モジュール式建物

モジュラービルディングとモジュラーホームは、 モジュールと呼ばれる繰り返しセクションで構成されるプレハブのビルディングまたはハウスです。 「モジュラー」とは、建築現場から離れた場所にセクションを構築し、それらを目的のサイトに配信する構築方法です。プレハブセクションの設置は現場で完了します。プレハブセクションは、クレーンを使用して配置される場合があります。モジュールは、並べて、端から端まで、または積み重ねて配置でき、さまざまな構成とスタイルが可能です。配置後、モジュールは相互接続とも呼ばれるモジュール間接続を使用して結合されます。相互接続は、個々のモジュールを結び付けて全体的な建物構造を形成します。

プレハブ住宅または精密建築住宅とも呼ばれるモジュール式建物は、オンサイトのスティック建て住宅と同等またはそれ以上の基準で建てられています。構築方法は、永続的なモジュール構造と呼ばれます。

スティックビルドとモジュラーホームの材料は同じです。モジュラーホームは、ダブルワイドまたはモバイルホームではありません。第一に、モジュラー住宅には車軸や金属フレームがないため、通常はフラットベッドトラックで輸送されます。モジュラービルディングは、関連するすべてのローカルビルディングコードに適合している必要がありますが、ダブルワイドとモバイルホームにはフレーミングが施されています。米国で製造されたダブルワイドおよびモバイルホームは、米国住宅都市開発局が管理する連邦法に準拠する必要があります。

用途

モジュラービルディングは、建設キャンプ、学校や教室、民間および軍用住宅、産業施設などの長期的な一時的または恒久的な施設に使用できます。モジュラービルディングは、BAS南極遠征に使用されるハレーVI収容ポッドなど、従来の建設が合理的または不可能な遠隔地や農村地域で使用されます。他の用途には、教会、医療施設、販売および小売オフィス、ファーストフードレストラン、クルーズ船の建設が含まれます。また、ハリケーンなどの気象が懸念される地域でも使用できます。

建設プロセス

建設はオフサイトで、リーン製造技術を使用して、納品可能なモジュールセクションで1階または複数階の建物を事前に組み立てます。 Permanent Modular Construction（PMC）の建物は、管理された環境で製造されており、木材、鋼、またはコンクリートで構築できます。モジュラーコンポーネントは通常、組立ラインで屋内で組み立てられます。モジュールの構築には10日ほどかかりますが、多くの場合1〜3か月かかります。 PMCモジュールは、サイト構築プロジェクトに統合することも、スタンドアロンで実行することもでき、MEP、備品、内装仕上げで提供できます。

建物は、工場で管理された環境でオフサイトで60％から90％完成し、最終的な建築現場で輸送および組み立てられます。これは、建物全体を構成することも、大きな構造のコンポーネントまたはサブアセンブリにすることもできます。多くの場合、モジュラー請負業者は従来のゼネコンと協力して、各タイプの建設のリソースと利点を活用します。完成したモジュールは、建設現場に運ばれ、クレーンで組み立てられます。モジュールの配置には、数時間から数日かかる場合があります。

恒久的なモジュール式建物は、サイト構築構造と同じ建築基準と基準を満たすか、それを超えるように構築され、従来の建物で使用される建築家指定の材料は、モジュール式建設プロジェクトで使用されます。 PMCは、建築基準が許す限り多くのストーリーを持つことができます。再配置可能な建物とは異なり、PMC構造は、耐用年数の間、1つの場所にとどまることを目的としています。

製造上の考慮事項

モジュール構築のプロセス全体が設計段階に重要性を置きます。これは、製造とアセンブリの設計（DfMA）などの手法を使用して、製造およびアセンブリの現場全体でアセンブリの許容誤差を制御することを保証する場所です。アセンブリがコンポーネントの「スラック」または位置合わせ不良を吸収できるように、設計に十分な余裕があることが重要です。高度なCADシステム、3D印刷、製造管理システムの使用は、モジュール構造を成功させるために重要です。これは、商人が多くの場合、特定の設置に合わせて部品を製造できる現場での建設とはまったく異なります。

• バルク材料
• 床に取り付けられた壁
• スプレーブースの天井の乾式壁
• 設置された屋根
• 屋根の屋根板と羽目板の設置
• サイトへの配信準備完了
• 二階建てのモジュール式住居
• プラットモジュラーホーム「ウィロー」タイラーテキサス
• インテリアプラットホームズウィローキッチン

• 「エンターテイナー」と呼ばれるプラットモジュラーホーム。タイラー・テキサス
• プラットモジュラーホームズ「ザブライアーリッツ」

長所

モジュール式の建物は、さまざまな理由で、従来の建物よりも有利であると主張されています。

• 建設のスピード/投資収益率の向上 。モジュラー構造により、建物と現場の作業を同時に完了することができます。一部の資料によると、これにより、全体の完了スケジュールを最大50％短縮できます。これにより、人件費、資金調達、監督コストも削減されます。さらに時間とお金を節約するために、ほぼすべての設計とエンジニアリングの分野は製造プロセスの一部です。また、モジュラー構造のユニークな点は、建物の床、壁、天井、垂木、屋根を同時に構築できることです。現場での建設中は、床が所定の位置になるまで壁を設定することはできず、壁が建てられるまで天井と垂木を追加することはできません。一方、モジュラー構造では、壁、床、天井、垂木がすべて同時に構築され、その後、同じ工場に集められて建物が形成されます。このプロセスにより、従来のスティック構築の半分のモジュール構築時間を実現できます。
• 屋内建設 。組み立ては天候に左右されないため、作業効率が向上し、建築材料の損傷を防ぎます。
• リモートロケーションにサービスを提供する機能 。特に、潜在的な市場がオーストラリアなどの工業中心地から遠く離れている可能性がある国では、遠隔地や鉱山の町などの建設ブームが発生している地域に現場建ての家を建てるには、はるかに高いコストがかかる可能性があります。モジュール式の建物は、時間、スペース、お金が問題となる医療施設や衛生施設の提供にも役立ちます。
• 無駄が少ない 。同じ計画が絶えず構築されているため、製造業者は特定のジョブに必要な材料の量を正確に記録しています。一貫性を保つことで、ビルダーは木材、ウォールボードなどの一般的な長さを使用するシステムを設計したり、最大効率でアイテムを切断したり、特別な長さを一括注文したりできます。現場で建てられた住居からの廃棄物は通常、いくつかの大きなゴミ箱を埋めることができますが、モジュール式の住居の建設は廃棄物をはるかに少なくします。英国のグループWRAPによると、モジュラー構造の使用により、材料を最大90％削減できます。最小限の材料には、木製パレット、シュリンクラップ、段ボール、石膏ボード、木材、コンクリート、レンガ、セメントが含まれます。
• 環境に優しい建設プロセス 。モジュラー構造は、サイト構築の構造と比較して、廃棄物とサイトの妨害を削減します。工場の制御された環境により、余分な材料を社内でリサイクルしながら、より正確な建設が可能になります。
• 柔軟性 。高層ビルの作成など、モジュール式の建物に継続的に追加できます。ニーズが変化した場合、モジュール式の建物を解体し、モジュールを次の使用のために再配置または改修して、原材料の需要を減らし、新しいニーズを満たす建物を作成するために消費されるエネルギー量を最小限に抑えることができます。本質的に、場合によっては建物全体をリサイクルできます。
• 品質 。従来の建築技術、品質管理、品質管理のためのランダム検査、テスト、および認証サービスを提供する第三者機関を組み合わせて、商業用モジュラー建物は、適切な地方、州、および国家の規制および規則に厳密に従って構築されます。モジュールを最終サイトに輸送する必要があるため、各モジュールは、移動および設置の要件に個別に耐えるように構築する必要があります。したがって、独立した耐久性のあるコンポーネントの最終的なモジュール間アセンブリは、サイト構築構造よりも耐久性の高い最終製品を生み出すことができます。モジュラービルディングは、しばしば構造断熱パネル（SIP）を建設に使用します。これは、従来の建築材料よりも幅広い利点を提供します。 SIPパネルは、軽量で耐久性のあるパネルボードと独立気泡ポリウレタン（PU）または発泡ポリスチレン（EPS）断熱フォームの組み合わせです。それらは気密性があり、そのため優れた熱性能を提供します。また、木材や他の材料と比較して優れた耐湿性と耐寒性を提供し、圧縮収縮と冷間架橋の両方の影響を受けません。モジュラーユニットは、既存の建物の外部美観に適合するように設計することもできます。また、組み立てたモジュラーユニットは、サイト構築の構造と事実上区別できません。
• 改善された空気の質 -新しい構造で特定された屋内の空気の質の問題の多くは、フレーミング材料の高い水分レベルに起因します。モジュール構造は、乾燥材料を使用した工場制御の設定でほぼ完成しているため、新しい構造に高レベルの水分が閉じ込められる可能性がなくなります。

モジュラービルディングは、あらゆるカテゴリのサイト構築建設缶のLEED要件にも貢献でき、持続可能なサイト、エネルギーと大気、材料と資源、および室内環境の品質の分野でも利点を提供できます。モジュール構造は、国際グリーン建設法の同様のカテゴリーでも利点を提供します。

短所

• ボリューム：完成したモジュラービルディングセクションの輸送には多くのスペースが必要です。
• 柔軟性：輸送や製造上の制限により、モジュールのサイズが制限され、部屋のサイズに影響する場合があります。
• 一部の金融機関は、モジュラー住宅への融資をためらう場合があります。

市場の受け入れ

一部の住宅購入者と一部の貸付機関は、モジュラー住宅をサイト構築住宅と同等の価値があると見なすことに抵抗しています。住宅自体は同等の品質であるかもしれませんが、定着したゾーニング規制と心理的市場要因がモジュラー住宅の購入者または建築者に障害を引き起こす可能性があり、このタイプの住宅を生計および/またはまたは投資オプション。英国とオーストラリアでは、一部の地域でモジュラー住宅が受け入れられています。ただし、それらは大都市では一般的に建設されません。モジュラー住宅は、設計と品質の向上、現場での組み立ての速度とコンパクトさ、および地震後のコストと修理の容易さのために、日本の都市部でますます一般的になっています。最近の技術革新により、モジュール式の建物は現場で建設された構造物と区別できなくなりました。調査では、個人がモジュラーホームとサイト構築ホームの違いをほとんど認識できないことが示されています。

モジュラーホームとモバイルホーム

違いには、建設を管理する建築基準、使用される材料の種類、および貸出目的で銀行がそれらを評価する方法が含まれます。モジュラーホームは、工場または連邦政府の建築基準法によって管理されている製造済みの住宅とは対照的に、地方または州の建築基準法に従って建築されています。モジュラー住宅の建設を管理するコードは、サイト構築の住宅の建設を管理するコードとまったく同じです。米国では、すべてのモジュラー住宅は、国際建築基準（IBC）、IRC、BOCA、または現地の管轄で採用されているコードに従って建設されます。カリフォルニア州などの一部の州では、車両や標準的なトレーラーのように、モービルハウスを他の州機関に毎年登録する必要があります。これは、所有者が車軸を取り外して永続的な基礎の上に置いた場合でも同様です。

モバイルまたは製造された家を認識する

モバイルホームには、各セクションの外側に小さな金属タグが必要です。タグが見つからない場合は、電気パネルボックスで家の詳細を見つけることができるはずです。このタグは製造日も明らかにする必要があります。モジュラー式の家の外側には金属製のタグはありませんが、通常は台所の流しの下やクローゼットの中に、家の中にデータプレートが設置されています。データプレートは、製造業者、第三者検査機関、機器情報、製造日などの情報を提供します。

材料

モジュラー住宅で使用される材料は、通常、現場で建設された住宅と同じです。木枠の床、壁、屋根がよく利用されます。一部のモジュール式住宅には、レンガまたは石の外観、花崗岩のカウンター、急勾配の屋根が含まれます。モジュラーは、境界の基礎または地下に座るように設計できます。対照的に、モバイルホームは、床システムの完全性に不可欠なスチール製のシャーシで構成されています。モジュール式の建物は、クライアントの仕様に合わせてカスタム構築できます。現在の設計には、複数階建てのユニット、複数家族のユニット、およびアパート全体が含まれます。一般的にモバイルホームに関連付けられている否定的なステレオタイプにより、一部のメーカーは「オフサイト建設」という用語の使用を開始しています。

新しいモジュール製品には、クロスラミネート木材フレームなどの他の建設方法が含まれます。

資金調達

モバイルホームには、多くの場合、特別な貸し手が必要です。

一方、 モジュラー住宅は、建設ローンでサイト構築住宅として融資されます

標準とゾーニングの考慮事項

通常、モジュール式住居は、地方、州、または議会のコードに合わせて建設され、その結果、モジュールの最終目的地に応じて異なる建築基準を持つ特定の製造施設の住居が生まれます。メーカーが考慮しなければならない最も重要なゾーンは、地域の風、熱、雪の負荷ゾーンです。たとえば、ハリケーンが発生しやすい地震や洪水のエリアで最終組み立てのために建てられた家には、地元の建築基準を満たすために追加の支柱が含まれる場合があります。鉄骨および/または木材の骨組みは、モジュラー住宅を構築するための一般的なオプションです。

一部の米国裁判所は、モジュラーホームは永続的な基盤を持つように設計されているため、モバイルホームに適用されるゾーニング制限はモジュラーホームには適用されないと裁定しました。さらに、米国では、モジュール式住宅と現場建て住宅の評価の違いは、不動産鑑定業務ではほとんど無視されます。モジュラー住宅は、一部の市場地域では、（専門的評価慣行の統一基準による現地の評価慣行に応じて）同様の品質のサイト構築住宅と同じ方法で評価できます。オーストラリアでは、製造されたホームパークは、恒久的なモジュラーホームには適用されない追加の法律によって管理されています。不動産の評価、資金調達、ゾーニングを目的とした、モジュール式住宅と現場建て住宅の種類の同等性の可能性のある開発により、モジュール式住宅の売り上げが時間の経過とともに増加する可能性があります。

ウェールズ（イギリス）では、ビジネスマンが、私有地に住むホームレスの人のために「ポッド」と呼ばれる6つのミニモジュラーホームの設置を許可しました。

建物の強度

モジュラー住宅は、従来の住宅よりも強くなるように設計されています。たとえば、釘をネジに置き換えたり、ジョイントに接着剤を追加したり、従来の住宅よりも8〜10％多い木材を使用したりします。これは、モジュールがトラックで建設現場に輸送される際に、モジュールの構造的完全性を維持するためです。ただし、輸送および取り扱いのストレスに対するモジュール式建物の応答に関する研究はほとんどありません。したがって、現在、輸送による損傷を予測することは困難です。

フロリダ州デイド郡のハリケーンアンドリューによる破壊をFEMAが調査したとき、彼らはモジュラーおよび石積みの家が他の建設と比較して最もうまくいくと結論付けました。

CEマーキング

CEマークは、構造の機械的抵抗と強度をユーザーに保証する建設基準です。これは、エンドツーエンドのプロセスマスタリングとトレーサビリティのために欧州共同体の権限を与えられた当局によって与えられたラベルです。

すべての製造作業が監視および記録されています：

• サプライヤーは知られ、認定されなければなりません。
• 調達される原材料および商品は、使用されるバッチごとに記録されます。
• 基本製品が記録され、品質が監視されます。
• アセンブリの品質は、段階的に管理および評価されます。
• モジュラーユニットが完成すると、一連のテストがすべて実行され、品質基準が満たされている場合は、ユニットに一意の番号とECスタンプが添付されます。

このIDとすべての詳細はデータベースに記録されます。いつでも、生産者は単一ユニットの生産の各ステップからのすべての情報に答えて提供できる必要があります。EC認証は耐久性の基準を保証します。風や地震に対する耐性。

表面と仕上げ

モジュラービルディングは、クロールスペース、高床式（洪水が発生しやすい地域用）、地下室、または勾配の標準スラブなど、複数の基礎面の上に組み立てることができます。また、複数階の高さに構築することもできます。モーテルやその他のマルチファミリー構造は、モジュラー構造技術を使用して構築されています。モジュラー構造を構築できる高さは管轄によって異なりますが、多くの国、特にアジアでは、24階以上に構築することができます。

外壁の表面は、工場の生産プロセスで仕上げることができます。レンガ/石材突き板の場合、現場での用途が建設業者の選択になります。屋根システムは、基本的な設置が完了した後、現場で適用することもできます。

モジュール構造と米国の地域差

天候、人口密度、地理的距離、および地元の住宅建築は、住宅建築にモジュール構造を使用する際に役割を果たします。モジュール構造は適応性が高いため、米国のすべての地域に浸透し始めています。

北東部には、モジュラーハウジング設計とパネル化やSIPなどの他の建設方法を組み合わせることができる工場があります。狭い道路構造と地域の人口密集地域のため、モジュールは通常、幅16フィート、長さ70フィートまでに制限されています。その他の制限は、コネチカット、ケープコッド、ロングアイランドなどの場所への輸送に課されています。

中部大西洋地域は、建物の設計と16 'を超えない幅のモジュールへの輸送制限の点で、北東部に似ています。

南東部のメーカーは、多くの場合、家をカスタマイズし、非常に伝統的なシングルストーリーのフロアプランに集中する能力を制限しています。南の大部分は沿岸および強風地域にあります。モジュラー構造は、輸送およびクレーン設置のために構築する必要があるため、本質的にすでに強力であるため、この分野で魅力的であることがわかります。

中央平原州は通常、農業と農村のコミュニティで構成されています。牧場の家はこの地域の主力です。強い嵐と竜巻の状態になりやすいモジュラー構造は、サイトで構築された対応物よりもこれらの暴風パターンに耐えることができます。モジュール式の家を基礎の上に組み立てるときに行わなければならないモジュール間の接続は、サイト構築の構造が提供できるよりも本質的に強い家を提供します。壁と天井の両方の内部仕上げは、通常、テクスチャーです。内壁の角は通常丸みを帯びており、窓の周りの仕上げトリムはオプションです。道路の幅が広く、人口密度が低いため、モジュールの幅は20フィートから90フィートまで可能です。より大きなモジュールを提供する機能により、家を完成させるのに必要なモジュールの量が減ります。

このエリアの家のデザインは、シャレースタイルの家から丸太小屋スタイルの家までさまざまです。そのため、この地域のメーカーは多くのスタイルの家を提供しています。機能は工場ごとに異なり、フロアプランを完全にカスタマイズする能力も異なります。輸送は、主に地域の道路を移動するための16フィート幅のモジュールに制限されています。

沿岸地域、特にカリフォルニア州での生活費が高いため、低コストであるため、モジュラー構造が有利になります。厳しい建築規制と環境要件により、住宅建設の開始が遅れることがあります。いくつかの工場は、環境に配慮した建築基準に準拠し、ゼロエネルギー住宅を提供することにより、環境に配慮した建築を専門としています。

沿岸地域に住んでいるということは、モジュール式の家の構造が、高速で風に耐えるのに十分な強度であるべきであることも意味します。正しく建てられたモジュラー・ホームには、損傷の問題なく高い風速に耐えるような抵抗があります。

オープンモジュラービルディング

モジュール式の建物は、オープンソースで環境に優しいこともあります。

3D印刷を使用して家を建てることができます。

主な標準はOpenStructuresとその派生Autarkytectureです。

主要市場

永続的なモジュラービルディングは、スティックビルド構造が使用されるあらゆるアプリケーションで利用できます。主な市場は、幼稚園から高校までの教育、高等教育の学生住宅、オフィスおよび管理スペース、小売およびホスピタリティ、医療、公的資金による施設です。

研究開発

モジュラー構造は、この技術が高層ビルに適用されるため、世界中で継続的な研究開発の対象となっています。研究開発は、モジュラー建築会社とモジュラー建築研究所や鋼鉄建設研究所などの研究機関によって行われています。最近の研究プロジェクトの例はMODCONSです。