基于数字技术的装配式建筑建造研究

基于数字技术的装配式建筑建造研究

赵理查

中国水利水电第三工程局有限公司   陕西省西安市710000

摘要：装配式建筑是指将预制好的混凝土结构构件，按照工厂的生产流程进行建筑整体装配式建造。PC结构体系具有强度高、抗震性能好、工程造价低等优点，受到了国内外相关专家以及学者的广泛关注与研究。但是，目前我国装配式建筑产业还存在着装配式水平低、工程实施难等问题，制约着产业在我国建筑行业中得到进一步发挥和发展。因此，在此背景下提出基于数字技术的装配式建造方法，将预制构件融入数字计算平台中进行分析，实现对装配式建筑项目全过程的质量控制和成本管理，从而提升装配式建筑的发展水平。

关键词：数字技术；装配式建筑；要点

引言

装配式建筑是一种在工地装配预制构件形成的建筑,工期短、工程质量较高,支持复杂建筑结构建设,符合现代化建设需求。该类型建筑施工对现场管理的要求较高,需要保证预制构件的有序组建。因此,各个部门的衔接和配合成为了装配式建筑建设的重点工作。信息化时代背景下,提高装配式建筑建设水平,采取科学化管理方式,打造智慧建造体系,成为了建筑行业发展的必然趋势。

1数字技术发展的优势

1.1优化管理模式

实体经济所采用管理模式大多是计划经济时代下的管理模式，这种管理模式都是按照人治思维逻辑进行设计的，不能说是最优的管理模式，而具有数字经济特征的管理模式才是最高效、最快捷和最经济的。实践中可以借助现代大数据、互联网、人工智能等技术，对组织机构实行扁平化管理，在促进决策信息直达前台终端中，有效降低企业管理成本和减少人为主观决策失误，促使企业整体管理效能得到极大的提升。

1.2风险成本管理

实体企业所面临的复杂多变国际国内发展形势，只有依靠数字技术才能实现对各种风险的有效研判与管理，可以借助大数据、云计算等技术广泛地获取与分析信息源，在提前对风险进行预测和预警中有效地防范各类风险，比如在供应链经营活动中，实体企业就可以依托区块链技术参与到主体信息共享中，通过有效控制经营行为将经营风险降到最低。

2基于数字技术的装配式建筑建造要点

2.1结合设计条件的装配式建筑建造材料选择

为实现对装配式建筑的改造，首先需要结合项目设计条件，确定建造材料。以上述项目为例，现有基础设施以及建造所在区域都会对设计和建造产生特定影响，为满足城市建设要求，对于项目周围环境的保护应贯穿于整个设计和施工阶段。同时，由于场地的限制，无法实施大规模的建设活动，大型设备无法到达施工现场，综合该项目的材料需求，选择将玻璃钢作为该装配式建筑建造的主要材料。这一材料是将玻璃纤维作为受力骨架，采用有机物（如合成树脂），通过特殊的加工工艺，将其制成一体化的复合型材料。由于其质量轻、强度高、耐腐蚀、保温、减震、隔声等优点，在特定的领域中可用作优良的建筑材料，现在，玻璃钢已被广泛地应用于各行各业，如风轮叶片、各种储罐、化粪池、船体、安全帽等。在建筑工程中，混凝土也是一种典型的复合材料，将钢筋的抗拉性能和混凝土的抗压性能结合在一起，可以形成良好的抗拉和抗压性能材料。同样地，单根玻璃纤维尽管具有较高的强度，但是由于其伸长性，只能承受张力，不能承受弯矩、剪切、压力，并且容易发生变形，而普通的合成树脂，其形状虽稳定，但受力后容易变形，机械性能不稳定。玻璃纤维与合成树脂结合，使其具有与钢相似的强度特性，且具有与玻璃相似的光泽和纹理，以此成为装配式建筑中最为适宜的建造材料。

2.2基于数字技术的安装定位

大型复杂装配式建筑施工中，吊装、定位调整和焊接是施工中的关键环节。在现有工艺条件下，施工都需要大量的人力实现，为了提高施工效率，并提升建造精度，将数字技术应用到对负载结构的安装中。数字技术的应用具体表现在：第一，利用全站仪、数字水准仪、GPS等技术，为下一步的定位提供支撑；第二，利用精密的放样测量技术，例如Metroln工业三维测量系统，以达到快速、精确地测量放样位置；第三，利用三维激光扫描技术，实时地检测、记录、处理和分析元件的位置。借助这些辅助的数码工具，能够准确、高效地完成大型工程钢结构的定位和安装。结合三维测定原理，确定装配式建筑中各个结构的位置，在得到所需测量数据后，可结合CATIA软件对各专业进行深化设计。在数字技术的辅助下，即使是一个简单的造型条件也能够使建筑产生意想不到但又符合预设逻辑的结构，不仅可以保证结构建造精度，同时还能够实现对装配式建筑结构的创新。

3装配式建筑建造优化路径

3.1设计方案优化

在装配式建筑工程中,碰撞测试是非常重要的内容。其测试结果关系到建筑工程整体质量,也是工作人员优化施工设计方案的基础。所以要通过数字技术来对碰撞测试进行优化。在具体工作中要对米每个环节、每个专业进行测试。如图2所示,在得到检测报告之后对施工设计方案进行优化,以此来保证装配式建筑工程顺利完成。深化设计直接关系到装配式建筑各个阶段的效果,所以这也是装配式建筑工程的重点管控内容,要充分发挥数字技术可视化、可编辑性以及精准性等特点,优化装配式建筑工程的设计方案。在具体工作中,要对装配式建筑工程各个环节进行划分,有针对性地制定施工设计方案。同时通过BIM系统的整合能力,将各部分的施工设计方案收集并结合,使其形成装配式建筑结构完整的施工设计方案。以此来对各个施工内容进行调整。在这个过程中还要注意碰撞检测以及工程量计算等内容,进一步提高施工设计方案质量。对于装配式建筑工程来说,除了要通过数字技术来对预制结构件设计进行优化,还要优化现浇阶段的设计,从根源上避免预制结构件和现浇连接节点出现碰撞问题。

3.2培养专业人才

建筑设计人员不熟悉数字技术，仍然按照传统的设计思路，导致工作中缺乏协同意识。因此，高校需要将人才培养与就业岗位对接，以最新的职业标准、行业标准和岗位规范为指导，按照装配式建筑建造的职业岗位所需的知识、技能和职业素养进行课程设计，优化创新课程结构、课程内容、课程深度互补的培养体系；传统授课、慕课平台、实训基地，线上线下相结合、理论实践相结合，立体化全方位地培养新型装配式建筑人才；支持从事装配化建筑建造的相关在职人员继续教育，加强理论和技能操作。

3.3自主研发软件

现阶段我国设计阶段常用的建模软件有Revit、Catia等，这些软件都是国外开发的，与我国实际情况有一定的差距，以Revit软件为例，在建模的过程中软件会自动统计工程量，但由于我国和国外的工程量计算规则和定额不一样，因此还需要用广联达、鲁班等传统的计价软件进行二次算量，影响了效率。另外，信息协同平台缺失，装配式建筑的参建方之间的信息交互复杂，信息流失严重，资源整合低效，信息共享困难。因此，应做好装配式建筑关键技术研究中心及实验室配套设施建设，支持关键技术研发，展开科技攻关。鼓励中小企业自主研发，营造装配式建筑建造产业生态圈。

结束语

装配式建筑的快速发展为我国建筑业带来了更多商机，在今后，随着数字技术的不断发展，可以利用此项技术，实现建筑业发展与建造的智能化，有效提升我国建筑业的质量和建造水平。在这种背景下，借助数字技术的优势研究和开发装配式建筑新技术应用是非常有必要的。

参考文献

[1]祝康瑞,安永刚,曾重庆,等.大数据背景下装配式建筑全过程管理原则论述[J].智能建筑与智慧城市,2022(09):66-68.

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