郭冰雁

(長治市住房保障和城鄉(xiāng)建設(shè)管理局，山西長治 046000)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及人類活動對現(xiàn)代建筑的更高要求，促使了建筑施工不斷的融合新的技術(shù)特點(diǎn)，以滿足現(xiàn)代人類活動的各項(xiàng)需求。建筑施工已經(jīng)向著多元化方向發(fā)展，在傳統(tǒng)的施工技術(shù)上不斷的改進(jìn)與完善。新型施工技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，提高了施工效率，增強(qiáng)了建筑體的安全性能和多功能性。計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展促使了智能建筑的不斷涌現(xiàn)，新型施工技術(shù)為建筑物提供了更高的安全保障，新型建筑材料朝著綠色環(huán)保和智能化方向發(fā)展，使得建筑物更能滿足現(xiàn)代人的居住要求。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來建筑物的發(fā)展勢必朝著智能化、綠色化、一體化、超高層化、生態(tài)化、海洋工程化等方向發(fā)展。其中很多領(lǐng)域的新型技術(shù)問題還有待進(jìn)一步的改進(jìn)與完善，這就需要更多的技術(shù)投入和國家政策支持。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)信息技術(shù)在現(xiàn)代建筑施工中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)階段虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不同發(fā)展與應(yīng)用推廣，建筑施工行業(yè)也因此而產(chǎn)生了虛擬信息技術(shù)化的虛擬建筑施工技術(shù)。虛擬建筑技術(shù)簡稱VC即是Virtual Construction。通過計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑過程的虛擬化預(yù)前呈現(xiàn)。其采用計(jì)算機(jī)信息處理建模技術(shù)，對建筑過程的各個環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)仿真再現(xiàn)。其中包括建筑項(xiàng)目的整體規(guī)劃、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織分配與管理設(shè)計(jì)、建筑工程配套設(shè)施分析、建筑產(chǎn)品質(zhì)量與性能分析等各個方面。以分析和預(yù)測施工中可能出現(xiàn)的問題，達(dá)到在實(shí)際施工之前便做好全方面的預(yù)防處理措施，以保障工程中出現(xiàn)的人為和環(huán)境突發(fā)因素得到有效地解決，實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目成本的科學(xué)化、數(shù)據(jù)化控制、精確的掌握工程的施工整體進(jìn)度，同時虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用可以協(xié)助施工參與單位決策系統(tǒng)的完善、優(yōu)化以及整體控制，從而實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)在企業(yè)核心競爭力上的提升。其虛擬仿真技術(shù)的模型如圖1所示。

圖1 虛擬仿真技術(shù)各要素關(guān)系圖

通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，同時建立建筑過程中的實(shí)際施工模型和施工效果模型，通過虛擬模型來模仿施工系統(tǒng)內(nèi)部所發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生的運(yùn)動過程。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是以多學(xué)科知識為綜合技術(shù)的交叉性科學(xué)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)軟件為處理工具，通過虛擬實(shí)驗(yàn)的方法來進(jìn)行分析和處理問題。通過此技術(shù)在建筑施工中的具體應(yīng)用可以有效地縮短工程的決策時間，實(shí)現(xiàn)人力、財(cái)力和各類建筑材料的合理分配，并提高建筑過程的安全可靠性。

2 高性能混凝土在建筑施工中的應(yīng)用

高性能混凝土定義為以耐久性和可持續(xù)發(fā)展為基本要求并適合工業(yè)化生產(chǎn)施工的混凝土。與傳統(tǒng)混凝土相比，這種高性能混凝土在配比上的特點(diǎn)是低用水量(水與膠結(jié)材料總用量之比低于0.4，或至多不超過0.45)，較低的水泥用量，并以化學(xué)外加劑和礦物摻合料作為水泥、水、砂、石之外的必需組分。高強(qiáng)高性能混凝土技術(shù)是我國現(xiàn)階段建設(shè)部正在大力推廣的“十項(xiàng)建筑業(yè)新技術(shù)”的重點(diǎn)對象之一，它也是未來很長一段時間高性能混凝土的發(fā)展趨勢。高性能混凝土作為現(xiàn)階段與高新科學(xué)技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)性產(chǎn)物，其具有抗壓和抗變形能力卓越，密度大、孔隙率相對較低等技術(shù)優(yōu)勢，在高層和超高層建筑施工中受到越來越廣泛的技術(shù)應(yīng)用。其相對于普通混凝土具有的顯著優(yōu)勢便是超強(qiáng)的抗壓能力，高性能混凝土的結(jié)構(gòu)是常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)的5倍左右，其結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度性正適合高層建筑的建筑需求。在實(shí)際建筑施工中研究表明，在一定的軸壓比率和配箍率范圍之內(nèi)，高強(qiáng)度混凝土在抗震能力方面有著顯著的優(yōu)勢，由于其柱體截面相對較小，可以有效地降低自身重量的增加帶來的短柱現(xiàn)象的產(chǎn)生。此外，高強(qiáng)度混凝土建筑材料為建筑施工預(yù)應(yīng)力技術(shù)提供了有力的條件，可以采用增加高強(qiáng)度鋼材的使用量和人為因素的技術(shù)控制來提高受力構(gòu)件的抗彎性能和抗裂能力。

3 綠色節(jié)能技術(shù)以及新型建筑材料在建筑施工中的應(yīng)用

建筑設(shè)計(jì)要力求營造溫馨、舒適、環(huán)保、健康的綠色家居環(huán)境，設(shè)計(jì)以綠色環(huán)保為設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則。在建筑施工中，建筑材料是其過程實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。建筑材料同時也占據(jù)了建筑工程造價的絕大部分?，F(xiàn)階段建筑施工中對傳統(tǒng)的建筑材料已做出了較大的改進(jìn)，并且同類建筑材料有了更多的可替代產(chǎn)品選擇。現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步促使新型的綠色節(jié)能材料、環(huán)保性材料、智能型材料不斷的涌現(xiàn)，使得現(xiàn)在的建筑體系朝著綠色化、智能化、人性化方向發(fā)展。新型材料的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)大多具有良好的性能、對自然資源的利用率較高、本身重量較輕、其耐久性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高等方面的技術(shù)特點(diǎn)，從而促進(jìn)了建筑施工的發(fā)展。建筑設(shè)計(jì)單位和建筑施工企業(yè)應(yīng)積極開展新材料應(yīng)用方面的研究和試驗(yàn)工作，對性能價格比較好，有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的新材料，要及時介紹推廣新材料應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)。其節(jié)能新技術(shù)推廣和應(yīng)用如圖2所示。

4 高新技術(shù)在建筑施工技術(shù)中的應(yīng)用展望

1)機(jī)器人技術(shù)在現(xiàn)代建筑施工中的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代建筑施工項(xiàng)目在各類地基結(jié)構(gòu)和施工環(huán)境中的不斷擴(kuò)展，人工施工手段受到了很大程度的制約?，F(xiàn)在機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展更好的適應(yīng)了此類建筑施工的要求，隨著現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)的提高，人工智能技術(shù)集合了計(jì)算機(jī)智能軟件技術(shù)，加快了建筑機(jī)器人的研發(fā)速度。在目前全世界范圍內(nèi)，建筑機(jī)器人在日本得到了最為廣泛的應(yīng)用，其中已經(jīng)高達(dá)90多種建筑機(jī)器人投入到實(shí)際建筑施工中。廣泛的應(yīng)用于隧道開鑿、鋼筋焊接、建筑部件噴漆、建筑結(jié)構(gòu)吊裝、混凝土布料等方面。我國的建筑機(jī)器人目前仍處在初級階段，其主要被應(yīng)用在建筑物噴涂和部分結(jié)構(gòu)焊接方面，其用量也十分有限。但是建筑機(jī)器人相信在未來會發(fā)展成為建筑施工的重要組成部分。

圖2 建筑節(jié)能新技術(shù)推廣循環(huán)示意圖

2)生態(tài)技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用展望。生態(tài)技術(shù)是目前科技技術(shù)領(lǐng)域研究的新方向，其主要是利用模擬自然界的各類生物存在形態(tài)來抽取相應(yīng)的生態(tài)技術(shù)應(yīng)用于人類各項(xiàng)生產(chǎn)活動之中。生態(tài)技術(shù)在建筑施工中的合理應(yīng)用可以有效地降低污染的產(chǎn)生，以控制好建筑過程中的文明施工環(huán)境。同時生態(tài)技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)建筑物與自然環(huán)境的某種程度上的協(xié)調(diào)。提高居民的室內(nèi)居住環(huán)境的綠色環(huán)保程度，生態(tài)技術(shù)施工可以實(shí)現(xiàn)施工過程中污染的產(chǎn)生，有效地做好與周圍環(huán)境的施工環(huán)境保護(hù)，以創(chuàng)造和諧的施工作業(yè)。

3)海洋技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用。地球最廣闊的面積為海洋，隨著全世界人口壓力的不斷加劇和人類對陸地可用資源的不斷消耗，資源的緊缺將會促使人們不斷的向著海洋領(lǐng)域發(fā)展。未來建立海洋工業(yè)基地和生活居住地的密集度會不斷的提高。建立海洋城市的未來藍(lán)圖在不久將會呈現(xiàn)在人類居住新居住環(huán)境之中，海洋建筑設(shè)施亦稱海洋空間利用開發(fā)工程，它是將海面、海中、海底、海上、海岸等幾度空間，開發(fā)為生產(chǎn)、居住、娛樂、交通、儲藏、軍事等場所，構(gòu)成海洋建筑設(shè)施。海洋建筑設(shè)施是一個新課題，對建筑施工提出了更高的要求，在這類領(lǐng)域內(nèi)研究和開發(fā)建筑施工新技術(shù)值得人們關(guān)注。

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