모듈러 빌딩

Modular building
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스페인 발렌시아에 있는 조립식 주택.

모듈식 건물은 모듈이라고 불리는 반복되는 섹션으로 구성된 조립식 건물입니다.[1] 모듈화는 건물 부지에서 떨어진 곳에 섹션을 구성한 다음 원하는 부지로 전달하는 것을 포함합니다. 조립식 구간의 설치는 현장에서 완료됩니다. 조립식 섹션은 크레인을 사용하여 배치되기도 합니다. 모듈을 나란히 배치하거나, 엔드 투 엔드로 배치하거나, 적층할 수 있어 다양한 구성과 스타일이 가능합니다. 배치 후 모듈 간 연결이라고도 하는 모듈 간 연결을 사용하여 모듈을 결합합니다. 상호 연결은 개별 모듈을 연결하여 전체 건물 구조를 형성합니다.[2]

사용하다

알래스카 서튼의 모듈러 주택

모듈식 건물은 건설 캠프, 학교 및 교실, 민간 및 군사 주택 및 산업 시설과 같은 장기, 임시 또는 영구 시설에 사용될 수 있습니다. 모듈식 건물은 BAS 남극 탐험에 사용되는 Halley VI 수용 포드와 같이 기존 건설이 합리적이지 않거나 가능하지 않은 외딴 지역과 시골 지역에서 사용됩니다.[3] 다른 용도로는 교회, 의료 시설, 판매 및 소매 사무실, 패스트푸드 식당 및 유람선 건설이 포함되었습니다. 허리케인과 같은 날씨 문제가 있는 지역에서도 사용할 수 있습니다. 모듈식 건물은 종종 행사에서 화장실과 화장실을 포함한 임시 시설을 제공하는 데 사용됩니다. 건물의 휴대성으로 인해 고용 회사와 고객 모두에게 인기가 있습니다. 모듈식 건물을 사용하면 기존 시설을 사용할 수 없거나 이벤트 참석자 수를 지원할 수 없는 위치에서 이벤트를 개최할 수 있습니다.

시공공정

린 제조 기술을 사용하여 인도 가능한 모듈 섹션에 단층 또는 다층 건물을 사전 제작하는 등 건설은 오프사이트입니다. 종종 모듈은 동일한 치수, 구조, 건물 및 적층/배치 기술을 사용하지만 매끄러운 (골판 대신) 벽, 광택이 나는 흰색 페인트, 창문, 전력, 식수, 하수도, 통신 및 공기 조절을 위한 조항을 사용하는 표준 20피트 컨테이너를 기반으로 합니다. PMC(Permanent Modular Construction) 건물은 통제된 환경에서 제조되며 목재, 강철 또는 콘크리트로 구성할 수 있습니다. 모듈식 부품은 일반적으로 조립 라인의 실내에서 구성됩니다. 모듈의 제작에는 짧게는 열흘, 길게는 1~3개월이 걸릴 수 있습니다. PMC 모듈은 사이트 구축 프로젝트 또는 독립형으로 통합할 수 있으며 MEP, 고정 장치 및 인테리어 마감재와 함께 제공할 수 있습니다.

건물은 공장에서 통제하는 환경에서 60%에서 90%까지 오프사이트에서 완성되며, 최종 건물 현장에서 운송 및 조립됩니다. 이것은 건물 전체를 구성하거나 더 큰 구조물의 구성 요소 또는 하위 집합체가 될 수 있습니다. 많은 경우 모듈러 계약자는 전통적인 일반 계약자와 협력하여 각 건설 유형의 리소스와 이점을 활용합니다. 완성된 모듈은 건물 현장으로 운반되어 크레인에 의해 조립됩니다.[4] 모듈을 배치하는 데는 몇 시간에서 며칠이 걸릴 수 있습니다.

영구 모듈러 건축물은 현장에서 건설되는 건축물과 동일한 건축 법규 및 기준을 충족하거나 초과하도록 건설되며, 모듈러 건축 프로젝트에서 기존 건축물에 사용되는 건축가 지정 재료와 동일한 재료가 사용됩니다. PMC는 건물 코드가 허용하는 만큼 많은 층을 가질 수 있습니다. 재배치 가능한 건물과 달리 PMC 구조물은 유효 수명 동안 한 위치에 유지됩니다.

제조상 고려사항

모듈식 건설의 전 과정은 설계 단계에서 중요성을 부여합니다. 현장에서 제조 및 조립 전반에 걸쳐 조립 공차가 제어되도록 하기 위해 제조 및 조립 설계(DfMA)와 같은 관행이 사용됩니다. 조립품이 "슬랙" 또는 구성 요소의 정렬 불량을 차지할 수 있도록 설계에 충분한 여유가 있어야 합니다. 모듈식 건설이 성공하기 위해서는 첨단 CAD 시스템, 3D 프린팅 및 제조 제어 시스템의 사용이 중요합니다. 이것은 상인이 종종 특정 설치물에 맞게 부품을 만들 수 있는 현장 건설과는 매우 다릅니다.

  • Bulk materials
    벌크소재
  • Walls attached to floor
    바닥에 부착된 벽
  • Ceiling drywalled in spray booth
    스프레이 부스의 천장 드라이월
  • Roof set in place
    지붕이 제자리에 고정됨
  • Roof shingled and siding installed
    지붕 숄더 및 사이딩 설치
  • Ready for delivery to site
    사이트로 배송 준비 완료
  • Two-story modular dwelling
    2층 모듈러 주거
  • Pratt Modular Home in Tyler Texas
    Tyler Texas의 Pratt Modular Home
  • Pratt Modular Home kitchen
    프랫 모듈러 가정용 주방
  • Pratt Modular Home in Tyler Texas
    Tyler Texas의 Pratt Modular Home

선금생산투자

모듈형 주택을 위한 공장 설비 개발에는 상당한 초기 투자가 필요합니다. 영국 정부(Homes England 경유)는 2010년대 주택 부족 문제를 해결하기 위해 모듈식 주택 계획에 투자했습니다. 여러 영국 회사(예: Ilke Homes, L&G Modular Homes and Homes by Urban Sclash)는 전통적으로 지어진 주거지의 대안으로 모듈러 주택을 개발하기 위해 설립되었지만 제조 시설 구축 비용을 충당할 만큼 충분히 빠르게 수익을 예약할 수 없어 실패했습니다.

IkeHomes는 2018년 요크셔 크나레스버러에 공장을 열었고, Homes England는 2019년 11월에 3,000만 파운드를 투자했고,[5] 2021년 9월에 3,000만 파운드를 추가로 투자했습니다.[6] 2022년 12월에 1억 파운드를 모금하는 추가적인 모금에도 불구하고,[7][8] 일케 홈스는 2023년 6월 30일에 행정에 들어갔고,[9][10] 회사의 1,150명의 직원 대부분이 해고되었고,[11] 홈스 잉글랜드에 6,800만 파운드를 [12]포함하여 3억 2,000만 파운드의 부채를 지게 되었습니다.[13]

2015년 Legal & General은 모듈러 홈 운영인 L&G Modular Homes를 시작하여 요크셔의 Selby 근처 Sherburn-in-Elmet에 550,000평방피트 규모의 공장을 열었습니다.[14] 회사는 수익을 얻기 전에 공장에 투자하면서 큰 손실을 입었고, 2019년에는 1억 파운드 이상의 손실을 입었습니다.[15] 셀비 프로젝트의 판매 수익과 켄트와 웨스트 서섹스의 계획은 2022년부터 흐르기 시작했으며, 그 때까지 사업의 총 손실은 1억 7,400만 파운드로 커졌습니다.[16] 생산은 2023년 5월에 중단되었으며, L&G는 판매 파이프라인을 확장하지 못한 것에 대해 현지 계획 지연과 COVID-19 팬데믹 탓으로 돌렸습니다.[17][18] 이 기업은 7년 동안 총 2억 9,500만 파운드의 손실을 입었습니다.[19]

시장수용

레인스 코트(Raines Court)는 런던 스토크 뉴잉턴(Stoke Newington)에 있는 다층 모듈러 주택 블록으로, 이러한 유형의 영국 최초의 두 주거용 건물 중 하나입니다. (2005년 12월)

일부 주택 구매자와 일부 대출 기관은 모듈러 주택을 현장에서 건설된 주택과 동일한 가치로 간주하는 것을 거부합니다.[citation needed] 주택 자체가 동등한 품질일 수 있지만, 고착화된 구역 규정과 심리적 시장 요소는 모듈식 주택의 구매자 또는 건설자에게 장애물을 만들 수 있으며, 이러한 유형의 주택을 생활 및/또는 투자 옵션으로 탐색할 때 의사 결정 과정의 일부로 고려해야 합니다. 영국과 호주에서는 일부 지역에서 모듈러 주택이 허용되고 있지만 주요 도시에서는 일반적으로 건설되지 않습니다. 모듈러 주택은 설계 및 품질, 현장 조립의 속도 및 소형화, 그리고 지진 발생 후 비용 절감 및 수리 용이성 향상으로 인해 일본 도시 지역에서 점점 더 보편화되고 있습니다. 최근의 혁신을 통해 모듈식 건물은 현장에서 구축된 구조물과 구별할 수 없습니다.[20] 설문 조사에 따르면 개인은 모듈식 주택과 사이트 구축 주택의 차이점을 거의 구분할 수 없는 것으로 나타났습니다.[21]

모듈식 주택 대 이동식 주택

차이점에는 건설을 관리하는 건축 법규, 사용된 재료 유형 및 대출 목적으로 은행에서 평가하는 방법이 포함됩니다. 모듈러 주택은 공장에서 건설되지만 연방 건물 코드에 의해 관리되는 제조 주택과 달리 지역 또는 주 건물 코드에 따라 건설됩니다.[22] 모듈러 주택 건설을 관리하는 코드는 부지 건설 주택 건설을 관리하는 코드와 정확히 일치합니다.[citation needed] 미국에서는 모든 모듈러 주택이 국제 건축 법규(IBC), IRC, BOCA 또는 현지 관할 구역에서 채택한 코드에 따라 건설됩니다.[citation needed] 캘리포니아와 같은 일부 주에서는 차량이나 표준 트레일러와 같이 이동식 주택을 매년 자동차 부서 또는 기타 주 기관에 등록해야 합니다. 소유자가 차축을 제거하고 영구적인 기초 위에 놓더라도 마찬가지입니다.[23]

이동식 또는 제조된 가정 인식

이동식 주택에는 각 섹션의 외부에 작은 금속 태그가 있어야 합니다. 태그를 찾을 수 없는 경우, 집에 대한 자세한 내용은 전기 패널 상자에서 확인할 수 있습니다. 이 태그에는 제조 날짜도 표시되어야 합니다.[citation needed] 모듈식 주택은 외부에 금속 태그가 없지만 일반적으로 주방 싱크대 아래나 옷장에 데이터 플레이트가 설치됩니다. 데이터 플레이트에는 제조사, 제3자 검사 기관, 가전 제품 정보, 제조 날짜 등의 정보가 제공됩니다.

자재

모듈식 건축물에 사용되는 자재는 전통적인 건축에 사용되는 자재와 동일한 품질과 내구성을 갖추고 있어 방음과 에너지 효율 등의 특성을 보존할 수 있을 뿐만 아니라 다용도성 덕분에 매력적이고 혁신적인 디자인이 가능합니다.[24] 가장 일반적으로 사용되는 것은 강철, 목재 및 콘크리트입니다.[25]

  • 강철: 쉽게 성형할 수 있기 때문에 디자인과 미학의 혁신을 가능하게 합니다.
  • 목재: 목재는 대부분의 모듈식 건물에서 필수적인 부분입니다. 가벼움 덕분에 조립식 모듈을 조립하고 이동하는 작업을 용이하게 합니다.
  • 콘크리트: 콘크리트는 영구 모듈식 건물의 구조 보강에 이상적인 견고한 구조를 제공합니다. 내화성, 에너지 절감, 우수한 음향 단열성, 내구성 등 다양한 특성 덕분에 이러한 유형의 건물에서 기본 재료로 점점 더 많이 사용되고 있습니다.[26]

목재 골조 바닥, 벽 및 지붕이 자주 사용됩니다. 일부 모듈식 주택에는 벽돌 또는 돌 외부, 화강암 카운터 및 가파른 지붕이 있습니다. 모듈은 둘레 기반이나 지하실에 앉을 수 있도록 설계할 수 있습니다. 대조적으로, 이동식 주택은 바닥 시스템의 무결성에 필수적인 강철 섀시로 구성됩니다. 모듈식 건물은 고객의 사양에 따라 맞춤형으로 제작할 수 있습니다. 현재 설계에는 복층형, 다세대형, 아파트 단지 전체가 포함됩니다. 일반적으로 이동식 주택과 관련된 부정적인 고정관념으로 인해 일부 제조업체는 "현장 외 건설"이라는 용어를 사용하기 시작했습니다.

새로운 모듈식 제품에는 교차 적층 목재 골조와 같은 기타 건설 방법이 포함됩니다.[27]

자금조달

이동식 주택에는 종종 특별 대출 기관이 필요합니다.[28]

반면에 모듈러 주택은 건설 대출을 통해 부지 건설 주택으로 자금을 조달합니다.

표준 및 구역 설정 고려 사항

일반적으로 모듈식 주택은 지역, 주 또는 의회 코드에 따라 건설되며, 그 결과 주어진 제조 시설의 주택은 모듈의 최종 목적지에 따라 다른 건설 표준을 갖습니다.[29] 제조업체가 고려해야 하는 가장 중요한 구역은 지역 바람, 열 및 눈 부하 구역입니다.[citation needed] 예를 들어, 허리케인이 발생하기 쉬운 지역, 지진 또는 침수 지역에서 최종 조립을 위해 건설된 주택에는 지역 건물 코드를 충족시키기 위한 추가적인 준비가 포함될 수 있습니다. 강철 및/또는 목재 프레임은 모듈식 주택을 건설하기 위한 일반적인 옵션입니다.

일부 미국 법원은 모듈러 주택이 영구적인 기반을 갖도록 설계되었기 때문에 이동식 주택에 적용되는 구역 제한이 모듈러 주택에는 적용되지 않는다고 판결했습니다.[citation needed] 또한, 미국의 경우, 모듈러 주택과 사이트 구축 주택 간의 평가 차이는 부동산 평가 실무에서 무시할 수 있는 경우가 많습니다. 모듈러 주택은 일부 시장 영역에서 (전문 감정평가 실무의 통일된 기준에 따른 현지 감정평가 실무에 따라) 유사한 품질의 현장 건축 주택과 동일하게 평가됩니다. 호주에서는 영구 모듈식 주택에는 적용되지 않는 추가 법률에 따라 제조된 주택 공원이 관리됩니다. 부동산 평가, 자금 조달 및 구역 설정을 목적으로 모듈러 주택 유형과 현장에서 건설된 주택 유형 간의 동등성에 대한 가능한 개발은 시간이 지남에 따라 모듈러 주택의 판매를 증가시킬 수 있습니다.[30]

CLASP(지방 당국 특별 프로그램 컨소시엄)

지역 당국 특별 프로그램 컨소시엄(약칭: CLASP)은 1957년 영국에서 지역 당국의 자원과 조립식 학교 건설 프로그램을 개발하는 목적을 결합하기 위해 결성되었습니다. 하트퍼드셔의 카운티 건축가인 찰스 허버트 애슬린(Charles Herbert Aslin)이 처음 개발한 이 시스템은 여러 다른 카운티, 특히 노팅엄셔(Notthamshire)와 더비셔(Derbyshire)의 모델로 사용되었습니다. 이러한 탄광 지역에서 CLASP의 인기는 부분적으로 그 시스템이 침하로 손상된 건물의 부분들을 상당히 간단하게 대체할 수 있게 해주었기 때문입니다.

건축강도

Modular Home being built in Vermont photo by Josh Vignona
버몬트 주의 모듈러 홈

모듈식 주택은 예를 들어 못을 나사로 교체하고 접합부에 접착제를 추가하며 기존 주택보다 8~10% 더 많은 목재를 사용하여 기존 주택보다 견고하도록 설계되었습니다.[31] 이는 모듈이 트럭에 실려 건설 현장으로 운송될 때 구조적 무결성을 유지하도록 돕기 위한 것입니다. 그러나 모듈러 건축물의 운반 및 취급 스트레스에 대한 반응에 대한 연구는 거의 없습니다. 따라서 현재 운송 유발 피해를 예측하는 것은 어렵습니다.[1]

FEMA가 플로리다 데이드 카운티에서 허리케인 앤드류로 인한 파괴를 연구했을 때, 그들은 모듈식 주택과 석조 주택이 다른 건설에 비해 가장 잘 수행되었다고 결론지었습니다.[32]

CE 마킹

CE 마크는 사용자에게 기계적 저항과 구조물의 강도를 보장하는 시공 규범입니다. 유럽 공동체가 권한을 부여한 당국이 엔드 투 엔드 프로세스 마스터링 및 추적 가능성에 대해 부여한 라벨입니다.[citation needed]

모든 제조 작업이 모니터링되고 기록됩니다.

  • 공급업체를 알고 인증해야 합니다.
  • 원료 및 공급되는 제품은 사용된 배치별로 기록되어야 합니다.
  • 기본 제품을 기록하고 품질을 모니터링합니다.
  • 조립품질을 단계별로 관리·평가하고,
  • 모듈 장치가 완료되면 전체 테스트가 수행되며 품질 기준을 충족하면 장치에 고유 번호와 EC 스탬프가 부착됩니다.

이 ID와 모든 세부 정보는 데이터베이스에 기록됩니다. 생산자는 언제든지 단일 유닛 생산의 각 단계에서 얻은 모든 정보에 답하고 제공할 수 있어야 합니다. EC 인증은 내구성, 바람 및 지진에 대한 저항성 측면에서 표준을 보장합니다.[citation needed]

개방형 모듈러 빌딩

참고 항목: 그린빌딩

Modularity라는 용어는 다양한 방식으로 인식될 수 있습니다. P2P(Peer-to-Peer) 애플리케이션을 구축하는 데까지 확장할 수 있습니다. 여기서 P2P 기술의 맞춤형 사용은 모듈식 패러다임의 도움을 받습니다. 여기서 깨끗한 인터페이스를 가진 잘 알려진 구성 요소들을 결합하여 자체 조직화 P2P 기술을 더욱 확산시킬 희망으로 임의로 복잡한 기능을 구현할 수 있습니다. 개방형 모듈식 건물이 이에 대한 훌륭한 예입니다. 모듈식 건물은 오픈 소스 및 그린이 될 수도 있습니다. 바우웬스, 코스타키스 그리고 파자이스는[33] 이런 종류의 모듈화에 대해 자세히 설명합니다. 그들은 모듈성을 주택 건설과 연결합니다.

이 커먼즈 기반 활동은 모듈화에 맞춰져 있습니다. 모듈식 건물의 건설을 통해 커뮤니티는 주택 건설의 모든 다양한 부분과 관련된 설계와 도구를 공유할 수 있습니다. 건물의 외부 건축과 오픈 소스 커먼즈의 내부 역학을 다루는 사회 지향적인 노력. 따라서 사람들은 자신이 사는 지역, 특히 도시 환경에서 공공 영역을 재구성할 수 있는 도구를 제공받습니다. 산업화 이전의 구어체 건축과 커뮤니티 기반 건물을 연상시키는 강력한 사교 요소가 있습니다.[34]

일부 조직은 이미 모듈식 주택을 제공합니다. 이러한 조직은 건설 계획 및 도구를 온라인으로 공유할 수 있기 때문에 관련이 있습니다. 그런 다음 이러한 계획은 3D 프린팅과 같은 디지털 제작 또는 지역 커뮤니티에서 저렴한 재료를 조달하여 조립할 수 있습니다. 이러한 저가 재료(예: 합판)의 사용이 얼마나 용이한지를 고려할 때, 종래의 건축 또는 건설 회사의 노하우 또는 능력이 부족한 지역 또는 지역 사회에 이러한 개방형 건물의 침투를 증가시키는 데 도움이 될 수 있음을 알 수 있었습니다. 에르고, 그것은 근본적으로 더 표준화된 주택 및 건물 건설 방법을 허용합니다. 그 이면에 있는 중요한 아이디어는 누구나 보다 지속 가능하고 저렴한 방식으로 구축하는 데 사용할 수 있는 사용자 친화적인 레이아웃에 쉽게 액세스할 수 있도록 하는 것입니다.

이러한 의미에서 모듈화는 직소 퍼즐을 푸는 것과 같이 다양한 표준화된 부품으로 집을 짓는 것입니다.

집을 짓는 데 3D 프린팅을 사용할 수 있습니다.

주요 표준은 OpenStructures와 그 파생 모델 Autarkytect입니다.[35]

연구개발

모듈러 건설은 더 높은 건물과 더 높은 건물에 기술이 적용됨에 따라 전 세계적으로 지속적인 연구 개발의 주제입니다. 모듈러 빌딩 회사와 모듈러 빌딩 연구소[36], 철강 건설 연구소 등의 연구소에서 연구 개발을 수행합니다.[37]

참고 항목

참고문헌

  1. ^ a b Lacey, Andrew William; Chen, Wensu; Hao, Hong; Bi, Kaiming (2018). "Structural Response of Modular Buildings – An Overview". Journal of Building Engineering. 16: 45–56. doi:10.1016/j.jobe.2017.12.008. hdl:20.500.11937/60087.
  2. ^ Lacey, Andrew William; Chen, Wensu; Hao, Hong; Bi, Kaiming (2019). "Review of bolted inter-module connections in modular steel buildings". Journal of Building Engineering. 23: 207–219. doi:10.1016/j.jobe.2019.01.035. S2CID 86540434.
  3. ^ "Halley VI Research Station – British Antarctic Survey". Bas.ac.uk. Retrieved 2016-05-03.
  4. ^ "Why Build Modular?". Modular.org. Retrieved 2016-05-03.
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  7. ^ Morby, Aaron (6 December 2022). "Ilke Homes pulls off £100m record-breaking fund raise". Construction Enquirer. Retrieved 14 March 2024.
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  9. ^ Gardiner, Joey (30 June 2023). "Ilke Homes sinks into administration with most of firm's 1,100 staff set to lose their jobs". Building. Retrieved 14 March 2024.
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  11. ^ Morby, Aaron (30 June 2023). "Ilke Homes falls into administration". Construction Enquirer. Retrieved 14 March 2024.
  12. ^ Prior, Grant (25 August 2023). "Ilke Homes went under owing £320m". Construction Enquirer. Retrieved 14 March 2024.
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34 - "볼륨메트릭 모듈러 건설 트렌드가 자리 잡았습니다." https://www.aa.com.tr/en/corporate-news/volumetric-modular-construction-trend-gaining-ground/2357158 2021.06.09.