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工业与民用建筑中装配式施工技术差异及协同发展路径研究

作者

章实彦

中国建材国际工程集团有限公司

装配式建筑技术作为建筑业转型升级的重要方向,近年来在政策推动和市场需求的双重驱动下得到快速发展。相比传统现浇施工方式,装配式施工具有施工周期短、质量可控性强、环境影响小等优势。然而,不同建筑类型对装配式技术的适应性存在显著差异,尤其在工业建筑和民用建筑领域,呈现出截然不同的技术路径与实施逻辑。理解并梳理这种差异,对于推动装配式建筑技术的系统集成与协同创新具有现实意义。

一、工业与民用建筑中装配式施工技术的主要差异

(一)建筑功能与结构体系差异

工业建筑以满足大跨度、高荷载和设备布置为核心,常采用门式钢架、网架或钢筋混凝土排架结构,构件标准化程度高,适合批量工厂化生产。以汽车厂房为例,常用跨度 24m 以上的 H 型钢或箱型柱,通过高强螺栓连接实现快速装配。民用建筑则注重空间舒适性与结构多样性,结构体系以剪力墙、框架为主,构件种类繁多,如预制墙板、楼板、阳台板等,需通过多专业协同深化设计以保障安装精度和居住性能。二者技术侧重不同,工业建筑强调效率与重复性,民用建筑重在适配性与功能复合。

(二)设计与施工标准的差异

工业建筑装配式设计基于 3m 或 6m 模数,设计规范如《钢结构设计标准》明确构件精度与连接性能要求,如钢柱垂直度 ⩽H/1000 ,连接常采用8.8 级高强螺栓。民用建筑侧重节点防渗与连接刚度,规范如装配式混凝土结构技术要求灌浆连接强度 ⩾C60 ,饱满率 ≈95%. 。两类建筑标准体系差异大,前者偏重力学性能与施工效率,后者注重细节处理与居住质量,导致构件设计、施工验收和质量控制方法存在显著差异[1]。

(三)施工组织与管理模式差异

工业建筑多采用 EPC 总承包模式,施工组织高度集中、节奏紧凑,构件从设计到安装形成闭环,常用于物流仓储、车间厂房等项目。民用建筑则多为总包+分包模式,涉及多工种交叉作业,施工协同复杂[2]。以高层住宅为例,塔吊需高频吊装墙板、楼板等构件,施工节奏需精准调度,并辅以 BIM 技术实现路径模拟与进度控制。两者在组织模式、调度方式与工序协调方面具有本质差别。

(四)构件制造与供应链体系差异

工业建筑构件单一、标准化程度高,适合数控加工、机器人焊接等自动化生产,运输路径简洁,整车配送效率高。民用建筑构件定制化强,模台更换频繁,生产节奏依项目变化而波动,柔性制造要求高。其项目分布广、构件类型多,需中转分拣、按层布料,运输与现场管理依赖信息化系统支持。

二、工业与民用建筑装配式施工的协同发展必要性

(一)推动建筑工业化的战略需要

在国家“双碳”战略及建筑节能减排目标的推动下,建筑业亟需从传统粗放模式转向绿色、高效、智能的新型建造方式。装配式施工作为建筑工业化的重要实现手段,已被纳入多项国家及地方政策中,如《“十四五”建筑业发展规划》。工业建筑与民用建筑作为建筑行业的重要组成部分,其装配式施工体系若能协同融合,将在标准推广、技术体系完善、施工能力提升等方面形成合力,有助于实现全行业的转型升级。

(二)产业链整合提升资源利用率

当前装配式建筑产业链呈碎片化态势,设计、构件生产、物流、施工等环节多由不同主体分割负责,资源整合效率低。推动工业与民用建筑在构件标准、物流配送、信息平台建设上的协同,有助于形成集约化、平台化、数字化的产业运行模式。例如,构建区域共享的 PC 构件生产基地,在满足工业厂房标准构件生产的同时,兼容住宅项目定制化需求,配合 ERP与 MES 系统打通生产计划与施工进度信息流,实现制造环节与施工现场的无缝衔接。

(三)技术交流与融合促进创新发展

工业建筑在模块化建造、钢结构高效连接、大型构件吊装方面积累了成熟经验,民用建筑在多专业协同、精装修一体化、建筑节能等方面发展迅速。通过两者间的技术互动与跨界融合,可催生一批新型施工技术与装配系统。例如借助工业建筑的钢框架体系与民用建筑的预制混凝土围护系统组合,形成“钢结构+PC 围护”的混合结构新模式,已在部分新型医院、学校建筑中推广应用,实现了速度与舒适性的兼顾。

三、工业与民用建筑装配式施工技术协同发展路径探索

(一)统一标准体系,推动设计协同

建立覆盖不同建筑类型的装配式设计统一标准与接口规范,如统一构件模数(推荐采用 600mm 为模数协调基础)、统一灌浆套筒接头尺寸、统一吊装锚点布置规范。在设计阶段引入基于 BIM 的协同设计平台,实现结构、建筑、机电一体化协同。推广“结构预制 + 装修一体化”设计理念,推动工业建筑引入更完善的室内系统预制逻辑,民用建筑加强构件与结构一体化设计能力,提升前端设计质量[3]。在浇筑之前,需要使用施工模板进一步校核,再振动捣实,完成混凝土构件的预制,从而有效提高混凝土构件的抗压强度。

(二)提升构件通用性,实现资源共享

与常规的混凝土结构相比,装配式混凝土结构的施工耗时较短、施工污染较小,具有显著的

经济效益,因此在这种情况下,需要使建筑施工更符合市场需求。现有的预制装配式混凝施工技术种类较多,包括 WPC 剪力墙预制、RPC框架结构预制、SRPC 钢骨预制等。这鼓励开发通用型标准构件,如通用叠合板、标准预制阳台板、预制楼梯段等,缩短定制时间,提升构件生产灵活性。构件尺寸尽量标准化,以利于模具复用及构件跨项目应用。推进构件生产平台共享机制,形成区域构件集中制造与统一调度平台,减少重复投资,提升资源利用率,形成多项目间的构件互通与产能调节能力。

(三)优化供应链管理体系

装配式建筑不仅能大幅度提高施工质量和施工效率,还能降低施工成本,避免出现施工管理问题。建设基于物联网和大数据的装配式建筑供应链管理平台,整合构件设计编码、排产计划、质量追溯、运输路径、现场安装等关键信息,实现全过程可视化管控。采用 RFID 标签或二维码管理技术对构件进行全生命周期跟踪,提升构件在多项目、多工地间的调拨效率和错误识别能力,减少构件丢失与错装风险。

总结:工业与民用建筑在装配式施工技术上存在显著差异,涵盖结构体系、设计标准、施工组织及供应链管理等多个方面。这些差异源于建筑功能、使用要求与项目组织形式的不同。通过推动标准体系统一、构件通用化、供应链协同与技术融合,可实现两类建筑装配式施工的高效协同发展。未来应加强政策引导、产业协同与技术创新,构建覆盖全生命周期的装配式建筑体系,推动建筑业整体向工业化、智能化、高质量方向转型升级。

参考文献

[1]王靖,千银敏.民用建筑装配式混凝土结构施工技术要点分析[J].北方建筑,2023,8(03):24-28.

[2]梁醒鹏.装配式钢结构建筑施工关键技术与工艺研究[J].新城建科技,2024,33(12):25-27.

[3]林保水.建筑工程施工管理中装配式施工技术的应用[J].江苏建材,2024,(06):122-123.

作者简介:章实彦,性别:男,出生:1975 年 10 月,民族:汉,籍贯:湖南省湘潭市,职称:高级工程师,学历:本科,研究方向:建筑工程 ,装配式建筑施工技术。