關于模塊化可移動鋼結構房屋設計問題的分析

（中建三局綠色產業(yè)投資有限公司，湖北武漢 430000）

日趨完善的經濟體制，提升了人們的生活物質水平，人們對居住房屋的需求也發(fā)生了變化。模塊化可移動鋼結構房屋本質上是臨時性建筑，其前身為裝配式建筑，如果在模塊設計方面出現問題，會降低鋼結構房屋的安全穩(wěn)定性、居住舒適性，影響用戶的生活質量，會導致大量資源被浪費，使企業(yè)遭受嚴重經濟損失，權益受損[1]。因此，應要求設計人員切實開展設計工作。

與其他房屋設計相比，可移動模塊化鋼結構房屋設計的突出特征主要是重復利用率較高，可多次進行拼接與拆卸，可以進一步降低施工作業(yè)成本，縮減施工作業(yè)的時間，維護工作也較為方便。須在實踐工作中逐漸總結和反思模塊化鋼結構房屋設計工作經驗，對設計工作的相關細節(jié)予以不斷優(yōu)化和調整，促進經濟效益、環(huán)境效益的雙重提高。

1 可移動鋼結構房屋模塊化

可移動鋼結構房屋的建造涉及施工作業(yè)現場基建、施工人員居住、施工材料存儲倉庫、施工管理人員辦公等，均屬于臨時性房屋，表現出較大的重復利用率，使用結束后多數能夠回收，但會對施工作業(yè)現場造成影響。

當施工技術不斷發(fā)展，逐漸出現了模塊化可移動鋼結構房屋，提升了建筑施工作業(yè)現場房屋設施的可回收率，有效節(jié)約工程的建設成本，確保資源的科學高效利用，避免施工作業(yè)對附近環(huán)境產生影響，因此，被廣泛應用于現代建筑施工過程中[2]。

以往的施工作業(yè)現場出現頻率較高的房屋結構：

首先，磚瓦房結構。磚瓦房屬于一種固定的臨時房屋，選擇混凝土進行建設，具備良好的隔熱及保溫能力，具有較高的強度、安全性。建造此類房屋耗費時間較長，會占用建筑工程施工時間，建筑完成后無法移動，造價較高。不適合用于施工時間較短的工程項目，溫度較為寒冷的地區(qū)或施工周期長的工程建設中可選擇該房屋[2]。

其次，移動式結構。這類房屋選擇輕鋼板或夾心彩鋼板作為材料。相較傳統(tǒng)磚瓦房，該結構具備更高的可重復利用率且易拆裝，一個工程結束后，可將其拆卸再搬運至新的施工現場進行組裝。但輕鋼板的建設成本較高，拆裝和維護工作相對復雜，會增加工程項目的成本，輕鋼結構不具備較強的防火性能，安放的施工材料存在安全隱患[3]。

最后，集裝箱房屋。使用集裝箱作為臨時性房屋方便周轉，且有較高的周轉次數、利用率，可多次使用，降低工程項目基建設施成本[4]。但由于幾何尺寸受到限制，未有較大的內里空間，導致其難以發(fā)揮應有的價值與作用。

臨時房屋在具體使用時均存在問題，房內設置無序、質量較低，使大部分內部構建無法被重復使用，會降低經濟效益。

2 可移動模塊化鋼結構房屋的設計要求

2.1 建筑設計

在充分掌握模塊化結構房屋的具體特征的基礎上，應對建筑方案進行設計，針對房屋結構體系、連接節(jié)點的要求、布置及運輸各類管線的實際性能、吊裝的條件等[3]進行全方位考慮。

第一，模塊化結構房屋設計應與施工作業(yè)現場道路運輸要求相符合，根據作業(yè)現場最大車型的具體尺寸，保證模塊尺寸和最大限制參數不存在差異。

第二，220 m2房屋實施設計的過程中，一般包括客廳、書房、廚房、娛樂房各1個、衛(wèi)生間2個、臥室3個，可為6個人提供居住條件，兩層房屋的設計需要保證其實用性與舒適度[5]。

第三，充分利用坡屋頂的設計模式，可凸顯屋內造型的層次感。借助對房屋設計方案進行討論、修訂，確定房屋的設計結構，其間加入草坪或欄桿，有效解決獨立房屋存在單調性的問題。

2.2 結構設計

明確整體房屋結構是模塊化房屋結構設計工作關鍵的環(huán)節(jié)，房屋包含了若干不同模塊，其模塊以規(guī)則長方體、立方體為主，方便操作，應根據屋頂坡度的變化情況合理確定其高度[6]。

現階段以冷彎薄壁型鋼、鋼框架作為模塊化房屋結構的典型代表，冷彎薄壁型鋼通常將冷彎方鋼管進行焊接后得到整體框架，再與墻體、樓面共同構成整體結構，其對截面規(guī)格提出了更嚴格的要求，因此，設計人員在設計過程中須認真計算截面規(guī)格，結合基礎結構確定最終模塊數量[7]。

依靠設計軟件構件房屋整體模型，以結構模型為基準展開計算，可確保模塊數量與設計標準規(guī)范保持一致，節(jié)約成本，避免浪費。

進行結構設計時，應充分考慮設計階段箱體模塊節(jié)點選擇對稱螺栓，連接角碼，確保使模塊與模塊成為一個有機的整體，可以有效承擔外部的載重，保障房屋結構的強度。

應嚴格控制連接懸挑模塊與露臺模塊的作業(yè)時間，安裝時應注意隱藏連接節(jié)點，防止影響露臺功能、美觀性。具體連接時可采用螺桿連接形式，先將螺桿焊接在露臺模塊上，再于懸挑模塊處鉆取螺栓孔，再連接二者，擰緊螺母，最后將防腐地板搭在露臺上方，可完全遮蓋連接節(jié)點[8]。

2.3 水電設計

為確保鋼結構房屋能夠提供更全面的生活、辦公功能，應重視水電管線的安裝作業(yè)，為促進模塊化房屋移動性的提升，應在進行水電設計的過程中使水電管線實現即插式連接[9]。

為提升水電后期的可周轉性，應采取集中水平模塊的即插式，完成整體模塊連接作業(yè)后，選擇對應的連接設備放置到匯集強弱電即插式的位置，可快速連接水平位置處的強弱電。

為了完成上下層的電路設計，應將不同模塊的線路匯集在同一即插式處，具體可把接線盒安裝在即插式處，可完成上下層的電線、網線、電話線等線路設計，也可在短時間內完成組裝和拆卸。施工結束后可快速拆卸各種電線，將其與房屋模塊同時送至其他作業(yè)現場，再次進行組裝。

針對給排水系統(tǒng)設計，可借助設計對立的配水線路，打通給排水功能，可確保模塊化鋼結構房屋在運輸到場后可更快捷的進行安裝。在設計給排水系統(tǒng)時，應避免給水與排水線路穿過水平模塊，可增強房屋給排水系統(tǒng)的周轉性能，避免水平連接或結構變更等情況的出現[10]。

2.4 裝修設計

模塊化可移動鋼結構房屋的裝修設計須充分結合其實際特征，滿足房屋吊裝、運輸、反復拆裝等要求，使用的材料與產品應具備便利、穩(wěn)定、牢固等條件[11]。例如，選擇實木復合底板，整體鋪裝作業(yè)結束時，按照實際情況在接縫位置留下部分空隙，方便安裝拆卸。

模塊進行運輸前需要打包并做好編號，可更快速進行現場的重組操作。臥室地面使用方塊形地毯，借助膠水與面板相連。房屋中衛(wèi)生間類要求較高防水性的地面，應選擇PVC面板進行鋪裝。露臺區(qū)域可以選擇防腐木地板，按照露臺具體尺寸直接在工廠完成作業(yè)，現場可依靠吊裝設備在樓板上進行安裝[12]。

根據房屋提供的具體功能選擇吊頂系統(tǒng)，衛(wèi)生間主要選擇鋁扣板材料，方便安裝、拆卸等操作，在模塊接縫兩側安裝龍骨，其他房間的吊頂以鋼龍骨結構為主，使用鋪貼面層，將兩邊龍骨位置的穿孔鋁板作為模塊拼縫區(qū)域的吊頂。

成品鋼結構樓梯可在房屋樓梯處使用，踏步板使用安全玻璃，現場安裝工程預制樓梯、踏步板、扶手等，以免在運輸過程中有損壞情況出現，方便連接上下層箱體[13]。

3 結語

綜上所述，科學開展模塊化可移動鋼結構房屋的設計，可為工程項目的順利施工帶來更多便利，確保為作業(yè)人員提供一個更優(yōu)質的生活和辦公環(huán)境，可真正簡化安裝作業(yè)流程，縮減配套實施的施工耗時，不影響周圍的環(huán)境，提高施工質量。