Modular Construction using Light Steel Framing

冷弯薄壁型钢结构体系的模块化建筑

劳森学士（工程师），博士，ACGI，CENG，MICE，MIStructE

PJ Grubb BSc（荣誉），CEng，MICE

J Prewer DIP Arch(Hons)

P J Trebilcock BA(Arch)，DIP Arch(Hons)，RIBA

1999年©钢结构研究所

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出版物编号：SCI-P- 272isbn1859420966

大英图书馆出版数据编目。

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摘要

This publication addresses the design of modular or volumetric construction, in which modular units are pre-engineered in the factory and installed on site to form rooms or parts of complete buildings. The primary structure of these modular units uses light steel components, which are designed for normal structural actions and additional forces due to lifting and other construction operations. The publication provides information suitable for use by architects and specifiers at the early stages in the design process. Details illustrate the range of structural solutions, cladding attachments, and the high degree of thermal and acoustic insulation that can be achieved.

本出版物涉及模块化或体积结构的设计，其中模块化单元在工厂预先设计， 并在现场安装，形成房间或完整建筑物的部分。这些模块化单元的主要结构使用轻钢构件，这些构件是为正常的结构动作和由于起重和其他施工作业而产生的附加力而设计的。该出版物提供了适合于建筑师和其它专业人士在设计过程的早期阶段使用的信息。细节说明了结构解决方案的范围，包层附件，以及可以实现的隔热和隔音等级。

A broad value assessment of the benefits of modular construction is included which may form part of a more comprehensive cost-benefit analysis. Examples of recent projects in the UK and other countries demonstrate the current applications of modular construction, which include hotels, residential buildings, renovation by attachments and roof-top extensions, and highly serviced units, such as bathrooms, kitchens and lifts. Construction and environmental benefits are also assessed. Manufacturers’ information and a comprehensive reference list are also given.

对模块化建设的好处进行了广泛的价值评估，这可能是更全面的成本效益分析的一部分。联合王国和其他国家最近的项目的例子显示了模块化建筑目前的应用，其中包括酒店、住宅建筑、附件翻新和屋顶扩建以及浴室、厨房和电梯等服务单元。建设和环境效益也进行了评估。还提供了制造商的信息和全面的参考清单。

为什么要采用模块化施工？

Modular construction uses pre-engineered volumetric units that are installed on site as fitted-out and serviced ‘building blocks’. The use of modular construction is directly influenced by the client’s requirements for speed of construction, high quality, added economy of scale, and opportunity for single point procurement. These benefits may be quantified in a holistic assessment of the cost and value of modular construction in relation to more traditional alternatives. 

模块化建筑使用预先设计的体积单元，现场作为安装和维修的“积木’。模块化施工的使用直接影响到客户对施工速度、质量、规模经济和单点采购机会的要求。这些好处可以通过对模块化建筑相对于更传统的替代办法的成本和价值的整体评估加以量化。

 

Light steel framing is an integral part of modular construction, as it is strong, light in weight, durable, accurate, free from long-term movement, and is well proven in a wide range of applications. It is part of an established infrastructure of supply and manufacture, and is supported by British Standards and various design guides.

轻钢骨架是模块化结构的一个组成部分，因为它坚固，重量轻，耐用，准确，不受长期移动影响，并在广泛的应用中得到了很好的证明。它是供应和制造的既定基础设施的一部分，并得到英国标准和各种设计指南的支持。

Modular construction is also widely used in Japan and the USA, where light steel framing is the primary structural medium, and leads to flexibility in internal planning, robust structural behaviour (even in seismic zones), and the possibility of exciting architectural solutions. There are also important opportunities for modular construction in extensions to existing buildings either by attaching units to the sides of buildings or by roof-top modules.

模块化建筑在日本和美国也得到了广泛的应用，其中轻钢框架是主要的结构介质，并导致内部规划的灵活性，稳健的结构行为（即使在地震带），以及令人兴奋的建筑解决方案的可能性。在现有建筑物的扩展中，通过将单元安装在建筑物两侧或通过屋顶模块进行模块化扩建也有重要的机会。

This publication addresses the information that is required by clients, specifiers and architects when designing with modular units in residential buildings, in general building construction, and in renovation applications.

本出版物涉及客户、专业人士和建筑师在住宅建筑、一般建筑施工和翻新应用中使用模块化单元设计时所需的信息。

 

伊根报告-反思建筑

The Egan Report ‘Rethinking Construction’ has identified five key drivers of change: committed leadership, a focus on the customer, integrated processes and teams, a quality driven agenda and commitment to people. Modular construction has all of the attributes that are promoted in this report in terms of quality, integrated manufacture, fewer defects, speed on site, and opportunities for innovation in design and in the manufacturing process. It also has broad environmental benefits by reducing waste, minimising environmental pollution and disruption, and ultimately, in being relocatable and re-usable

伊根报告“反思建设”确定了五个关键的变革驱动因素：坚定的领导、对客户的关注、综合的流程和团队、质量驱动的议程和对人的承诺。模块化结构具有本报告在质量、集成制造、较少缺陷、现场速度和设计和制造过程创新机会方面所提倡的所有属性。它还具有广泛的环境效益，减少废物，尽量减少环境污染和破坏，并最终可重新定位和可重复使用。

前言

 

This publication has been prepared by Dr R M Lawson and Mr P J Grubb of The Steel Construction Institute, assisted by Mr J Prewer and Mr P J Trebilcock as consultants to SCL Dr M Gorgolewski of SCI prepared the section on acoustic and thermal insulation of modular construction.

这份出版物是由钢结构研究所的R·M·劳森博士和P·J·格鲁布先生编写的，由J·普雷沃先生和P·J·特雷比尔科克先生作为SCI顾问提供协助。SCI的M Gorgolewski博士编写了关于模块化结构的声学和隔热部分。

 

模块化框架小组提供了详细的援助，特别是在编写案例研究方面。MFG的成员是：

安德森先生MACE有限公司

布兰斯哈德先生Yorkon Limited

布莱德先生Volumetric Limited

科尔弗先生艾尔郡金属制品有限公司

哥斯先生M技术服务有限公司

奥恩卡斯特先生英国模块化建筑系统有限公司R马歇尔先生Kajima UK

迈尔斯博士奥夫·阿鲁普和合伙人

R.Pedreschi博士爱丁堡大学

菲利普斯先生英国钢铁（带钢产品）

皮特先生设计室

JR Prewer先生John Prewer Associates

乔·罗宾逊先生英国钢铁（带钢产品）

洛根先生英格兰西部大学

阿特里尼克先生代表DETR

怀特豪斯先生特拉平国际集团

 

本出版物是关于使用轻钢框架的模块化结构系列中的第一份，并提供了适合各方在设计过程的概念阶段使用的信息。补充说明：

模块化钢框架的案例研究(SCI-P-271)

模块化钢框架的性能规范和设计（即将出版）。

 

这项工作由环境、运输和大区部作为技术合作伙伴倡议的一部分提供资金， 并由英国钢铁带钢产品联盟提供资金。

目录

1导言

1.1采用轻钢骨架模块化施工

1.2模块化建筑在建筑中的应用

1.3出版范围

1.4客户端检查列表

2 模块化结构介绍

2.1 模块化建设的历史

2.2 模块的类型

2.3 其他模块化组件

2.4 生产和物流

2.5 采用轻钢模块化施工的优点

2.6 与“反思建筑”的相关性

3 在英国使用模块化建筑

3.1 酒店和现有酒店的延伸

3.2 住宅建筑

3.3 高度服务的商业建筑单位

3.4 改造现有建筑物

3.5 预先制造的建筑物

4 国际经验

4.1 北美模块

4.2 日本模块

4.3 欧洲的经验

5 英国模块化单元制造商

5.1 艾尔郡钢框架

5.2 英国空间模块化建筑系统

5.3 Metesec框架

5.4 特拉平-普洛斯

5.5 三位一体模块化技术

5.6体积

5.7约克

5.8其他系统

6 在模块化结构中使用轻钢框架

6.1钢等级和截面

6.2地板和墙壁

6.3联系

6.4 屋顶建筑

6.5 通过测试设计的机会

6.6 墙体结构设计

6.7 楼层的结构设计

7 模块化结构的详细设计

7.1 运输和耐候性的要求

7.2 起重和安装力量

7.3 整体稳定性和完整性的要求

7.4 包材料

7.5 分隔地板和墙壁的隔音

7.6 热性能

7.7 基金会

7.8 服务和排水

7.9 消防安全

8 设计和采购过程

8.1 决策过程

8.2 采购程序

8.3 建筑服务的采购

9 模块化建设的价值工程评估

9.1 现场施工速度

9.2 在施工作业中的效益

9.3 规模经济

9.4 质量问题

9.5 申请改造

10 环境效益

10.1 施工作业期间的环境效益

10.2 使用中的环境效益

10.3 再利用中的环境效益

11 翻修中模块化施工的机会

11.1 改造中模块化建设

11.2 模块化厕所和浴室单元

11.3 模块化屋顶单元

11.4 模块化楼梯和电梯

11.5 将多余的建筑转换成公寓

12 未来趋势

12.1建筑方面的兴趣

12.2标准化和集装箱化

12.3综合模块

12.4未来的增长

12.5“总核心”概念

12.6模块化厂房

12.7楼梯模块

12.8卫生间模块

12.9复杂的计划表格

13信息来源

13.1永久性建筑物模块化单元的制造商和供应商

13.2参与模块化建设的其他公司

13.3轻钢构件信息

参考资料

其他信息的来源

建筑师的核对表

插图的确认

本文以下内容包含：1＆2章节之中英对照

1导言

1.1采用轻钢骨架模块化施工

1.2模块化建筑在建筑中的应用

1.3出版范围

1.4客户端检查列表

2 模块化结构介绍

2.1 模块化建设的历史

2.2 模块的类型

2.3 其他模块化组件

2.4 生产和物流

2.5 采用轻钢模块化施工的优点

2.6 与“反思建筑”的相关性