闭系统进行定位，提高动力系统的运行效果并保证升降平台的安全性。
3.3建立附墙系统
附墙系统是模块化内置施工升降机的组成系统，附墙系统主要的功能在于为结构施工提供遮挡服务，避免升降机运作以及结构施工中出现配件掉落或其他的安全事故。除此之外，附墙系统还具有美观性的特点，在施工过程中能够根据施工的要求和特点以及施工的具体情况做好施工遮挡，使模块化内置施工升降机能够在整体升降和施工过程中依靠附墙系统完成施工作业。附墙系统在实际运行中需要按照施工的要求和升降机的运行实际选择运行方式，并在升降机的控制系统中对附墙系统的高度进行调节，保证附墙系统能够在模块化内置施工升降机的运行中发挥作用。
3.4建立一体化防护体系
模块化内置施工升降机永临结合的技术应用中，要建立起完善的一体化施工防护体系，因为在安全防护设备方面，内置施工升降机的应用尚未确定统一标准，使用临时搭设的防护设备，仍旧存在一定的操作风险，建立起一体化的防护体系，可以利用建筑物的电梯井，设计顶部位置的防护棚，防范坠物风险和雨水等恶劣天气的风险问题，设置防护棚时要将其设置成可伸缩形式，并且能够进行自主调节，起到更好的防护效果。在制作防护棚和门的时候，要采取差异性的制作方案，将其中的不同之处对比和体现出来，保证最终的制作方案合理、可靠，经过垂直试验等方式，确定防护棚和门最大的承受极限，防止出现被破坏的情况，实现循环和再利用的目标，推广和应用防护棚与门。值得注意的是，在构建一体化防护体系时要强调对技术的创新，建立起新型的防护体系，适应现代社会背景下建筑行业的施工要求、施工标准，构建起新型的防护棚，提高安全保障水平，促进施工效果安全性、稳定性的提升，深入开展对防护体系的建设工作，可以转变主体结构，形成硬防护主体结构新形式，研究升降机的铜扣等各个细节，生产和研发出更加安全的电动防护门[4]。
3.5设置逃生装置系统
逃生装置系统的设置在内置施工升降机应用中是必不可少的，目前内置施工升降机的逃生设置仍旧采取攀爬梯的方式进行逃生，这样的方式安全性不足，在资源空间的利用方面也体现出了一定的缺陷，保存逃生装置的难度大，在需要逃生装置时，很容易出现无法顺利逃生的情况，对施工安全保障作用不足。因此设置逃生装置系统要合理、科学地优化逃生装置的应用技术，设置应急逃生装置，要强调伸缩式的功能，在传统的攀爬梯基础之上，将能够伸缩的逃生梯设置在顶部位置，做好固定作业，形成顶部的应急逃生通道。制作逃生工具时，可以在顶部设计和安装伸缩折叠逃生梯，利用应急逃生梯应用，合理布局空间，提高逃生装置系统的设计效果。加强新型应急逃生装置的应用，提高应急逃生系统的安全性，例如新型的折叠伸缩逃生装置，具有较强的应用优势，体现出了空间利用率高的特征，不需要占据更多的内部空间，丢失的风险小，具有极高的推广价值。在应急过程中使用新型的折叠伸缩逃生装置，不容易出现损坏等情形影响逃生效果，逐步推广和应用新型的逃生装置，优化逃生系统，实现对模块化内置升降机永临结合技术的合理应用，强调施工的安全性，实现安全生产、安全作业的建设目标[5]。
3.6电梯模块化自由拼装
模块化内置施工升降机永临结合技术应用中，可根据不同的井道标准，采取电梯模块化自由拼装的方式，优化最终的设计效果，提高模块化内置施工升降机的应用效果，发挥出永临结合技术的应用优势，将不同的电梯井分解成多个模块，形成模块化的形式，再根据轿厢的不同设计效果和运行步骤，研究、设计和设置后续的拆卸环节，运用轿厢的完整功能和多样化外形的可替代性，重复利用轿厢，推广和使用内置施工升降机。制造轿厢模块化时可以利用定制产品，改善一系列的问题，采取个性化定制的方式制作产品，利用一定的模块完成重组，普及产品的应用，扩大推广范围，通过轿厢的模块化制造以及旧箱板材料的标准化设计，推动模块化内置施工升降机永临结合技术的应用创新进程。
3.7融合电梯设计技术
外挂式施工升降机和模块化内置施工升降机相比，工作原理上体现出了不同的差异性，内置施工升降机和正式的电梯更加相似，因此可以共同使用相同的配件，因此在永临结合技术的开发和应用中，可以借助正式电梯配件的技术研究成果，提高模块化内置施工升降机的永临结合技术应用效率。在正式电梯中的一些配件可以结合使用到内置施工升降机中，在施工升降机的轨道设计中，利用正式电梯的图纸、支架和轨道等方案，加强对轨道修缮和保养工作的研究，重复利用资源，节约成本投入，避免二次施工，降低投入到电梯施工中的成本。模块化内置施工升降机永临结合技术开发和应用，要逐步推进技术创新的进程，利用电梯配件和升降机配件的相互结合，使电梯设计技术有机融合在一起，逐步使用正式电梯配件取代升降机配件，向着这一方向进行研究和实践探索。因为内置施工升降梯和正式的电梯结构体系之间有着相似性，几乎是相同的，在正式电梯的图纸基础之上，保证内置施工升降梯的安全使用，可以将正式电梯的图纸应用其中，使用正式的电梯配件和升降机配件相互取代，设计出更加符合正式电梯运行需求和升降机性能要求的系统，形成配件替换使用的说明书。真正将模块化内置施工升降机的永临结合技术应用优势和价值发挥出来，强化施工效益，提高工程建设的经济效益和综合效益[6]。
4结论
综上所述，施工升降机在建筑项目的施工中担负着重要的使命，作为不可或缺的运输设备，得到了广泛运用，模块化内置施工升降机在安全性能和使用与维护的便捷性方面均体现出了一定的优势，逐渐替代了外挂装置。在模块化内置施工升降机的应用中，将永临结合的应用技术理念融入其中，发挥出了内置施工升降机的可靠性能优势，建立和完善一体化防护体系，设置逃生装置系统，利用电梯模块化自由拼装，融合电梯设计技术，提高了建筑施工的质量性能，节约了成本投入，实现了资源效益最大化的目标，提高了我国建筑行业的发展水平。
参考文献
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篇9
关键词 ：BIM；工程造价；三维碰撞；信息共享
中图分类号：TU723；TU2文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）02-0049-03
随着我国综合国力的提升，作为国民经济支柱之一的建筑业也在蓬勃发展，然而，与之对应的工程造价管理却存在着诸多问题.基于传统造价模式存在的种种弊端，我国“十二五”计划提出了全面运用建筑信息模型进行造价管理的理念.
1 工程造价管理
工程造价管理是运用科学、技术原理和方法，在统一目标、各负其责的原则下，为确保建设工程的经济效益和社会权益而对建筑工程造价管理及建筑工程价格所进行的全过程、全方位的符合政策和客观规律的组织活动[1].
2 我国造价管理的现状
我国工程造价模式从根据手工绘图计算发展到软件绘图算量，计价方式也从定额模式发展到清单计价模式，经过几十年的发展，正在不断的改进完善[2].但是，整个造价行业的发展水平与当前经济、社会的发展水平之间仍存在一定的差距，存在诸多弊端.
2.1 我国造价管理人员素质偏低
在西方国家，造价管理模式已相对成熟，由具备较高专业知识和素质的人员进行造价管理，但在国内，造价管理者呈现老龄化的趋势，对造价管理的认识存在一定的滞后性.部分从业人员虽系工程造价专业出身，但其专业知识与现代化的造价管理需求之间仍存在较大差距.
2.2 我国造价管理模式与市场脱节
在计划经济时代，建筑造价管理大多采用行政管理的计价方式，建筑工程造价大多依据计划价格和行政规定进行编制.其次，除了国家有关部门制定的定额外，各省级行政单位往往也根据自身情况制定本省定额.这些计价资料往往是以大城市的价格水平为依据进行编制，其他地区的市场价格难以得到反映[3].
2.3 我国造价管理信息化程度低
虽然，我国大部分建筑企业已使用造价软件，但是我国在工程造价管理方面的信息化起步较晚，普及不到位.而且，现在基本通过二维图纸进行项目的造价预算，对造价师读图能力要求很高，容易引起工程量的漏算或者错算.
2.4 传统造价管理的局限性
第一，随着经济和技术的发展，出现了大批技术复杂的大型工程，传统造价的模式已不能满足这些建筑的施工要求.第二，目前我国建筑工程“三超”现象严重，工程质量难以保证，工期一再拖延，造价难以控制[4].第三，工程项目造价数据难以高效共享，各阶段管理人员难以协同作业.
3 BIM在工程造价中的应用
3.1 BIM简介
BIM（Building Information Modeling）的中文译名为“建筑信息模型”，即推行建筑工程设计、施工以及管理工作工程信息模型化和参数化[5].美国国家BIM标准（NBIMS）组织将其定义为“建设项目物理和功能特性的数字化表达，实质是一个共享的知识资源库，为项目在全生命周期中的决策提供可靠信息和依据.在项目不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中输入、提取、更新和修改信息，支持和反应其各自职责的协同工作”[6].
3.2 全过程造价管理
20世纪90年代初，我国提出了“全过程造价管理”理论，即要求工程造价的计算与控制必须从立项就开始，直到工程竣工为止[7].全过程造价管理要求建设单位在实施各个环节时，采取动态控制措施，将工程项目总投资控制在合理范围之内.
3.3 BIM在全过程工程造价中的应用
如前所述，我国工程造价管理中存在诸多问题，而BIM具有可视化、模型化、参数化等特点.利用BIM建模，将图纸通过可视化形象地演示出来，可以避免由于各专业分开设计造成的碰撞.再有，利用BIM可以将施工过程中各阶段的数据进行整合，形成数据库，为建筑运营过程中问题的解决提供了便利.下面主要从模块化计价模式、三维碰撞检验、信息积累和共享等方面来阐述BIM在工程项目造价管理中的作用.
3.3.1 基于BIM的模块化计价模式研究
工程预算的准确性往往决定着一个工程项目能否成功实施，而工程量计算以及造价信息的准确性影响着工程造价.模块化计价原理是在分析整个工程项目的基础上，综合以上影响工程造价的两个主要因素，将建筑工程分解成若干模块，再将这级模块依次分解成独立的下级模块.在模块全部分解完成后，各级模块保持相对独立的同时也全面覆盖了整个工程项目[8].这种模块化的建筑信息模型从整个建筑的生命周期出发，一方面可以实现从设计咨询到初步设计再到施工图设计等各阶段的信息细化和实时更新；另一方面可以满足数据信息的共享，有助于提高参与工程建设各单位的协调性与效率[9].
苏州中心广场项目由10幢建筑构成，总投资约285亿元.该工程地下面积20余万平方米，地下单层建筑面积达7万平方米，每层施工段达到24个之多，中亿丰建设公司运用鲁班BIM技术建立模型，利用模块化进行施工分区，自动分析每个模块人材机的消耗，制定资源计划，便于有效控制项目成本.
由此可以看出，通过BIM技术对建筑进行模块化管理，使建筑物形成一个有机的整体，对各模块各施工阶段的分析进行精细化管理，从众多方案中选择最优方案，进而节约施工成本，提高造价水平.
3.3.2 基于BIM的三维碰撞检验研究
三维碰撞的管线检验，即施工技术人员在正式施工以前对管线进行检验并解决大量构件碰撞的问题.目前，我国的设计院基本都是采取分专业设计的模式，且大部分设计都是二维平面设计，因此会产生设计不合理导致各专业管线之间、管线与建筑结构的碰撞，给施工带来麻烦，造成返工或者浪费，导致工程造价的增加.如图3，由于二维平面空间有限，容易忽视在实际操作中构件与构件之间的碰撞问题，而利用三维可视化视图，可以很快发现构件之间的碰撞问题.对于一些复杂的大型工程，利用BIM技术进行三维碰撞检测具有显著的优势.通过建立BIM模型，利用碰撞检验系统整合各专业模型，自动找出各模型间的碰撞点，直接在模型中修改，自动生成修改后的图形.
2011年，江苏正方园集团利用鲁班BIM技术对无锡地铁控制中心项目进行碰撞检查，发现碰撞点440多处，经过双方协商确定需要修改的碰撞点共145处.如果这些碰撞点不提前消除，可能会造成15~20万元的成本损失及10~20天的工期延误[10].
因此，利用BIM的可视化功能进行碰撞检测，不但能消除在设计中存在的碰撞，还能降低返工和建材浪费的可能性，从而优化施工方案，避免工期延误，降低工程造价.
3.3.3 基于BIM的信息积累和共享研究
近年来，施工单位和造价单位在完成施工项目和预决算之后，与项目有关的数据信息基本都以纸质文档或Word、Excel、PDF等格式的电子文档进行保存[11].这样2D形式的电子档，在施工结束之后基本都存放在档案馆，利用价值也很小.而通过BIM建模，在全过程造价周期中，所有的数据采集、处理和改进都在同一个建筑模型中进行，保护了信息的完整性；同时，用BIM建筑信息模型代替纸质的图纸和数据进行保存，有利于资料的积累，方便以后的查看和反复利用.
利用BIM技术，在全寿命周期的各阶段的技术人员可以随时查看各时段的数据，通过信息化的终端和BIM数据后台在计算机中完成数据的表达、交流和共享.如图5，通过BIM将一个个独立的岗位联系到了一起，以前，通常进行的是流水施工，设计、采购、施工、造价之间缺少信息的交流.
上海中心大厦的主体建筑结构高度为580米，总高度632米，总建筑面积57万平方米.在项目中采用鲁班PDS系统管理和共享BIM数据，项目部成员可以随时访问.在施工过程中如遇到工程变更等突况，可以第一时间上传到MC系统，实时更新，材料人员根据MC系统上的数据进行材料采购，减少浪费.
总而言之，BIM信息的积累和共享使得各方能够准确获取实物量，从而制定采购计划，避免不必要的材料浪费，及时确认变更工程量及工程进度款，并进行费用的审核，避免不必要的成本支出[12].
4 结语
BIM技术在工程项目全过程造价中的应用，通过可视化建模，有助于减少视图的误差；通过碰撞检验，有益于优化施工方案、控制成本；通过动态数据库，有利于各管理线的协同工作、信息共享.BIM技术的应用，可以有效的解决我国传统管理模式下“三超”、信息脱节、信息化程度低等问题，为我国建筑行业的发展提供帮助.
虽然，我国“十二五”计划提出了全面运用建筑信息模型进行造价管理的理念，但目前BIM的应用尚处于初级阶段，在全过程造价管理方面的潜在应用价值还没有充分发挥出来.然而，BIM时代已经来临，BIM必将成为我国未来建筑业发展的大趋势，所以BIM软件亟须不断摸索尝试，从而逐渐成长为符合我国建筑行业标准的应用软件，解决传统技术在造价管理中的局限性.
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篇10
社会的发展促进了人们生活水平的提高,人们居住条件得到较大的改善。对家庭装修及家具的要求也越来越高。对家具的要求不仅要造型新颖,富有时代感,还需要其功能齐全,适用。另外,由于各住房设计的布置不同,亦需要现代家具设计能随住房条件的不同而变化。家具模块化设计及机构在家具设计中的应用可在一定程度上满足人们对家具的这种要求。
目前市场上流行的家具从风格上可以分为:
现代家具、欧式家具、美式家具、中式古典家具等。
从中外家具发展史可以看出,现代家具、欧式家具、美式家具属于西方家具发展的顺延。它与中国家具的发展历程有着不同的文化背景和发展轨迹。而中国家具的发展历程由于社会原因在清末时期出现断层,导致现在流行的家具普遍缺少中国传统元素和中国的文化气息。
在现代设计不断寻找新语言的今天,中国的悠久历史、辽阔地域和多民族文化艺术形式造就的东方传统文化则显现出平和、含蓄和睿智,这也许正是喧嚣浮躁的现代人所渴望的心灵沉静。
意欲改变中国设计现状的国内设计界,正热衷于将中国传统元素应用到现代设计中,主要有“写形”和“写意”两种形式。“写形”即将可见的中国传统元素借助现代设计表现手法进行展现,这是浅层表现形式。“写意”则不拘泥于单纯的外在形式,而在无形中追求内在的“天人合一”、“以和为美”的中国传统审美理念,这是深层的表现形式。东方传统图形语言对于意境的表现独具魅力,常常只有将“形”和“意”完美结合,才能在现代设计中将传统文化演绎得恰到好处。
本研究想通过在中国传统家具中寻找一种元素,运用现代造型手法,使传统与现代的风格结合。并注重家具的结构研究,以满足人们对家具更高的诉求,实现有中国特色的现代新型结构家具。
1家具模块化设计及应用
1.1家具模块化设计
家具模块化设计是根据一定的设计理念,设计出一种或者几种基本模块,加上一些简单的板块件与连接件,进行不同的组合拼装,得到不同造型,不同使用功能的家具。
案例:
某整套家具产品设计来源于基本造型是从“寿”字演变成床,床是由若干个基本造型的模块组成,模块是“寿”字中一部分演变过来的,通过不同方式的组合及各种结构运用得到造型各异,用途不同的家具。
通过对品牌家具市场的调研,根据该设计的风格和审美取向,现定位为新中式简约多功能模块化家具,在实现一定功能的基础上,注重结构的研究,使家具设计更具有人性化,满足人们对求新求变和多样化的诉求。
1.2家具模块化设计的应用
模块化设计先要设计一到几个基本模块,根据用途进行组装。
案例:
用“寿”字演化的图形的一部分,设计成基本模块(见图一),用四个基本模块组装成形状像“花瓣”的床(见图二)再用四个基本模块从不同方位组合,可组成“流水形”书桌。(见图三)使用滚道技术,使桌面自由滑动,使用起来更加人性化。用四个基本模块,一些隔板可以组成“流水形”书架。(见图四)用四个基本模块,组装成一个“叶子形”衣柜。(见图五)用基本模块还可以组合成沙发,沙发由两个基本模块和几个箱体结构组成,其靠背(腰靠、头靠)、坐垫则由软体材料组成。侧面的形状为人的曲臂造型。(见图六)茶几是由两个基本模块组成,使用了平行四边形机构,使茶几面板能平行升降。以此类推还可以组成电视柜和其他家具等等。
图一
图二图三
图四图五
图六
在设计家具的同时考虑绿色设计理论的应用。“绿色设计”理论是建立在产品周期理论上的现代设计理念,以绿色产品作为绿色设计的最终体现,即“在产品整个生命周期内,着重考虑产品环境属性(可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等),并将其作为设计目标,在满足环境目标要求的同时,保证产品应有的功能、使用寿命、质量等”。
上述案例家具的模块组件,选用脱脂木质材料,利用其天然美丽的纹理制作家具,强调自然美的理念。在设计上不仅考虑材料的本身环保性,还要考虑组合造形尽可能体现其绿色生态、环保、健康等命题。如:衣柜的“叶子形”,书柜的“流水形”等。在色彩上使用了和大自然相接近的颜色,如:绿色、黄色、褐色等。在设计模块化组合时,必须始终以人为中心,满足人体工程学的尺度和舒适度的要求,使设计更具人性化。
2机构在家具设计中的运用
要想了解机构首先从了解结构入手,“结”结实,强健,牢固;“构”架木造屋;
构,盖也。《说文》;有圣人作,构木为巢以避群害,而民悦之,使王天下,号之曰有巢氏。《韩非子??五蠹》;“结构”构成事物整体各个部分及其搭配,组合的方式,建筑上受力部分的构件。《现代汉语词典》。
从产品设计的角度,可以将结构解释为构成产品的部件形式及部件间组合连接。结构设计则是为了实现某种功能或适应某种材料特性而设计或改变产品构件形式及部件间组合的连接方式。
由于模块化家具是由一些基本模块组合而成,这种组合应牢固可靠,拆装方便。另外,在现有组合家具的条件下,能具有更多的使用功能。为此,需要应用一些机械上的简单机构及构件,以解决模块间的连接或部分板件的位置移动变化,扩大其使用功能。
通过对中国家具发展史的研究可得出,构成中国传统家具的元素有:造型、结构、材料、装饰等。
其结构主要是榫卯结构。
榫卯结构是中国传统木结构工程中的重要营造法式。是中国传统家具与建筑中的一大特点。是中式家具的精髓所在和基础。
传统家具的榫卯结构是由古建筑结构转变而成的,从现存的家具可以看成是三种形式:1)出头榫。2)明榫。3)暗榫。
这三种榫卯结构结合不同的设计和使用需要衍化为:龙凤榫加穿带、攒边打槽装板、楔钉榫、抱肩榫、霸王帐、夹头榫、插肩榫、走马销等更为丰富的结构形式。
通过对各种榫卯结构形式和功能的分析和研究,个人对榫卯结构的理解是:
(1)榫卯结构的作用是:连接、受力、实现整体木结构的功能化。
(2)形态决定结构,结构服务于功能,形态、结构与功能,相辅相成,互相制约。
模块之间的组合连接不能使用榫卯结构,因为榫卯结构不能拆卸,所以使用螺栓连接。(如图七)这种连接拆装方便,强度大,体积小,连接可靠。
图七
图八
以(图七)的结构设计为例:为了利用有限的空间,需要将床面板翻开,目前市场上使用了铰链和气杆机构,虽然实现了上述功能、使用方便,但气杆的制造精度要求很高,维护条件要求也高,目前主要从国外进口,成本高。(见图八)为了解决气杆所存在的问题,可以用折叠式撑杆代替气杆。(见图九)采用平行四边形机构,可以平行升降桌面板,以满足使用的不同要求。(见图十)使用滚道技术可使模块之间产生相对移动,改变滑动摩擦为滚动摩擦。(见图十一)这种技术是模块与滚道之间为线接触,接触应力小、强度高,能承受较大的重量。
图九
图十
图十一
4结论
“器以载道”是中国传统造物艺术通过形态语言表达出的一种思想,境界和趣味。家具的设计、造型和布置,体现出一种审美观念和价值取向;体现出社会的和谐有序,人与自然的天人合一;也表达了心与物、文与质、材与艺、用与美相统一的思想。拥有祖先宝贵文化遗产的我们必须对内重视传统,建立相关研究机构、保护体制及环境,提高传统文化在大众审美的导向地位;对外开放胸襟,积极在国际文化交流中探索本土文化现代设计表现的新途径。只有在传承中不断创新,拒绝传统文化的符号化和表面化,真正延续民族精神和文化思想,才能使传统文化延续并发扬光大。
通过对家具模块化设计及机构运用案例的研究,本人认为对于现代家具的设计既要体现中国传统文化的意蕴,更要符合家具造型新颖、多功能化的市场需求。随着时代的发展,人们的审美观和精神诉求也必将同步提升,对于家具的造型和功能的要求将会越来越高。本文仅就模块化设计和机构在家具中的应用,作了基础性的探讨。相信在不久的将来,家具的造型和机构的运用会得到更大的发展未来的世界肯定更加美好!
参考文献:
篇11
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篇12
近十年来，我单位已完成煤矿瓦斯电站可研、初设、施工图共有几十余项，尽管装机规模不同，单机容量不同，但在瓦斯电站主厂房布置上，都存在许多共同之处。根据以往瓦斯电站的规模、设计经验以及现场的反馈意见，为了更方便于今后的设计工作，我单位对瓦斯电站发电机房进行了模块化设计探索，主要针对单台700KW及以下机组，以期提高瓦斯电站设计技术水平，缩短设计周期，减少设计成本，提高工作效率。
一、发电机房工艺布置要求
（一）、发电机组的布置形式
根据煤矿提供的瓦斯发电工程可利用瓦斯量、建设条件、开发利用年限及发电设备的年运行小时数，瓦斯电站所要安装机组的单机容量，从而确定瓦斯电站的建设规模即总装机容量。
瓦斯发电机组可采用集装箱式安装方式或厂房安装方式，该模块设计只针对瓦斯发电机组厂房安装方式。
1、当机组容量在3～12台机组（即3≤n≤12）时，根据业主所提供的场地，尽量选择单列布置。
2、当机组容量在15～30台机组（即15≤n≤30）时，根据业主所提供场地，考虑到操作人员的便利性及经济造价，尽量安排双列布置。
发电机组无论是单列布置还是双列布置，为了降低厂房噪音及减轻发电机组的震动，每台机组需安装消音器，即机组与消音器宜一对一设置。消音器一般安装在厂房外约2500mm的位置。
煤矿瓦斯发电工程内及周边有热用户时，根据业主的需求宜安装余热锅炉，利用瓦斯发电机组的余热供热，可以部分替代或完全替代矿井锅炉房的负荷，利于节能减排，本标准设计全部按有余热锅炉模式。余热锅炉一般安装在厂房外，与消音器在同一侧，距消音器约3500mm的位置。位置的确定还要看现场情况及业主的要求。
（二）、工艺对土建的要求
1、根据以往瓦斯电站的规模、设计经验及现场反馈意见，发电机组中心间距不小于4.5m。
对于700kw以下瓦斯发电机组，每台机组的基础跨度是6m，当机组单排布置时，为了便于发电机组的拆装及运输，在发电机一侧宜留有不小于2500mm的检修空间，另一侧留有不小于1500mm的人行通道；当机组双排布置时，机组的两侧作为人行通道，其距离不小于1500mm，机组之间为检修通道，其距离不小于3000mm。
2、瓦斯发电机组上方，宜设置供机组日常检修用的起吊装置。
3、厂房结构应根据业主要求优化设计，以满足业主对厂房内的温度、采光及通风要求。
二、发电机房建筑结构模式确定
发电机房布置首先要根据工艺布置要求设定柱距，确定横向长度，再根据发电机单机长度、余热锅炉等设备的摆放位置，预留人行通道和设备检修通道，确定厂房跨度。具体内容如下：
1、发电机单列布置时，厂房跨度一般为≤12米，根据工艺起吊要求，厂房高度一般设定在6米至8米即可满足要求。在跨度一侧设置人行通道，一侧设置检修通道，按《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）要求，在检修通道两侧布置外开大门。跨度两侧根据厂房高度设置单层或双层窗，以满足通风和采光要求。
2、发电机双列布置时，厂房跨度一般为18米或21米，根据工艺起吊要求，厂房高度一般大于10米，在跨度两侧预留人行通道，中间设置检修通道，按《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）要求，在检修通道两侧布置外开大门。跨度两侧根据厂房高度设置双层窗，
以满足通风和采光要求。
发电机房跨度不同，相对应的机房建筑及结构布置也不同，设计方案如下：
（一）、跨度小于等于12米的发电机房建筑模式
1、发电机房建筑布置：
机房按发电机台数（3≤n≤12）采用单列式布置，中间柱距为5.0m，边柱距6.0m。以12台为例，最长柱距不小于62.0m，厂房内设1至2台电动葫芦起吊梁。
机房要求自然采光和通风，厂房两侧均设一层采光通风窗，并满足防火、防爆、隔音要求。
机房内按工艺要求设置检修和安全通道。±0.000m层作排水坡度，
并设下水管道，便于冲洗排水，并在适当部位设冲洗水池。
2、结构布置型式：
（1） 跨度小于12m发电机房尽可能采用钢筋混凝土结构形式， 虽然施工周期较长但施工方便且造价较低，一般为设计首选。
（2） 跨度等于12m发电机房尽应可能采用门式刚架轻型房屋钢结构形式，因为可直接采购标准件，不仅大大减少施工人员数量，降低成本，还可提高劳动生产力缩短施工周期，尽早产生经济效益，。
（3） 基础形式根据具体地质报告选型设计。可采用柱下独立基础、杯口基础、桩基等型式。
（二）、跨度等于18米、21米的发电机房建筑模式
1、发电机房建筑布置：
机房按发电机台数（15≤n≤30）采用双列式布置，中间柱距为5.0m，边柱距6.0m。以30台为例，最长柱距不小于77.0m，厂房内设1台单梁起重机。
机房要求自然采光和通风，厂房两侧均设双层窗，并满足防火、防爆、隔音要求。
机房内按工艺要求设置检修和安全通道。±0.000m层作排水坡度，并设下水管道，便于冲洗排水，并在适当部位设冲洗水池。
2、结构布置型式：
（1） 跨度等于18m、21m发电机房尽应可能采用门式刚架轻型房屋钢结构形式，因为可直接采购标准件，不仅大大减少施工人员数量，
降低成本，还可提高劳动生产力缩短施工周期，尽早产生经济效益。
（2） 基础形式根据具体地质报告选型设计。可采用柱下独立基础、杯口基础、桩基等型式。
针对本文所讨论的模块化设计，实际工作中也具有相应的模块化设计图纸，因篇幅所限，对图纸部分进行了省略，仅以文字部分与设计同行和相关专业人士探讨。
篇13
预制装配式建筑主要是利用预制装配技术，按照相关标准要求进行结构构件的预制加工生产，再运输到建筑项目工程的施工现场，根据相关施工设计要求进行装配施工。这种预制装配式建筑打破了传统施工效率低的现象，是新型的建筑施工技术工艺，通过利用装配预制技术对构件和材料进行整合，保证建筑工程结构的稳定性，提高建筑行业的整体工业化发展水平。因此，在建筑行业中得以有效的推广应用。
图1 预制装配式建筑结构的建设施工
二、预制装配式建筑的困局
（一）平面不规则与构件数量的限制性矛盾
建筑平面是甲方根据地形结构、使用功能、外观造型等要求进行确定。如果根据不同的平面形状进行模具制定，会增加实际的模具费用投入，导致预制装配式建筑建设发展因成本过高而失败。因此，要注重装配式建筑和非装配式建筑特点的融合，将平面形状中不规则的两端部分，按照非装配式建筑的相关要求进行浇筑加工，或者采用钢结构形式进行施工，而中间位置的平面规则则可以根据装配式建筑构件标准化生产要求进行加工。在拆分预制完成之后，运输到施工现场进行组装施工。
（二）接缝节点位置的安全性和防水性处理
装配式建筑构件在经过拆分组装之后，接缝位置和节点位置都是结构受力和建筑防水的实际薄弱环节，处理不当会影响到结构整体的安全性。而针对接缝节点位置的处理，通常是将构件预留的钢筋材料利用焊接方式进行连接，再用高等级的混凝土材料进行浇筑振捣处理。从大量的工程施工实例进行分析，这种处理方法虽然能够满足建筑工程结构对抗震性和耐久性以及安全性的要求，但仍旧充分的考虑到构件拆分和组装过程中出现的质量离散性现象，对构件预留连接钢筋材料适当增加。
（三）预防构建运输和吊装过程中开裂问题
针对构件拆分进行设计时，是需要充分的考虑到构件的实际运输情况和吊装施工情况，并做好运输受力和吊装受力的模拟，避免构件出现损坏情况。如果构件运输吊装过程中的实际受力情况与模拟设计阶段相近，则构件是不会出现损坏问题。但是，在实际的运输吊装过程中，是很难保证其不会出现裂缝问题。因此，要在运输吊装过程中，充分考虑到其不确定性的影响因素，做好拆分构件预留钢筋的配置工作。
不同项目同类构件识别性低
国内对装配式建筑预制构件及相关配套材料研究不够，设计阶段很难充分考虑与现场装配施工相配合，造成后期二次设计，整体设计质量难以得到保证；预制构部件全权由工厂生产加工，而现有预制件质量认证体系还不健全，各类构件仅能具体项目具体对待，各项目需要重新开模等，造成施工浪费。
三、预制装配式建筑的设计要点
（一）建筑平面设计
模数协调是预制装配式建筑平面设计的基本原则。建筑平面设计是优化套型模块的种类和尺寸，且住宅内部装饰品和预制构件是需要进行通用化和标准化以及系列化的设计，加强和完善建筑产业化相配套的技术形式，从而能够在降低成本投入的同时，保证工程的施工效率和施工质量。而且，在建筑布局方式的选择层面，需要优先选择大空间布局形式，并对管井和承重墙的位置进行合理化安排，增加住宅空间布局的灵活性和多变性，明确功能空间的布局分区。
（二）建筑立面设计
预制装配式建筑的立面设计工作，需要利用标准化、模块化、系列化的套型组合特点，对预制外墙板结构进行不同的装饰，通过不同肌理和色彩的变化，来灵活的组建外墙构建，从而实现工业化建筑的整体立面效果。预制装配式建筑外墙构建包括了混凝土材料的外墙板、空调板、门窗、阳台等等，通过装配式混凝土剪力墙结构外墙构件的装饰，实现建筑立面结构的多样化设计。
（三）构造节点设计
预制装配式建筑结构设计的关键是对构造节点设计进行优化。由于预制外墙板的门窗洞口、连接缝隙等位置的防水处理较差，无法满足建筑结构的装饰效果和耐用效果。因此，在构造节点的优化设计过程中，要结合区域的气候条件和自然环境，采用合适的防水材料进行构造节点的防水设计，从而满足建筑结构的防水设计要求，提高建筑项目工程的实际使用年限和体验使用效果。
四、预制装配式建筑的发展前景
预制装配式建筑是建筑行业工业化发展的主要体现，是我国建筑行业进行改革发展的重要标志。传统的浇筑施工技术已经无法满足社会建设发展的需求，再加上科学技术的创新发展，预制装配式技术得以广泛的应用发展，对建筑工程施工质量提供了根本保证。此外，预制装配式技术在建筑项目工程建设施工中的应用，具有明显的应用优势，如应用了较多的轻质墙板材料，这不仅节省了实际人力资源和物理资源的投入，还增加了建筑空间结构的灵活性和自由性。或者这种施工技术提高了施工速度，对施工质量提供了根本保证，促使建筑企业获得到更大的经济效益。或者在建筑工程建设施工中不需要使用较多的施工材料和施工人员，增大了施工现场的安全程度和环保性能，满足建筑异性需求。
随着科技的发展，未来可以开发与预制构件管理类相关的技术平台，满足全国各地不同地区之间信息汇总分类，预制构件设计与加工更加灵活方便，让预制构件真正的像“商品”一样实现自由流通，更好的发挥节能节材的作用。此外，现阶段我国建筑市场中，大部分商品房交付标准仍处于毛坯阶段，用户入住后仍需要自行装修，大大增加了建筑垃圾的产生，增加材料与经济的投入。未来我们应该大力推行建筑全装修，可以根据业主推出不同的风格选择，房地产开发者可以根据业主需求，将内装设计纳入装配设计当中，避免不必要的建筑垃圾与浪费，实现建筑行业绿色可持续发展。
五、结语
综上所述，我国科学技术的创新发展，促使预制装配式技术在建筑行业中得以广泛的应用。基于此，为了提高预制装配式建筑结构的施工质量，施工人员要在掌握和学习预制装配式建筑设计技术的同时，不断提高自身的综合素质能力，通过不断的突破和创新，来推动建筑行业的稳定发展。
参考文献：
[1]王立.关于预制装配式建筑发展前景与建筑设计要点研究[J].城市建筑，2019(12):082-083.
