装配式建筑的发展及应用探析

2022-05-24陈曦

智能建筑与智慧城市 2022年5期

陈曦

（新乡职业技术学院）

1 引言

人类社会的信息化建设不断发展，应发展需求和环境保护的发展趋势，“智慧城市”的建设将成为未来建筑行业的发展重点。为有效解决现有城市交通拥堵、人流量过大、住房严峻以及环保严重等问题，建设“智慧城市”实现以人为本的可持续发展和创新已经是全球城市建设的必然趋势。装配式建筑作为其建设的重要技术之一，必然有着举足轻重的作用，现代BIM技术的融入，将装配式建筑的应用推向更加稳定的发展空间。

2 装配式建筑的概念简述

装配式建筑：根据建筑的工业化需求，将建筑的主体结构以及所需的部分构件提前在工厂预制生产，然后再运送到施工第一现场进行装配而成。装配式建筑相对于传统的建筑制造方式，优势非常明显，施工第一现场的湿作业量减少，减少扬尘和噪声的影响，受天气影响较弱，提高了建筑行业的建设效率，缩短了建设周期，高效把控建设的生产成本，有效实现了节能减排和绿色环保的建筑理念[1]。装配式建筑在建造周期中需要多主体参与，期间的交流沟通受阻、资源转化低下等建造过程中碎片化问题会在一定程度上影响工期。因此，需要引入BIM技术进行融合发展，实现装配式建筑所应用到的各种信息化技术的高效融合，支持数据信息的集成共享和统一调配。

3 装配式建筑的发展情况

1958年，我国在北京首次运用装配式建筑的建造方法。1976年唐山大地震后，装配式建筑达到一轮发展高峰，但随着市场的快速增长，出现了建筑构建质量下滑，配套技术发展缓慢，防水、隔音问题未能有效解决等情况，导致其停止发展。随着我国城市化发展，加上国家政策和资金投入，建筑行业迎来新的发展趋势。2015年，我国开始密集出台各种政策推动装配式建筑的发展。2016年2月，国务院下发《关于进一步加强城市规划（一体化装修）建设管理工作的若干意见》，要求力争用十年左右的时间使我国装配式建筑占新建建筑的百分之三十，标志着装配式建筑已经纳入我国发展战略的顶层设计中。2017年，住建部再次提出：全面推广应用BIM技术，实现装配式建筑的绿色可持续发展。在2018年的全国两会上，《政府工作报告》再一次强调：大力发展钢结构和装配式建筑，加快标准化建设，提高建筑行业的技术水平和工程质量。在国家政策和国内环境的支持下，装配式建筑的推广和应用将被更多人接受。

4 装配式建筑的发展限制

4.1 装配式建筑的内生动力不足

纵观我国装配式建筑的发展情况，其数量逐年增加，但应用的方法还是以浇筑为主，预制的装配率较为低下，工业化生产利用率不足，相关技术服务不配套，政策落实不到位。建筑行业的设计、加工、建造以及装修是分开的，在现有城市建设中应用装配式建筑技术的企业也还存在设计和施工不配套的问题，不能有效联动其他部分形成内生动力，开拓市场的能力不足，企业的转型升级和提升竞争力依旧任重而道远。

4.2 装配式建筑的体系应用较低

为了推动我国智慧城市的建设进程，在装配式建筑的应用方面已经逐渐完善其应用体系结构。但其单一的结构体系难以支撑，城市建设中对高层建筑的需求日益增长，装配式建筑的体系应用还有待进一步完善。同时，人民群众不仅仅关注建筑质量，还对建筑的美学和环境提出要求，和谐的人文环境和环保理念深入人心，装配式建筑在这方面的模型库存较少，不能满足公众的个性化需求。

4.3 装配式建筑的市场拓展较难

装配式建筑预制环节的工业化发展对于产业化专业人才的需求空间较大，但分散式的施工队伍不利于建筑行业的人才储备，预制工厂的投入比例较大，工厂订单逐渐增加，但各地区的装配式建筑应用率较低，没有给建筑行业的装配式建筑应用带来良好的经济效益，致使预制工厂为控制成本，采取不科学的生产方式，进而导致预制构件的质量不达标，使用寿命短暂[2]。另外，部分供应商为了自身利益，恶意抬高装配式建筑的市场价格，不利于其推广应用，不能激发公众的购买需求，从而导致其市场拓展难。

5 装配式建筑的发展建议

5.1 提高政策化的支持策略和经济调控

针对我国装配式建筑的发展过程，在政策层面上，一方面可以借鉴国内外优秀的装配式建筑发展策略，如成立专门的推广应用部门，在产业结构、技术研发以及建筑特点和预制构件之间形成统筹安排。另一方面可以按照各区域的发展情况，采取科学合理的激励政策和经济支持，在装配式建筑的建造、招标、审批等流程上给予一定的政策倾斜。除此之外，可以在顶层设计层面上增加装配式建筑的占比，完善监管机制和监督平台，引导其合法化和规范化，及时掌控装配式建筑市场的数据流量，从宏观上平衡其市场需求。

5.2 开展多方位的装配式建筑项目创新

将装配式建筑的优势应用到智慧城市建设中，一方面可以结合未来建筑的特征，加快完善行业的技术革新进程，形成专业的咨询团队，有效解决当前装配式建筑存在的环境融入不足、设施协调不佳等情况，满足不同群众的建筑需求和个性化要求。另一方面，建筑行业的各大企业应该加强装配式建筑的基础技术研究，攻破相关技术性难题，如预制构件的质量把控、结构的减震隔音等，组织专业人员进行技术创新和推广，增强与专业技术公司、国家科研院所的联系，形成装配式建筑与信息技术、节能环保技术和数字化技术的协同创新发展[3]。以BIM技术为集成技术，将建筑的各环节集成一体化，建设人与自然和谐共处的智慧城市。

6 装配式建筑在智慧城市建设中的应用

近年来，我国在大力建设智慧城市，让广大城市市民享受信息化基础建设的便捷，保护人类生存的生态环境。装配式建筑作为符合智慧城市建设要求的重要建筑技术之一，需要注重发挥装配式建筑的优势，改进其缺陷，促进装配式建筑成为现代化智慧城市建设中的美丽风景线。

6.1 装配式建筑应用在智慧工地

智慧工地是智慧城市建设过程中建筑行业摸索出的符合自身领域的一种技术手段，建立全新的工程周期管理概念[4]。智慧工地引入BIM技术实现对建筑工地的智能化管理，而装配式建筑正好满足该需求，并完全保障了节能减排、循环利用的建筑理念。例如，在装配式建筑中，为每一个预制构件添加独有的芯片，通过智能设备管控每一个构件的生产、运输和安装过程，可以实施监控每一个构件的使用信息，及时发现问题并解决问题。同时，装配式建筑的研发还在综合考虑实现智能设备的互通互享、智能协同生产过程、智能管控生产质量以及智能决策支持等（见图1）。

图1 BIM智慧工地

6.2 装配式建筑推动建筑工业化

随着全球信息化发展，建设新型智慧城市已纳入国家建设的顶层设计中，并得到社会各行业的积极响应。智慧城市作为一种崭新的城市形态，本身具有精准管控、泛在互联、透彻感知、创新应用、高效协同、和谐发展等多个优势，而装配式建筑无论从技术的使用方面，还是今后的发展趋势，都能满足智慧城市建设的要求，也是智慧城市建设在建筑领域的体现。与传统的建筑项目相比，装配式建筑的设计与施工更多的是注重质量把控、成本控制、工期掌握以及建筑环保效果的工业化建筑综合评价（见图2），在深化装配式建筑的设计、预制构件以及施工装修过程中，利用系统综合集成，以BIM技术为集成中心，提质增效，推动智慧城市的建设。

图2 工业化建筑综合评价

6.3 装配式技术应用在住宅建筑中

1）加强预制构件（梁、柱、墙）的生产制造

结合现代装配式住宅的需求，提前设计好预制构件，把握和控制构件的材料，保障其符合生产和施工标准，将预制构件模具固定在套筒上，再放入钢笼中，最后是混凝土的浇筑工作。

2）把控住宅建筑的外墙板安装

首先要对住宅建筑的外墙板吊点做好规划和设计，预制构件完成后，严格把控施工质量检测和管理工作。其次是做好外墙板的起吊和下落过程中的定点。最后是在外墙板的安装过程中做好预制墙板的支撑工作，及时调整施工方式（见图3）。

图3 装配式建筑构建与装配

3）针对住宅建筑的预制叠合板施工必须做到

安装位置要选择距离在地板上方的30cm处，严格遵守安装顺序，保障安装质量。预制叠合板安装时要在底部设立相应的临时托架。施工安装过程中，要考虑施工安装结构，上层的预制叠合板安装时要做好混凝土的浇筑工作，并等混凝土安全凝固之后进行强度测试，保障装配式建筑结构的稳定性，保障施工人员的人身安全以及住宅建筑的施工质量。