智能建造技术在装配式项目建造中的应用实践

智能建造技术在装配式项目建造中的应用实践

汪滨,王达,魏伟松,甘舟,张颉

中建一局集团第二建筑有限公司 江西南昌330000 

摘要：装配式建筑是近年来逐渐发展兴起的一种新型建筑形式，它更加准确高效，绿色环保，是建筑业工业化智能制造的坚实一步。智能建造技术与装配式建筑的发展理念不谋而合，为二者的深度融合提供了契机和基础。本文就智能建造技术与装配式建筑的融合及实践应用进行探索和论述，提出了具体的方法和策略。由于二者的技术体系远未达到成熟度，因此观点论述难免有疏漏之处，期待与专业人员沟通探讨。

关键词：智能建造技术；装配式项目建造；技术应用

引言：装配式建筑是建筑智能化工业化发展方向迈出的第一步。智能建造技术的飞速发展普及，与装配式建筑的深度融合发展有了更加广阔的合作空间。智能建造技术引入装配式建筑工程，对深化设计的构件拆分，布设预埋件以及标准化设计有重要推动作用，而且以BIM技术、物联网技术以及大数据技术为代表的智能建造技术，要更加高效融入装配式建筑工程，还须国家政策的大力扶持，同时也要注重与信息技术深度融合，推动行业高质量发展。

1.装配式建筑施工管理引入智能建造技术应用的方法

1.1.深化设计

装配式建筑是一种全新的建筑类型，它的施工管理较之传统模式有很大不同，设计阶段与施工过程形成非常紧密的联系。深化设计就是设计图纸由设计机构绘制，再由专业人员对包括预制件及预埋件等在内的构件进行拆分、布设以及标准化设计。这不是第三方设计机构的单独任务，需要建设单位、设计机构以及施工方联合实施。深化设计不仅要满足国标要求和承载能力需要，还要对施工过程的困难因素以及企业实力等进行充分考量，内容庞杂而任务繁重，如果能够引进利用智能建造技术，有助于大幅提升设计效率。①构件拆分。装配式预制件生产厂家要达到标准化生产目标，有必要对预制构件进行合理拆分。拆分过程可能会影响到建筑整体功能、造价管理以及结构受力等要素，因此必须慎重拆分。借助BIM技术应用构建三维模型，对建筑整体进行事无巨细地呈现，构件信息完整清晰地存储于三维模型，在工程生命周期全程高效流通。同时在模型上研究结构受力，助力设计人员精准测算荷载情况，比对多套方案择优选用，达到降本增效的目的；②布设预埋件。预埋件须提前布设，它是一种连接件，位于隐蔽工程内，为日后相关构件的固定及连接而预设。装配式建筑构件基本全部由工厂预制，厂家必须提前得到关于预埋件的准确位置。借助BIM技术准确分析预埋件的有限元，保证预设位置不对结构受力产生不利影响。而且这种生产方式可统筹兼顾不同设计模型，提前测试预埋件碰撞，避免返工返修；③标准化设计。这是工业化制造装配式建筑的有效途径。做法是精细拆分预制构件，把规格尺寸一致的部分提交生产厂家，实现批量预制。标准化设计遵循规格减量，提倡组合的原则，构件经由标准化设计赋予通用特点，工厂预制后运抵施工现场组装拼接，而且保证质量。设计人员借助BIM技术构建标准化设计平台，在构件拆分期间研究可行性和可协调性，合理布设构件空间关系，防止碰撞，确保批量预制的准确性。

1.2.施工过程

智能建造技术是在信息技术基础上创新研发而来，助力实现高效施工管理。装配式建筑引进利用物联网、大数据以及BIM技术等，打造的管理平台容纳所有相关方，实现参建方数据信息的高效沟通，对建设难题进行共同协调和解决。①BIM技术。即建筑信息模型技术，就是采集工程全部信息构建三维模型，实现信息集成，构件结构、非结构以及规格等全部信息均涵盖其中。参建方利用模型可便捷查询本方信息，与其它合作方实现高效沟通合作。BIM技术为三维模型构建提供基础保障，模型直观可视，信息完整且无所不包，支持实时更新，所有参建方都可借助模型有效掌控施工进度。以三维BIM模型为基础研发的4D模型，涵盖工程整个生命周期的建设进度，可准确比对进度规划与当前实际的出入，有助于进度调整。同时4D模型支持装配式建筑生产厂家与施工企业沟通协调，确保构件预制和供应及时足量。更高级的5DBIM技术可实时跟进预算执行状况，完成成本分析，再与三维和四维模型联合应用，进度与当前成本一目了然，成本偏差也清晰可见，成本控制实现高效测算和精准预判，达到降本增效的目的；②物联网技术。这种技术应用是在物体内部放置感应及识别设备，对物体信息进行实时采集。建筑行业以装配式建筑为代表，着力转向工业化发展，为物联网技术和装配式建筑深度融合提供了发展空间，二者在装配式施工管理上由3种合作方式，第一，材料入场和库存。所有预制构件可借助新品微电子芯片生成独有二维码，无线射频技术帮助查询构件的名称、规格尺寸以及安装位置等基本信息，而且与物联网平台实时链接，安装进展尽在掌握；第二，监测建筑结构。提前把传感器布设于构件内部和相互连接部位，监测构件位移、应力以及应变等问题，对构件受力动态进行掌控，据此做出加固及拆除等研判；第三，监督安全施工。工程的危大内容施工，提前把传感器布设于构件脆弱部位，连接自动报警系统，预警危险状况，防范安全事故。而且物联网技术可用于对脚手架以及施工电梯进行振动及温度监测，促进安全管理提质增效；③大数据技术。装配式建筑施工非常复杂，数据生成量极大，可引进利用大数据技术，快速准确地整合处理海量数据资料，生成原始资料支持工程决策。装配式建筑通常把BIM技术结合大数据技术联合应用，施工期间的数据信息由设备以及构件信息共同组成，还包括工程进度、质量、成本以及安全等施工管理的必要信息，借助BIM技术完成集成后构建起三维模型，实现数据的生成、集成、入库以及共享等流程。利用大数据技术进行数据分析，第一，在三维模型中提取数据，构建数据分类存储仓库；第二，对库存数据开展分析处理，助力工程决策。

2.智能建造技术深度融合装配式建筑的策略

2.1.深度融合信息技术

装配式建筑负责施工管理的人员必须积极学习领会信息技术，加强管理过程的科学合理性，树立全局观念，在先进技术引领下实施创新管理，加快管理模式转型。施工期间要✓智能建造技术进行充分利用，实现智能建造，优质高效完成工程建设。

2.2.加强政策扶持

国家也在不遗余力地推进装配式建筑的普及和发展，同时支持智能建造技术深度融合装配式建筑施工管理，在政策法规上给予大力扶持，引导建筑行业的发展主流向这方面靠拢。但是装配式建筑毕竟诞生时间不长，没有更多经验可以借鉴，与智能建造技术实现深度融合还没有统一的标准规范。国家部委有必要在政策扶持p加大力度，促进装配式建筑更快更好地引进利用智能建造技术，推动国内建筑行业全面实现智能化工业化。

结束语：由此可见，装配式建筑是建筑工程和建筑产业向智能化工业化转型升级的需要，是未来发展的主流趋势。在此期间，装配式建筑有必要与现代先进的智能建造技术强强联合，在装配式建筑的整个生命周期内实施精准高效的施工和管理，实现建筑行业的创新式发展。传统建筑及技术应用，已经很难适应建筑行业飞速发展的需要，智能建造技术与装配式建筑的深度融合，是一条可行性发展之路，随着技术的创新和成熟运用，二者的联系必然越来越紧密，推动建筑业的可持续发展。

参考文献

[1]孔凡杰.建筑装配式混凝土结构施工技术的探析[J].智能城市应用,2020,003(003):P.72-73.

[2]刘梦李伟戴传新冯依林梅雨.无人机倾斜摄影建模在装配式钢结构公共建筑项目建造过程中的应用[J].名城绘,2020,000(010):P.1-1.

[3]王欢迎.铁路客运专线应用KF装配式四电房屋智能建造化建设技术[J].低碳世界,2020,10(4):2.