铝模与叠合板一体化设计及绿色施工关键技术研究

引言：近年来各地推进装配式建筑广泛应用，传统模子体系的施工效率低、损耗大、绿色不达标等弊端，难以满足当前建筑行业对施工效率和施工质量的要求，铝合金模子凭借质量轻、可回用等特点得到迅速发展，叠合板凭借结构性能和施工性能等得到广泛应用，铝合金模子和叠合板的有机结合是实现建筑工业化发展的关键支撑和绿色建造的突破点。铝模—叠合板一体化设计施工，系统组织结构体系和施工作业，有利于提升施工效率和质量，减少材料损耗，增加施工效率，有助于建筑行业的转型升级。

一、铝模与叠合板一体化设计与绿色施工协同发展的必要性

1、建筑工业化发展对结构系统协同提出更高要求

随着建筑工业化的发展，建筑建造也由传统建造向集成建造转变。在这个过程中，结构系统与模板系统之间的协调关系直接关系到建筑建造的效率和质量。在传统的建造方式中，不同的系统分别由专业设计建造，结构系统和模板系统缺乏协同，容易出现结构系统与模板系统不匹配、精度不足、工序冲突等现象，影响建造装配效率，铝模和叠合板是装配式结构的主要系统，两者若无法实现一体化设计和集成装配，则会导致施工组织连续性差，装配效率低，建造协同度低。由此可见，结构系统与模板系统的协调设计以及二者之间的协调适配，是基于建筑工业化建造模式，提升建筑建造质量、确保施工进度和实现绿色建造的内在要求。

2、绿色建造背景下对全过程节能减排提出新要求

“双碳”目标持续推进和可持续发展理念深入发展，绿色建造是建筑行业可持续发展的趋势所在。施工全过程的节能降耗、环境影响的最低化，是环境要求，更是检验工程施工技术和水平的最新标杆。建造过程的材料定额、能耗效率、工艺水平绿色度等，是绿色建造过程所关注的内容。结构之间的耦合度增加是资源精简和节能增效的前提，若结构、工艺未能深度耦合，将会造成巨大的资源能源浪费，加剧建筑施工过程的碳排量和环境问题。因此，一体化结构、施工工艺的建立，是实现绿色建造全过程节能降耗的前提、技术基础，对建筑工程绿色节能的实现产生直接影响。

二、铝模与叠合板一体化设计及绿色施工关键技术分析

1、模块化设计集成与节点连接优化

铝模与叠合板一体化设计的装配效率取决于其模块化设计集成水平和节点连接匹配水平。模块化既是构件标准化的需要，也是施工过程逻辑化、结构装配化的必然途径。构件与模块一体化是在模块的标准设计中集成结构构件、模板等，降低构件异型率，保证构件尺寸一致性。在设计中采用 BIM 参数模型的方法，结合模块尺寸、孔排布、拼缝走向等信息设定，降低构件异型率，避免现场的二次加工。节点连接，传统节点连接方式要求严格的尺寸，现场施工匹配性低，在快速建造的装配式过程中，节点已经失去了意义。一体化节点连接，采用滑动调节节点、活动连接器、装配式柔性锁定，吸收构件定位误差，多维调节。尤其是墙板与楼板的交接处的 L 形边框模板、偏心调节器、限位结构组合等，形成了节点自位和节点快速就位相结合的传力模式，实现节点传力连续、装配快速、操作便捷的良好平衡，通过节点设计的优化，实现构件的协同工作，减少施工中质量波动和装配误差。

2、高精度预制与工厂信息化控制技术

铝模 + 叠合板一体化系统从设计的完美过渡到施工必须做到极高的预制精度和预制、施工全过程的信息化控制。预制过程中利用激光测控系统对模板的几何尺寸、孔位分布情况进行扫描，配合CNC 加工中心和工业机器人自动焊切割可控制到 ±2mm 以内，降低了预制精度不足导致的拼装误差，同时将每一片模板与叠合板在工厂预埋RFID 或二维码，与BIM 模型构件编码绑定，从工厂出厂、运输、堆场、管理到现场安装全过程数据关联、动态跟踪。模板系统预设的孔位和定位销方式固定、标准化，现场施工自动识别，快速对位，省去手动测量的环节，省去反复调整的过程，节省时间。

叠合板工厂预设管线通孔、连接凹槽、二次浇筑边线，现场水电管线一体化铺设，减少二次开槽、钻孔等破坏。这种以数字化为基础的预制体系，不仅提升了生产效率和安装质量，而且实现了施工过程的可视化、可追溯、数据闭环，大幅度降低了对施工作业人员技能要求，从经验驱动升级为数据驱动。

3、快速装配施工工艺与智能监测机制

铝模叠合板一体化施工的精髓是铝模装配技术 + 监测技术，即铝模施工全过程从装模、起吊、就位、拼装、监测全过程，现场通过采用定型吊具配合激光定位仪安装导向性预定构件和装配预定基准点，提高就位速度和拼装效率，减少人为调整次数和施工时间；现场采用早拆频循环，通过在关键受力点支撑加固优化后的预拆模达到预定早期强度自动转入下道工序，提高周转次数，减少现场施工时间；通过现场铝模应力传感器实时监测支撑受力状态，提前判断是否存在过载情况，在混凝土构件内设置温湿度传感器，现场动态监测混凝土构件养护，确保施工质量；通过节点拼装信息反馈，对节点拼装准确率进行评估，现场出现偏差及时提示，指导人员更改装配顺序或调整构件姿态。这一整套智能监测，不仅杜绝了质量事故，避免因人为判断失误造成的损失，也达到了数据平台施工过程的可视化、精准化、可预测，保障了大批量的装配式项目的绿色施工、高效交房。

4、材料节约与资源循环利用技术体系

铝模与叠合板一体化系统，其材料的节约和重复利用不仅体现在使用的重复利用，同时体现在设计、生产、施工、拆除过程的重复利用，铝合金模板本身具备结构强度、耐久性，一套模板至少使用 80 次以上，并且模板拆除后 100% 可以回炉，形成闭环，有效节约单位方模板的施工资源。叠合板由于工厂化预制，钢筋网片按照需要的规格加工，混凝土按照需要的尺寸加工，无多余边角废料，在安装现场无二次裁剪和修正，从源头上杜绝不必要的浪费。现场将模件废料、钢筋余料和其他附属材料分拣后通过模块式回收站回收，将信息编码或者 RFID 码技术对接 BIM 材料管理台账，实现构件使用次数、部位分布、剩余寿命情况跟踪，材料管理透明化、信息化。在构件布置方面，叠合板和模板布置线路的拼装优化算法迭代求解，最大化减少非常规性构件，增加构件的重复使用，这种资源优化算法最大程度减少项目的碳排放，为项目的绿色建造、经济性控制提供支持，形成生产—施工—回收整个过程的资源最大程度的中低消耗的全生命循环。

三、结语

铝模与叠合板一体化设计与绿色施工技术，构建设计、生产、施工协同的一体化建造机制，在铝模和叠合板模块化设计、节点柔性化施工、预制和现场控制智能化等技术协同应用下，形成结构系统一体化、施工过程绿色化的铝模与叠合板建造机制，在节约资源、降低能耗、提升效率、保证施工品质等方面取得良好的应用效果，为工业化发展、绿色化发展、建筑建造提供了有效路径。

参考文献：

[1] 王伟 , 刘斌 . 装配式叠合板铝模工艺高效施工研究 [J].中国建筑金属结构 ,2025,24(06):34-36.

[2] 梁玉祥 , 池勇勇 , 吕宵璘 . 铝模模板与预制叠合板拼缝漏浆优化设计研究 [J]. 散装水泥 ,2024,(02):202-204.

[3] 苓宏 . 建筑铝模在建筑绿色施工中的运用分析 [J]. 房地产世界 ,2022,(05):107-109.