建筑工程中模块化施工技术的推广应用与问题解决

一、引言

在新一轮科技革命与建筑业转型推动下，模块化施工技术加速建筑生产模式革新。Mordor Intelligence 数据显示，2025 年全球模块化建筑市场规模达 912.5 亿美元，亚太地区占 47% 成增长核心，中国因保障房、应急工程需求扩张显著。该技术将建筑拆解为标准化模块，工厂预制后现场拼接，兼具工期短、精度高、污染少等优势。但设计协同难、供应链不稳、成本控制差等问题，阻碍其规模化推广。目前模块化技术研究多集中单一环节，缺少全产业链协同方案。本文结合粤港澳大湾区实践，剖析现状与问题，提出多维度解决路径，助力技术落地。

二、模块化施工技术的推广应用现状

（一）政策标准体系逐步完善

构建起 “政策 + 标准 + 图集” 三位一体的支撑体系。在政策层面，某市出台专项行动方案，将模块化建筑纳入装配式评价体系，从制度层面为模块化建筑发展提供保障。同时，粤港两地联合出台跨境贸易指南，打破地域限制，促进模块化建筑跨境产业链的协同发展。在技术标准方面，发布混凝土与钢结构模块化建筑技术规程，填补国内全空间模块化标准空白，为模块化建筑项目的实施提供了全面且权威的技术依据。

（二）多领域示范项目落地

住宅建筑领域：模块化施工技术在住宅建筑中展现出显著优势。通过先进的数字化管理模式，可实现模块预制高精度控制，确保建筑质量；同时，其高效的建造方式能够达成快速交付，满足居民对住房的迫切需求。

公共建筑领域：在公共建筑建设中，模块化施工技术凭借独特的叠箱钢框架等创新体系，大幅缩短建设周期，提升建设效率，有效解决教育、商业等公共设施扩容的紧迫需求。

应急与基础设施领域：面对应急需求和复杂的基础设施建设任务，模块化施工技术以其快速组拼、灵活应用的特点，能够迅速完成设施搭建，并高效实现大型构件的安装与拆除，在应急救援和重大基础设施建设中发挥关键作用。

（三）技术创新驱动产业升级

企业在模块化施工技术发展中积极探索，形成了多元化的技术路线。部分企业研发的高层混凝土模块化技术，突破建筑高度限制；还有企业借助数字化监控平台，实现模块全生命周期管理。同时，数字化工具在模块化施工中得到深度应用，BIM 技术用于施工前期的碰撞检测与模拟，智慧工地管理平台实现各环节协同，无人机等智能设备提升现场工作效率，全方位推动模块化建筑产业升级。

三、模块化施工技术推广的核心问题

（一）设计阶段：标准化与个性化的协同矛盾

模块化施工的核心优势在于标准化生产，然而业主对建筑功能、外观的个性化需求往往会引发设计冲突。标准化生产要求稳定的工艺流程，而频繁的个性化设计变更会导致工厂生产线调整，不仅大幅增加施工成本，还可能造成工期延误。同时，模块化施工涉及多专业协同作业，若各专业间沟通协调不足，极易出现接口设计缺陷，影响模块的整体安装质量与施工进度。

（二）供应链与生产：协同效率与质量管控短板

在供应链层面，模块预制对稳定的材料供应与产能支撑有着较高要求。但目前国内模块化工厂布局不均衡，部分地区产能过剩，而其他地区产能严重不足，这种不均衡导致跨区域项目的运输成本大幅增加。在生产环节，预制精度控制难度较大，钢结构模块的焊接质量、混凝土模块的尺寸精度等问题，都会直接影响现场拼接质量，若控制不当，将对建筑整体结构安全构成威胁。

（三）施工与运维：技术瓶颈与管理缺失

现场施工中，高层模块化吊装的稳定性控制是关键技术难题。受天气条件影响较大，在风力等不利因素下，模块吊装的精度难以保证，容易出现偏差，导致返工。此外，连接节点技术尚未完全成熟，在地震等特殊荷载作用下，传统连接方式存在安全隐患，可能需要额外的加固措施。在运维阶段，模块接口老化、内部管线维修困难等问题较为突出，给后期使用与维护带来诸多不便。

（四）成本与市场：经济性与认知壁垒

虽然模块化施工能够显著缩短工期，但初期建设成本较高，包括工厂建设、设备购置等费用，远高于传统工地建设成本，这使得中小企业面临较大的资金压力，参与度较低。同时，市场对模块化建筑存在认知偏差，部分开发商对其耐久性存在疑虑，施工企业也普遍缺乏专业技术团队，这些因素都严重制约了模块化施工技术的推广应用。

四、问题解决的关键路径

（一）构建数字化协同设计体系

推行 “标准化模块 + 参数化定制” 模式是推动模块化施工技术发展的重要路径。通过建立模块化构件库，将各类标准化模块进行整合与分类，能有效提高设计效率与质量。在实际操作中，各地区可结合自身建筑需求，不断扩充构件库内容。同时，搭建多专业协同平台也至关重要，采用BIM+MBD（基于模型的产品定义）技术，打破设计、生产、施工各环节的数据壁垒，实现数据的高效贯通与共享。

（二）完善供应链与生产质量管控

优化产业布局是完善供应链的关键举措。以试点城市为依托，建设区域模块化产业基地，能够形成产业集聚效应，降低生产成本，提高生产效率。同时，建立全链条质量追溯体系，对材料检验、生产工序、出厂验收等各个环节实施数字化记录，通过 “一户一码”“一模块一档案” 的方式，实现对产品质量的精准管控与全程追溯。

（三）突破施工运维技术瓶颈

在施工环节，研发新型吊装与连接技术是提高施工效率与质量的核心。新型吊装技术应具备在复杂环境下稳定作业的能力，确保模块安装的精准度；而先进的连接技术则需在保证结构强度的同时，提升建筑的抗震性能等指标。在运维阶段，建立运维数据库，利用物联网传感器实时监测模块的各项指标，如沉降、接口密封等情况，能够及时发现潜在问题，并快速做出响应，从而降低运维成本，延长建筑使用寿命。

（四）强化政策支持与市场培育

政策支持是推动模块化施工技术推广应用的重要保障。加大财政扶持力度，通过给予项目补贴等方式，能够降低企业的初期投入压力，提高企业参与模块化施工项目的积极性。完善计价标准，明确模块化工程计价规则，有助于解决成本核算难题，为项目的顺利推进提供经济保障。此外，开展技术培训与宣传工作，能够提升行业对模块化施工技术的认知水平，培养专业技术人才，为行业发展注入新的活力。

五、结论

模块化施工技术作为建筑业工业化、数字化转型的核心方向，在政策推动与技术创新下已实现多领域示范应用，其工期短、污染少、质量高的优势显著。但当前推广仍面临设计协同不足、供应链低效、技术瓶颈、成本偏高四大核心问题，制约其规模化发展。通过构建数字化协同设计体系、完善供应链管控、突破施工运维技术、强化政策扶持等路径，可有效破解上述难题。

未来，随着智能建造技术的深度融合与产业生态的不断完善，模块化施工将实现从 “试点示范” 到 “全面普及” 的跨越，预计 2030 年国内模块化建筑市场占比将突破 15% ，为建筑业高质量发展注入强劲动能。

参考文献

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[2] 陈志鹏，曹明明。钢箱梁大节段整孔吊装线形控制技术 [J]. 世界桥梁，2024 (03):78-84.