浅析装配式建筑标准化和信息化 张弦 边宁

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:张弦 边宁
[导读] 摘要:装配式建筑是建筑行业发展的必要阶段,发展装配式是当今建筑行业的大势所趋。
        中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司  河北秦皇岛  066000
        摘要:装配式建筑是建筑行业发展的必要阶段,发展装配式是当今建筑行业的大势所趋。现阶段除了建造技术发展不完全,成本费用高的问题以外,整个装配式建筑领域内的标准不全面,体系不完善也是阻碍装配式建筑发展的一个关键因素。随着大数据时代的到来,装配式建筑建造流程的信息化将成为优化建造效率、提高工业化的必然发展方向。
        关键词:装配式建筑;标准化;信息化
        1 发展装配式建筑的必然性
        世界各国,尤其以美国、日本、德国为代表的诸多发达国家已经大力推进装配式建筑的发展长达半个世纪之多,并达到了相当高的水平,其装配式建筑的发达程度及成熟度已不言而喻。例如我们的近邻日本是一个多地震的国家,截至2020年,日本装配式住宅占全部住宅总量的比例已超过42%,并且达到了相当高的水准,然而日本在每次经历大地震后的损坏程度都极其有限,这不仅体现了装配式建筑优越的抗震性能,更充分展示了日本装配式建筑的发达和普及程度。日本的装配式住宅产业,历经了从标准化、多样化、工业化到集体化、信息化的演变过程。日本政府通过有力的政策干预和支持,最终建立统一的模数标准,解决了标准化的大批量生产和住宅多样性之间的矛盾。美国20世纪70年代开始盛行装配式住宅。据美国工业化住宅协会统计,2001年,装配式住宅达到了1000万套,占美国住宅总量的7%,但其住宅构件的标准化、系列化、专业化、商品化程度几乎达到100%。德国是历史上的工业强国,是世界上公认的建筑能耗降幅最大的国家。19世纪70年代,德国多层装配式住宅的工业化水平达到了90%,德国建立了发达的预制装配式产业链,并由高校、研究机构和企业的研发部门提供强有力的技术支持。
        2 装配式建筑标准体系的建设
        2.1 装配式建筑设计标准体系
        建筑是由多个部分组成的集成系统,包括建筑结构、电气设备、水暖管线系统等等。不仅仅是装配式建筑行业,对于整个建筑业来说,不同组成部分相互间的配合支撑了整个建筑,每个部分都会相互影响,其中任何一个部分出现了设计上的不配合或不完整,都会影响整个建筑的结构和质量的稳定性。装配式建筑相比现浇建筑对各部分构件配合程度的要求更高,每个关键构件的设计以及构件间的衔接设计是装配式建筑与传统建筑的不同之处。因此实现单独构件规格尺寸的标准化和相互衔接部分的标准化,就能提高整个装配式建筑在施工装配过程中的效率和施工完成后的质量,从而保证装配式建筑施工的高效和后续发展维护的可持续性。
        2.2 预制构件生产加工标准体系
        装配式构件是决定装配式建筑工程效率的重要因素之一。在施工现场通常可以发现预制构件种类很多,型号和规格差异较大。在企业生产预制构件的过程中模具结构往往比较复杂,如果操作人员水平和生产加工技术不足,预制构件加工企业就难以保证预制构件和装配部件加工生产的质量。因此对企业生产的预制构件要统一要求、统一规格、统一管理,从而使预制构件的生产加工模式标准化。
        2.3 装配式建筑构件运输标准体系
        装配式建筑工程项目整个流程中构件运输分多个情况,例如构件厂内运输、施工现场运输、厂外批量运输至场内等,每个运输情况都应有其相对应的标准规范。

构件厂内运输应有其相对应标准的运输工具以及不同构件的运输路线和运输重点;施工现场的运输就更需要标准的规范来保证施工现场的安全和施工效率;对于长途运输,装配式构件无论其外形还是重量相比于普通货物都是不同的,异形构件更是构件运输过程中的难题,完善的标准体系可以有效避免因特殊情况而产生的对整个施工进度的延后。
        2.4 装配式建筑施工现场标准体系
        装配式建筑工程项目的施工现场需要具有专业技巧和专业能力的工作人员来对整个建造流程进行指导与控制。然而随着国家对装配式建筑的推动发展,装配式建筑的工程项目数量的增加,相关专业技术人员的数量有限,无法满足工程项目数量的要求,从而导致拖延整个工程项目的进度,降低工程项目的效率。
        3 装配式建筑工程的信息化
        3.1 协同配合,深化设计
        应用BIM(建筑信息模型)技术可以将装配式建筑的设计、生产、装配、维护结合为一体建立模型,将数据整合信息化,根据不同系统间的协同工作在同一模型上进行虚拟的协调与配合,完善设计。对不同装配式建筑项目工程进行数据统计,整合成装配式建筑的案例库,为装配式建筑的后续设计创新及发展作资料储备。
        3.2 自动生产,及时反馈
        根据设计的模型进行预制构件生产,在生产的同时与设计环节及时沟通,保证设计与实物构件可以及时地进行修改来完善模型的设计。对每一个生产的构件或结构涉及到的人员、工艺、设备有统一的编码,进行联合管理,便于后续产生问题时能及时查找问题原因。
        3.3 运输监控,灵活调动
        对构件运输进行实时监控,掌握各构件实时位置,利用视频等监控设备对工程所涉及的地点进行监管,实现施工过程可视化,在遇到突发情况时也可及时进行调整调度。车辆运输调度的研究及论文中可参考的方法和算法非常多,智能算法和一些启发式算法也可以根据装配式建筑预制构件的特殊性和整个施工流程的特殊性进行相应的改进,进而对整个工程的资源进行调配。
        3.4 可视管理,完善标识
        可利用RFID(无线射频识别技术)技术将相应的构件贴上其对应的标签,RFID技术可同时识别多个标签,读取不同构件的信息,同时可用该技术来管理现场设备和现场工作人员。而且现在二维码技术的普遍使用让移动设备在施工以及其他行业内代替很多人力,从而实现对材料资源更加清晰有效的管控。
        结论:装配式建筑是一项需要相关机构、企业协调配合的系统工程。这项系统工程的关键就在于通过建立信息化的平台,完善标准化的模式,实现装配式建筑各部分直观有效的信息交流和明确专业的施工标准。标准化和信息化既可以推动装配式建筑的发展,也是顺应整个信息化时代的发展趋势,同时为相关技术团队的创新研发提供了保证,也为装配式建筑在我国的快速普及和长久发展做了充足的准备。
        参考文献:
        [1] 李小阳.标准化改革视角下装配式建筑标准体系的构建探讨[J].工程建设标准化,2018(11):41-43.
        [2] 杨富春,王静,谭丁文.《建筑业10项新技术(2017版)》信息化技术综述[J].建筑技术,2018(3):290-295.
        [3] 王宝令,陈娜,吕贺.BIM技术在我国建筑行业的应用及发展前景[J].沈阳建筑大学学报(社会科学版),2018(5):470-475.
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