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建筑施工中的装配式建筑技术研究与优化

作者

赵延伟

天津建工科技有限公司 天津

引言:“双碳”目标以及新型城镇化建设的双重推动之下,传统现浇式建筑高能耗,高污染,低效率的弊端愈发明显,装配式建筑作为实现建筑工业化的载体,被纳入许多国家政策扶持范畴中。住建部相关数据显示,2024 年全国装配式建筑新开工面积占城镇新建建筑面积比已达 30% 以上,但在技术应用过程中,它也暴露出适配性欠佳、施工衔接不畅等问题,这些问题限制了装配式建筑优势的发挥。因此,有必要深入研究装配式建筑技术的核心内涵。准确把握技术应用中存在的痛点并给予针对性优化措施。

一、装配式建筑技术的核心内涵

装配式建筑技术是将建筑主体结构、围护系统、设备管线等部分或全部构件,在工厂中按照标准程序制造出来,随后将这些构件运输至工地,再利用专业设备和技术进行拼装的一种建筑施工技术体系。其主要特点体现在“工厂化生产、装配化施工、一体化协同”三个方面:工厂化生产借助模具加工保障构件的精准度,减少了现场的工作量和材料浪费。装配化施工采用干式连接、机械吊装等工艺,加快了工程进度,降低了对现场环境的影响。一体化协同则贯穿设计、生产、施工、运维的整个生命周期,打破了各阶段之间的信息壁垒,实现了资源的有效调配。

二、装配式建筑技术应用中的关键问题

2.1 构件标准化程度较低,适配性和经济性不足

目前,装配式建筑构件生产仍呈现“以定制化为主、标准化不足”的特征,主要体现在两个方面。其一,构件规格缺乏统一标准,不同设计单位、不同建设项目所涉及的构件尺寸及连接方式差异显著,导致工厂难以实现规模化生产。不仅模具制作成本高(模具费用占构件总成本的 15%-20% ),而且生产周期长;其二,构件设计与现场施工需求脱节,部分构件尺寸有误差、接口不匹配等,到现场安装时要二次加工,既耽误工期,又影响结构连接安全。

2.2 全生命周期协同管理效率欠佳,信息传递不畅。

装配式建筑技术的应用涉及设计、生产、施工、监理、运维等诸多主体及环节的紧密配合,然而,目前行业内普遍存在“各环节割裂运作”的现象,信息传达不畅的问题极为显著。一方面在设计环节未充分考量到生产及施工的需求,部分设计图纸缺乏对构件生产工艺、现场吊装条件的统筹安排,致使生产出来的构件不能完全符合施工的要求,另一方面,各环节之间的信息共享机制也不太完善,设计图纸、生产进程、施工反馈等信息常以纸质材料或者单独的系统传递,容易引发信息滞后、失真等状况。

三、装配式建筑技术的优化策略

3.1 构建统一构件标准化体系,促进规模化通用化生产

针对构件标准化程度欠缺的问题,要从行业标准制定和企业实践两方面入手:一是由政府主管部门和行业协会牵头,根据不同的地域气候条件、建筑类型(住宅、公共建筑)等,制定出统一的装配式建筑构件标准体系,明确构件尺寸规格、材料性能、连接方式、接口参数等关键体系。做到“设计—生产—施工”环节的标准衔接;二是推广“模块化设计”,鼓励设计单位采用“通用模块 + 个性化装饰”的设计模式,在保证建筑功能和外观多样化的基础上,提高构件的通用性和复用率。

3.2 智能化技术赋能全流程精准管控水平提升

借助智能化技术破解协同管理效率低下以及质量把控困难的问题,是对装配式建筑技术优化工作重要指向之一,要从三个维度加以实施:一是设计环节运用BIM( 建筑信息模型) 技术,营造起全生命期的数字模型,达成设计、生产、施工各部分信息集约化与可视化的协同。二是生产环节利用 IoT(物联网)技术,在构成块里嵌入 RFID(射频识别)芯片或者传感器,随时采集到构件生产期间所用材料数量、保养时长、质量检查数据之类的资料,并将这些资料传送到云端平台上,要做到块体质量可全程跟踪追溯,在施工环节应用智能观察技术,找出存在的风险并且做出应对处理,从而改善现场操控的精度与时效。

3.3 健全全生命周期协同管理机制,消除信息壁垒

若要创建起有效的协同管理机制,就要从组织架构和信息平台这两方面入手:第一:创建“多方协同”的组织形式,在项目开始的时候就成立包含设、生产、施工、监理、运维等这些单位的协同工作组,明确各个单位的责任和分工,制订一致的项目执行计划以及信息传达流程,要做到从设计到运维的全程统筹协调。第二:搭建一体化的信息共享平台,将 BIM、IoT、大数据等技术整合起来,塑造起涵盖整个生命期的数字化管理平台,使各个环节的信息可以做到即时共享并快速传递。设计单位将BIM 模型传到平台上,生产单位按照模型做构件,施工单位通过平台拿到构件的生产进度和品质数据,监理单位可随时查看施工期间的质量检测信息,各主体通过平台实现数据互通、协同决策。

四、结论

装配式建筑技术属于建筑工业化及绿色化发展的重要支撑,它的应用与改良对于推动建筑行业转型升级有着重要意义,本文通过研究得知,当下装配式建筑技术在构件标准化,全生命周期协同管理等方面还存在众多显著问题,这阻碍了其优势的充分彰显 ,通过创建统一的构件标准化体系、融合智能化技术、改善协同管理机制等改良策略,就可以更有效地解决这些问题,从而改进装配式建筑施工的质量与效率,削减成本,提升其经济性与适用性。未来,随着技术不断革新,行业标准逐步完善,装配式建筑技术会朝着更高效、更智能、更低碳方向发展,给达成“双碳”目的。

参考文献:

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