新型建筑工业化背景下装配式建筑发展现状及策略分析

新型建筑工业化背景下装配式建筑发展现状及策略分析

于成龙

河北省水利水电勘测设计研究院集团有限公司 天津市 300220

摘要：近年来，我国的建筑工程建设有了很大进展，装配式建筑工程建设越来越多。相较于传统现浇建筑存在的若干弊端，装配式建筑生产是一种绿色建造生产方式。文章首先分析装配式建筑的特点，其次探讨装配式建筑发展现状，最后就装配式建筑发展的策略分析，研究成果可为装配式建筑建设提供理论指导。

关键词：新型建筑；装配式建筑；工业化

引言

装配式建筑是我国建筑业实现工业化和智能化转型的必由之路，也是建筑业高质量发展的必然需求。经过近几年的发展，我国装配式建筑产业链发展取得了一定进步，但仍然存在一些问题，包括相关产业链不完善、装配式建筑产品成本较高、大规模推广困难、人才队伍建设薄弱等问题。

1装配式建筑的特点

装配式建筑是未来建筑转型升级的重要方向，具有施工进度快、节能环保、便于施工管理等特点，是实现绿色建筑的重要途径。（1）施工进度快。装配式建筑大部分构件都是拼接而成，可先在加工厂中按照设计尺寸预制，然后借助专门的运输工具运至现场拼装，能显著减少建筑物施工时间，加快施工进度，可用于工期短、临时使用、抢险救灾等建筑项目。（2）节能环保。建筑物构件在工厂加工时都有标准化流程，可以在保证构件质量的同时显著减少材料浪费，且建筑物在现场拼接时无须使用骨料、水泥等材料，可达到节能、环保的效果。根据相关研究成果，绿色建筑的节能环保目标不只是降低资源消耗，还要重视能效水平，实现“能用、少用、好用”。（3）便于施工管理。装配式建筑仅有预制构件的制作、拼接两个施工环节，施工过程简单，在施工期间一旦发现问题，可及时拆除预制构件，极大地提高了建筑物施工管理效率。

2装配式建筑发展现状研究

2.1基于碳中和及绿色建造理念背景下的装配式建筑研究现状

依托我国政府相关报告中提到的碳中和目标，建筑产业的可持续发展需要推广基于绿色制造理念的装配式建筑。较多学者已经开始了基于碳中和目标下的装配式建筑全生命周期理论研究，构建了装配式建筑对碳中和贡献度的综合评价体系，其结论表明装配式建筑对碳中和达到了高贡献度的程度。

2.2规范标准不健全

发展装配式建筑需要形成满足现代化工业生产需要、规范且健全的标准体系。目前,我国装配式建筑一体化、标准化设计等关键技术还不成熟,虽然国家和地方出台了一系列装配式建筑相关的标准规范,但是尚未建立与装配式建筑配套的标准技术体系及质量验收标准。不同省份和地区的要求及规范尚未统一,很难达到构件的标准化生产和标准化施工,影响了装配式建筑的建造水平和发展速度,导致工业化建造的综合优势不能充分显现。

2.3产业链标准化水平较低

理论上，相比传统建筑方案，装配式建筑方案可使材料成本下降20%、工期缩短25%~30%。但实践表明，装配式建筑产品成本高于传统建筑方案，一般情况下采用竖向和水平构件的全装配式主体结构比相同条件下的现浇结构成本高约25%。产生这种现象的原因是目前我国装配式建筑产业链的标准化水平较低。在设计研发阶段，设计相关单位（包括施工图设计院、装配式方案深化咨询单位等）标准化、模块化的意识薄弱，目前的深化设计均采用项目定制化开发的方式进行，设计出的装配式产品零构件尺寸过多，通用性不足，造成每种构件数量少，模具加工制作摊销较大。

3装配式建筑发展的策略分析

3.1持续加快推进装配式建筑的整体规模

从技术层面来讲，能够制定基于BIM技术的标准化作业流程是一项重要举措，该流程能够实现装配式建筑多专业、多环节的协同信息共享的精细化管理，该方式可以很好地规避装配式建筑项目管理的薄弱环节，提高一体化管理效率。拟从建筑各模块与部件的设计阶段便开始介入BIM技术，按照设计要求，以信息模型技术实现构件安装等环节的碰撞检测，在满足碰撞检测的精度要求后，可以将相关构件少量进行加工生产，利用测绘技术观测构件特征点形态信息，并结合RFID等技术实现快速对接，在工厂便可进行实体构件的预拼装。若拼装效果满足设计要求，则可以大批量生产，以此来提升后期大批量构件拼装效率。

3.2建立装配式产业链全周期信息平台

为了打破各成员之间的信息壁垒，推动产业链纵向一体化发展，可建立装配式产业链信息服务平台，统筹管理装配式建筑产业链信息流，便于各企业开展合作与交流。考虑到各企业间内部情况和管理模式均存在较大差异，难以使用统一模式和平台实现企业内部管理，因此可考虑将信息一体化平台分为外域和内域两套系统。可由装配式主管单位牵头建立外域系统，作为装配式产业链宏观信息交流平台，采用基于互联网云平台的装配式产业链发展平台，实现装配式产业链各主体间的信息交流。政府主管单位通过外域系统发布装配式建筑产业链相关最新法规、标准等信息，也可统计、协调区域装配式产业发展情况；行业协会等相关部门开展外域系统维护工作，发布和更新装配式产业技术标准和通用产品图库；企业相关部门可直接引用产业技术标准和通用产品图库，打破沟通壁垒。外域系统预留专用数据接口，与内域网络相连接。内域系统可由各产业链相关企业自主开发或采购，适配不同企业的自身情况。内域网络与外域网络通过标准数据结构相连接。各企业通过各自的内域系统实现企业的内部管理，将设计研发、生产制造、物资调配、成本核算、招标采购、运输发货、施工安装等全流程进行整合，并通过RFID芯片或二维码，实现对装配式产品全生命周期的管理。

3.3利用信息化技术

绿色装配式建筑在运输吊装阶段可以通过信息化技术模拟预制构件的堆放、吊装、拼接方案，避免预制构件出现二次运输、重复起吊、起重机械交叉作业等问题，影响建筑质量。可借助物联网技术动态监测预制构件连接，一旦出现质量问题，及时发出预警和停工，查明原因后再继续拼接。

3.4健全装配式产业链标准发展体系

通过健全装配式产业链标准发展体系，构建全行业通用的设计、施工标准，将目前碎片化、定制化的装配式产品转变为通用化、标准化的产品库，实现地区之间、项目之间产品的通用性，降低装配式建筑产品成本，从根本上增强装配式建筑的市场竞争力。

3.5推进BIM全过程应用，促进全产业链协同发展

通过强大的信息处理和信息收集能力,BIM可以建立预制构件等信息,并加以动态控制及有效管理,提高构件生产环节及施工环节的精度和效率。BIM模型贯穿于建筑设计、构件及部件的工厂化生产、施工和运维全过程,搭建起统一、开放的数据共享、交换及协同的信息平台,保证设计、生产、施工、运维全链条数据的统一性,降低预制构件设计、生产、装配施工等环节的成本,协助实现装配式建筑全过程的信息化管控,促进全产业链协同管理,从而提高装配式建筑的实施效率。

结语

随着“碳达峰”与“碳中和”发展目标的提出,建筑业转型升级与建造模式的重大变革已是大势所趋。传统建筑行业将逐步改变粗放型的生产方式,朝着集约化、精细化方向发展。装配式建筑在“双碳”及“建筑工业化”理念下,具有广阔的发展空间,这对建筑行业及其从业人员而言,既是挑战又是机遇。

参考文献

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[2]赵彦革,孙倩,魏婷婷,等.装配式建筑绿色建造评价体系研究[J].建筑科学,2022,38(07):134-140.

[3]史玉芳,康珅,王秀芬.基于SWOT分析的我国装配式建筑发展对策研究[J].建筑经济,2016,37(11):5-9.