Здания не обязательно должны быть постоянными - модульная конструкция может сделать их модифицируемыми и перемещаемыми.
Ключевые выводы
- Модульное строительство включает в себя строительство компонентов жилой конструкции на заводе, а затем сборку этих компонентов на месте.
- История модульного строительства уходит вглубь веков, и на короткое время оно стало популярным в США после Второй мировой войны, но так и не прижилось.
- Строительные фирмы, такие как iMod Structures, которые строят здания, которые можно модифицировать и перемещать, вскоре могут это изменить.
Модульное строительство находится на подъеме. Когда-то маргинальный сектор был ориентирован на строительство доступных домов, модульное строительство в настоящее время строит все большую долю структур, используемых для торговли, здравоохранения и образования. По прогнозам, к 2028 году рынок модульного строительства будет стоить 114 миллиардов долларов.
Что такое модульная конструкция? Это похоже на строительство из лего, но в промышленных масштабах: стандартные модули в форме блоков строятся на заводе, доставляются на строительную площадку и собираются вместе, чтобы сформировать жилую конструкцию.
Что больше всего поражает в модульных зданиях, так это не внешний вид, а скорость строительства. Например, в 2015 году китайская строительная компания построила 57-этажный небоскреб из стекла и бетона из 2 736 прямоугольных модулей за рекордные 19 дней. Это три истории в день.
Помимо скорости, модульное строительство обещает быть более модифицируемым, транспортабельным и менее расточительным, чем традиционные методы строительства. Этот метод может преобразовать строительство, которое, несмотря на то, что оно является одним из крупнейших секторов в мире, является одним из самых медленнорастущих с точки зрения производительности труда и цифровизации.
Одной из фирм по модульному строительству, стремящейся вывести этот сектор в 21 век, является iMod Structures, которая строит модули размером с транспортный контейнер, из которых можно собирать здания. Затем модули можно разобрать, чтобы изменить существующую структуру, или перевезти на другую площадку для создания новой.
Freethink недавно посетил iMod Structures, чтобы поближе познакомиться с его уникальной модульной конструкцией.
Подобные методы могут помочь перенести строительство в 21 век. Но, несмотря на свою футуристическую и преобразующую привлекательность, модульное строительство далеко не новая идея. На самом деле история сборных конструкций - более широкой категории модульного строительства - уходит в глубь веков.
Сборные дома: от коттеджей 17-го века до закусочных и небоскребов
Один из самых ранних примеров сборных конструкций относится к 1624 году, когда колониальный американский рыбак поручил английской строительной компании изготовить компоненты здания и отправить их за границу в рыбацкую деревню Кап-Энн.
В 17 и 18 веках английские фирмы также отправляли сборные конструкции - склады, коттеджи и больницы - в Австралию, Южную Африку и Новую Зеландию. В США сборные дома стали популярны во время золотой лихорадки, когда в калифорнийских городах было слишком много людей, но слишком мало домов.
В начале 20 века массовое производство сделало модульное строительство более практичным, а иногда и более популярным. С 1908 по 1940 год Sears продала около 70 000 готовых домов по всей стране; некоторые из самых дешевых моделей стоили около 160 долларов. (Комплектные дома были похожи на товары ИКЕА: производитель строит и вырезает детали, а покупатель их собирает.)
Тем не менее, сборные дома не были особенно популярны в первой половине 20-го века; покупатели жилья в целом считали конструкции, особенно металлические и экспериментальные, странными и нежелательными.
Но внешний вид не был главной проблемой во время Второй мировой войны. Столкнувшись с огромным спросом на дешевое и простое жилье для солдат в начале 1940-х годов, США произвели сотни тысяч хижин Quonset - сборных полуцилиндрических конструкций из гофрированной оцинкованной стали, - которые могли построить около шести неквалифицированных рабочих за день.
После войны миллионы солдат США вернулись домой, и страна столкнулась с кризисом нехватки жилья. Сотни компаний вышли на рынок сборных домов, некоторые из них получили поддержку федерального правительства. Одной из самых знаковых моделей был дом Lustron из эмалированной стали, который стоил от 7 000 до 10 000 долларов, на сборку ушло две недели и обещал «бросить вызов погоде, износу и времени».”
К 1958 году примерно 10 процентов всех домов в США были сборными. Помимо домов, сборная промышленность также построила тысячи закусочных на протяжении 20-го века, особенно после Второй мировой войны, когда владение сборной закусочной было достойной возможностью для малого бизнеса. Популярные в Нью-Джерси, узкие закусочные можно легко доставить покупателям по железной дороге.
Несмотря на послевоенный бум, модульное строительство так и не прижилось в большинстве частей мира, хотя многие архитекторы и строители уже давно увлекаются этим методом. Некоторые из причин включают в себя мнение потребителей о том, что модульные дома непривлекательны, технологические ограничения и высокие затраты на исследования и разработку новых строительных технологий.
Эти проблемы могут быть непомерно высокими, особенно для крупномасштабных проектов.
«Создание чего-либо более 10 этажей из модулей - это то, чего никто не хотел делать, потому что вы должны инвестировать в исследования и разработки», - Суси Ю, исполнительный вице-президент по жилищному строительству в Forest City Ratner Corporation., сообщила Fast Company. «За этим стоит наука, которую вам нужно выяснить».
Но отношение к модульным зданиям может измениться.
«Сегодня модульное строительство переживает новую волну внимания и инвестиций, и несколько факторов позволяют предположить, что оно могло возобновить свою жизнеспособность», - отмечается в отчете консалтинговой фирмы McKinsey & Company за 2019 год. «Созревание цифровых инструментов радикально изменило предложение модульного строительства - например, за счет упрощения проектирования модулей и оптимизации логистики доставки. Восприятие потребителями сборных домов начинает меняться, особенно по мере того, как новые, более разнообразные материалы улучшают визуальную привлекательность сборных зданий».
Отчет продолжается: «Возможно, самое главное, мы видим изменение мышления среди руководителей строительного сектора, поскольку многие лидеры видят, что на сцену выходят новаторы, основанные на технологиях, и понимают, что, возможно, пришло время изменить свое положение».
В последние десятилетия строительные фирмы по всему миру построили все виды модульных зданий, в том числе модульные небоскребы в Великобритании, США и Китае; контейнерные дома в Мексике; и классные комнаты в сельской местности Южной Африки.
«Во многих странах модульное строительство по-прежнему является исключением, - отмечает McKinsey. «Но есть явные признаки того, что в процессе становления может быть подлинный широкомасштабный сбой. Он уже привлекает новых конкурентов и, скорее всего, создаст новых победителей и проигравших во всей строительной экосистеме».
Преимущества модульной конструкции
Модульное строительство может обеспечить ежегодную экономию в размере 22 миллиардов долларов на рынках США и Европы, в основном из-за неотъемлемых преимуществ строительных компонентов в контролируемых заводских условиях. Институт модульного строительства приводит несколько примеров:
- Сокращенный график строительства. Поскольку строительство модульных зданий может происходить одновременно с площадкой и фундаментными работами, проекты могут быть завершены на 30-50 процентов быстрее, чем при традиционном строительстве.
- Устранение погодных задержек. От 60 до 90 процентов строительства завершается внутри завода, что снижает риск задержек из-за погодных условий. Здания заполняются быстрее, что обеспечивает более быструю окупаемость инвестиций.
- Улучшение качества воздуха. Поскольку модульная конструкция в значительной степени завершена в заводских условиях с использованием сухих материалов, практически отсутствует вероятность того, что высокая влажность (которая может вызвать рост плесени) попадет в новую конструкцию.
- Меньше отходов материала. При строительстве фабрики отходы устраняются за счет переработки материалов, контроля запасов и защиты строительных материалов.
- Безопасная конструкция. Внутренняя строительная среда снижает риск несчастных случаев и связанную с этим ответственность для рабочих.
Но, пожалуй, самым большим преимуществом модульной конструкции является возможность перемещения и модификации.
Здания и города с перспективой на будущее
Здания трудно модифицировать и практически невозможно переместить. Это проблема для многих организаций, включая Объединенный школьный округ Лос-Анджелеса. В настоящее время в округе находятся тысячи трейлеров, построенных десятилетия назад для размещения быстрорастущего студенческого населения.
Стремясь заменить эти трейлеры конструкциями, школьный округ в партнерстве с iMod Structures построил модульные классы с расчетом на будущее, которые можно переконфигурировать и перемещать в зависимости от меняющегося уровня учащихся.
«Если у вас есть один из наших классов в определенном месте, а через 5, 10 или 20 лет они понадобятся вам в другом кампусе школьного округа, вы просто разберете, переместите и соберите их там, где они необходимы», - заявил Крейг Северанс, директор iMod Structures.«И это можно сделать за несколько дней, сведя к минимуму школьные [простои] и прерывая обучение наших детей».
Основанная в 2009 году бывшими инвесторами в недвижимость Джоном Дисеренсом и Крейгом Северансом компания iMod Structures применяет сверхэффективный подход к модульному строительству. Вместо того, чтобы производить много типов сборных компонентов, фирма производит только одну стандартную блочную раму, каждая размером примерно с транспортный контейнер. Фирма изготавливает рамы на фабриках, а затем оснащает их стенами, окнами и другими элементами, которые хочет клиент.
Так как рамы имеют размеры стандартного транспортного контейнера, их можно легко доставить на строительную площадку автомобильным или железнодорожным транспортом. На месте рамы соединяются вместе или укладываются друг на друга. Как только конструкция не повреждена, рабочие заканчивают работу, добавляя сантехнику, электричество и другие последние штрихи.
Процесс экономит много времени.
«Обычно изготовление классной комнаты в полевых условиях занимает от 9 до 15 месяцев, - сказал Майк МакКиббин, руководитель отдела iMod. «Мы сделаем это за двенадцать дней».
Подвижные кварталы
Сегодня компания iMod Structures уделяет особое внимание перспективным классным комнатам в Калифорнии. Но нетрудно представить, как такая модульная конструкция может изменить не только то, как мы строим здания, но и способ организации городов. Например, если компания хочет открыть офисы в новой части города, она может построить офисный парк из каркасов iMod Structures.
Но что, если компании необходимо расшириться? Он мог бы присоединить больше модулей к своей существующей структуре. Если его нужно закрыть? Вместо того, чтобы сносить офисный парк, здание можно было бы модифицировать и превратить, скажем, в больницу или жилой дом. В качестве альтернативы модули могут быть удалены с участка и повторно использованы в другом месте, чтобы город мог построить парк.
В такой структуре города могут стать гораздо более гибкими и динамичными, способными быстро адаптироваться к меняющимся потребностям. И без необходимости сносить здания, модульное строительство может оказаться гораздо более устойчивым, чем любой метод, который используется сегодня в отрасли.
«Мы не хотим, чтобы наши здания когда-либо оказывались на свалке. Никогда», - сказал Рид Уокер, руководитель отдела производства и дизайна iMod Structures. «Мы хотим взять эту систему и использовать ее снова, и снова, и снова».