Moodulehitus

Moodulehitised ja moodulmajad on moodulitest koosnevad hooned. Moodulmajade eripäraks on see, et hoone ehitamiseks vajalikud osad on eelkoostatud tehases ning transporditakse ehitusplatsile lõppkoosteks. Lõppkoostamisel tõstetakse moodulid kraanaga ehitise vundamendile ning seotakse omavahel, moodustades tervikliku hoone. Mooduleid paigutatakse omavahel kokku kas külgedega, otstega või tõstetakse üksteise peale. Mitmekülgsed paigaldusvõimalused võimaldavad luua eri stiilis ja väljanägemisega hooneid.

Kasutamine

Moodulmaju kasutatakse nii pikaajalisteks kui ja ajutisteks ehitisteks, näiteks soojakuteks, koolideks ja klassiruumideks, tsiviil- ja militaarhooneteks ja tööstushooneteks. Moodulmaju püstitatakse tihti maapiirkondadesse, kus traditsioonilised ehitusviisid võivad olla raskendatud või ebaotstarbekad, näiteks majutuskapslid, mida kasutatakse Antarktika ekspeditsioonidel. Järjest rohkem kasutatakse moodulmaju ka tihedalt asustatud piirkondades ning korrushoonete ehitusel, eriti Skandinaavias ja Jaapanis. Lisaks sellele ehitatakse moodulitest ka kirikuid, tervishoiuasutusi, ärihooneid, restorane ja kruiisilaevade kajuteid. Moodulmaju ehitatakse ka aladele, kus on keerulised ilmastikuolud, näiteks sagedased orkaanid.

Treet

Nakagin Capsule Tower. Moodulitest kõrghoone Tokyos

Treet (või The Tree) on Norras Bergenis püstitatud korruselamu, mille ehituseks on kasutatud mooduleid. 14-korruseline luksuskorteritega elamu on maailma kõrgeim puidust kandekonstruktsiooniga hoone, selle kõrgus on 49 meetrit. Projekteerimistööd algasid 2005. aastal ning kestsid kaheksa aastat. Ehitus algas 2014. aastal ning lõppes detsembris 2015. Hoone konstruktsioonis on kasutatud liimpuitu, betooni ja valmismooduleid. Moodulid valmistas Eesti ettevõte Kodumaja AS. Elamus on kokku 62 korterit.

461 Dean

461 Dean on New Yorgis Brooklynis asuv moodulitest kõrghoone. Hoonel on terasest kandekonstruktsioon ja terasest moodulid. Kortermaja on 109,4 m kõrge ning sisaldab 363 korterit, millest pooled on mõeldud väikse sissetulekuga inimestele. Tegemist on maailma kõige kõrgema moodulehitisega. Ehitus algas 2013. aastal ja lõppes 2017. aastal.

Mini Sky City

Mini Sky City on Hiinas Hunani provintsi pealinnas Changshas asuv 57-korruseline kõrghoone, mille ehitusel kasutati moodulehituse põhimõtteid. Mini Sky Citys on 19 aatriumi, 800 korterit ja äripinda 4000 inimesele. Hoone ehitusel kasutati 2736 moodulit, mille valmistamiseks kulus 4,5 kuud. Klaasist ja terasest ehitise teeb eriliseks see, et kõikide moodulite paigaldamine ehitusplatsil kestis kõigest 19 tööpäeva.

Nakagin Tower

Nakagini tornelamu on Tokyos asuv kõrghoone, mida peetakse esimeseks näiteks moodulehitusest. Ehitisel on 13 korrust ning 140 kapslit elamis- ja kontoripindadeks. Kõik eeltoodetud kapslid on suurusega 2,5 × 4,0 m koos 1,3 m diameetriga aknaga kapsli keskel. Kapsleid saab omavahel kombineerida, et luua suuremat pinda. Hoone valmis 1972. aastal ning see ehitati valmis 30 päevaga. Tänapäeval on hoone suures osas tühi.

Tootmisprotsess

Mooduleid toodetakse tehastes, kus kasutatakse sagedasti timmitud tootmise põhimõtteid. Tootmisprotsessis on põhirõhk disainil. Disaini täpsusest ja korrektsusest sõltub see, kuidas toodetud osad ehitusobjektil omavahel kokku sobituvad. Täpsuse ja korrektsuse tagamiseks tootmises kasutatakse CAD-süsteeme ja 3D-printimist. Mooduleid toodetakse terasest, puidust või betoonist. Tootmistegevus toimub siseruumides asuvatel tootmisliinidel. Mooduleid toodetakse kas olemasoleva hoonega integreeritavatena või eraldiseisvate hoonetena. Toodetakse nii sisustamata kui ka sisustatud detaile. Tavaliselt toodetakse moodulmaja osadest 60–95% varem tehases ning transporditakse seejärel ehitusplatsile. Lõppkoostamine objektil võib kesta mõnest tunnist mõne päevani. Moodulmajade ehitamisel kehtivad samasugused standardid ja nõuded kui traditsiooniliselt ehitatud hoonetele.

Moodulehituse eelised

Moodulehitusel on eelis traditsioonilise ehitamise ees mitmel põhjusel:

• Ehitamise kiirus. Moodulehitus võimaldab oluliselt kiiremat konstruktsioonide püstitamist ehitusplatsil. Kuna kõik konstruktsiooni osad toodetakse samaaegselt, on objektil püstitamise ajakulu väike. Hinnanguliselt võib moodulitest ehitamine hoida ehitusplatsil aega kokku ligi 50%. Samuti võimaldab moodulitega ehitamine ehitusplatsil rohkemate tööoperatsioonide samaaegset täitmist, vähendades ehitusobjekti kulusid.
• Siseruumides tootmine. Moodulite koostamine siseruumides tõstab töö efektiivsust ja aitab vältida võimalikke ilmastikust tekkivaid kahjustusi hoone konstruktsioonidele.
• Võimalus ehitada kõrvalistesse kohtadesse. See eelis on suurem kohtades, kus võimalikud turud asuvad tööstuskeskustest kaugemal, näiteks Austraalias asuvad kaevanduskülad. Moodulehitised võimaldavad lihtsalt, kiirelt ja odavalt püstitada ajutisi hooneid kriisikolletesse, kus puudub aeg, vaba ruum ja raha.
• Keskkonnasäästlikkus. Kuna moodulite ehitamiseks kasutatakse tihti tüüpprojekte, on tootjale teada kasutatavad materjalid ja nende kogused. Seeläbi saavad tootjad kohandada oma tootmisprotsessi võimalikult säästlikult, näiteks puitmaterjali puhul kasutatakse tüüppikkusi, et ei toimuks liigset raiskamist. Põhilised materjalid, mille pealt on võimalik kokku hoida, on: puitalused, papp, kipsplaadid, betoon, tellised, tsement ja soojustusmaterjalid. Lisaks võimaldab eeltootmine vähendada ehitusplatsil tekkiva prügi kogust. Tootmises tekkivaid jäätmeid on ka lihtsam taaskasutada või ümber töötada.
• Paindlikkus. Mooduleid on võimalik pidevalt arendada ja täiustada. Kui vajadus tekib, on võimalik mooduleid laiali võtta ja ümber paigutada või vajadusel uuesti sisustada, vähendades nõudlust toormaterjali jaoks. Teatud olukordades on võimalik terve hoone taaskasutada, vähendades energiakulu hoone püstitamiseks.
• Kvaliteet. Moodulite ehitusel kombineeritakse omavahel traditsioonilised ehitusnõuded koos kvaliteetse tootmise nõuetega, mis võimaldab toota kõrge kvaliteediga konstruktsioone. Pidev kvaliteedikontroll vähendab võimalikke ebakõlasid ehitusplatsil ning kiirendab sellega lõppkoosteks kuluvat aega. Iga moodul ehitatakse vastavalt kehtivatele nõuetele. Lisaks tuleb iga moodul valmistada nii, et see ei saaks kahjustada transpordil ehitusplatsile. Individuaalselt võimalikult vastupidavaks disainitud toode võib pärast lõppkoostamist osutuda kvaliteetsemaks kui traditsiooniliselt ehitatud konstruktsioon.
• Kuluefektiivsus. Tehases valmistatud moodulid aitavad vähendada tööjõu- ja materjalikulusid. Lisaks aitab kokkupandavate moodulite kasutus vähendada ehitusobjekti oskustööjõu vajadust.
• Õhu kvaliteet. Paljudel uutel ehitistel esineb liigniiskusega seotud sisekliima probleeme. Kuna moodulid on koostatud tehases kontrollitud keskkonnas kuivast ehitusmaterjalist, aitab see vältida võimalikku niiskust konstruktsioonide vahel.
• Garantii. Kuna elemendid ja moodulmajad valmivad tehases, kehtivad nende tootmisel ranged reeglid. Kõik elemendid projekteeritakse projekteerijate poolt ning valmis detailide omadused kontrollitakse juba tehases. Vastavalt seadusele peab tootja andma garantiiaja oma tootele.

Moodulehituse puudused

• Mahukus – valmistatud moodulite transport võib olla raskendatud, kuna moodulid võtavad palju ruumi. Samuti mõjutab veoste suurus projekti lõpphinda.
• Paindlikkus – kuna esinevad teatud piirangud seoses veose lubatud suurusega ning tootmispiirangud, võib see mõjutada moodulite suurust. See omakorda muudab võimalike toodetavate ruumide suurust.

Moodulehituse arendus

Moodulehitus on pidevalt arenev ehitusviis kogu maailmas. Moodulehituse arendusse panustavad paljud tootjad ja instituudid, võimaldades ehitada moodulitest järjest suuremaid ja keerukamaid hooneid.