馬 霖

1 裝配式建筑

裝配式建筑指的是主體結(jié)構(gòu)、圍護、內(nèi)裝、設備及管線系統(tǒng)全部或某些部分構(gòu)件由預制部件組裝而成的建筑，通常來說，裝配式構(gòu)件在專業(yè)工廠預制完成，然后運至施工現(xiàn)場，再將構(gòu)件通過可靠的連接方式組裝完成工程建設。在裝配式建筑設計時，需要統(tǒng)籌考慮設計、生產(chǎn)、施工、運維的全過程， 以期實現(xiàn)建筑設計、施工乃至使用全過程的一體化。其重點是統(tǒng)籌主體結(jié)構(gòu)、外部圍護、內(nèi)裝、設備與管線系統(tǒng)設計并爭取實現(xiàn)一體化，同時確保裝配式建筑能夠?qū)崿F(xiàn)設計過程的標準化、生產(chǎn)過程的工廠化、施工過程的裝配化、裝修過程的一體化、管理過程的信息化、運營過程的智能化目標。

2 標準化設計

通過實現(xiàn)建筑設計的標準化，可以為建設方提供一套能在多個項目中形成系列化應用的裝配式建筑體系，與構(gòu)件生產(chǎn)、施工工藝形成配套設計，從而降低成本、提高效率。要做到建筑設計的標準化，一方面需要設計人員優(yōu)化空間設計，為內(nèi)裝及空間的靈活使用提供接口；另一方面需要設計人員具備模塊化的設計思維，將預制部件設計成符合模數(shù)數(shù)列的標準化模塊，并能進行多樣化的平面組合。通過這樣的標準化設計并結(jié)合預制構(gòu)件生產(chǎn)和裝配式施工工藝的特點，可以滿足建筑功能的多樣性的要求。

標準化設計的基本要求是通用化、模數(shù)化和標準化，其設計原則是“少規(guī)格、多組合”，通過標準化模塊的組合，實現(xiàn)建筑及構(gòu)件的系列化和多樣化。在設計過程中，主要需要考慮以下兩方面。

2.1 模數(shù)和模數(shù)協(xié)調(diào)

建筑師從方案設計階段開始就要有工業(yè)化建筑設計的理念，充分考慮工廠的標準化生產(chǎn)。為設計出可組合的構(gòu)件單元，建筑專業(yè)需要考慮模數(shù)之間的協(xié)調(diào)，從最初設計時就應該采用模塊化、標準化思維，實現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)與外圍護系統(tǒng)，以及設備與管線系統(tǒng)，還有內(nèi)裝系統(tǒng)的一體化集成。首先考慮同一房型的多次套用，其次對不同房型盡量將維護構(gòu)件同模數(shù)、標準化；在模數(shù)協(xié)調(diào)的基礎上，可大大提高部品部件的通用性。

在裝配式住宅中，模數(shù)之間的協(xié)調(diào)非常重要，通過建筑模數(shù)不單單能在預制結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)不同構(gòu)件之間，各個住宅部品之間以及所有預制構(gòu)件與相應住宅部品尺寸之間的協(xié)調(diào)性，使部件以及組合件的種類盡可能地減少、優(yōu)化，使建筑設計、構(gòu)件生產(chǎn)、施工建造等各個環(huán)節(jié)之間配合起來更加簡單、精確，最終確保土建專業(yè)、機電專業(yè)和裝修專業(yè)的各部件實現(xiàn)生產(chǎn)工廠化和施工一體化。另一方面還可以在預制構(gòu)件的各種構(gòu)成要素 （包括鋼筋設置、管線預埋、點位布設等） 之間形成一種合理的空間匹配關系，以防出現(xiàn)交叉和相互碰撞。

2.2 系統(tǒng)集成

按照集成設計原則，各不同專業(yè)之間需要進行協(xié)同設計。因此，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、圍護系統(tǒng)、設備與管線系統(tǒng)和內(nèi)裝系統(tǒng)作為建筑整體的一部分進行集成設計，并統(tǒng)籌考慮材料性能、加工工藝、運輸限制、吊裝能力的要求。

建筑的內(nèi)裝系統(tǒng)宜選用具有通用性和互換性的內(nèi)裝部品。建筑的預制構(gòu)件應采用標準化接口，部品接口設計應符合部品與管線之間、部品之間連接的通用性要求，并滿足接口位置固定、連接合理、拆裝方便及使用可靠。同時，各類接口尺寸應符合公差協(xié)調(diào)要求。

3 工廠化生產(chǎn)

裝配式建筑的預制構(gòu)件由專業(yè)工廠生產(chǎn)進行工業(yè)化生產(chǎn)，在很多關鍵工序上實現(xiàn)了由機器對人工的取代，從而從根本上消除了工人在生產(chǎn)過程中犯錯誤的機會。工廠生產(chǎn)設備相較于工人的現(xiàn)場操作具備更高的可靠性，因此，在傳統(tǒng)施工方式中由工人技術能力、責任心等人的因素帶來的質(zhì)量風險和部分安全風險可以得到有效規(guī)避，可以做到質(zhì)量可控并減小安全風險。工廠化生產(chǎn)較傳統(tǒng)施工方式可以更精確地計算原材料的用量以及機械設備、人工的使用，可以做到生產(chǎn)環(huán)節(jié)的成本精確控制；在設備產(chǎn)能、原材料供應充足的情況下，構(gòu)配件的生產(chǎn)計劃可以準確排產(chǎn)，可以做到進度可控。

對工廠化生產(chǎn)，應做到如下要求：

生產(chǎn)建筑構(gòu)件的企業(yè)，生產(chǎn)車間要合適，生產(chǎn)設備必須專業(yè)且實現(xiàn)自動化，并具備專業(yè)能力合格的生產(chǎn)、技術人員與管理團隊，配備技術標準及質(zhì)量、安全、環(huán)境保護管理體系。生產(chǎn)過程及管理宜實現(xiàn)信息化，生產(chǎn)工序宜實現(xiàn)流水化作業(yè)。

生產(chǎn)構(gòu)件前，需要依照設計要求與實際生產(chǎn)條件制定生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)方案，對構(gòu)造比較復雜的構(gòu)件和部品，還應該展開工藝性試驗；其產(chǎn)品設計圖以及構(gòu)件的深化設計圖需要經(jīng)過批準，產(chǎn)品設計深度至少要達到生產(chǎn)、運輸和安裝等各項技術要求。

構(gòu)件的生產(chǎn)企業(yè)需要配備可靠的質(zhì)檢控制體系和質(zhì)量過程控制制度。建筑部品部件生產(chǎn)檢驗合格后，生產(chǎn)企業(yè)應提供產(chǎn)品執(zhí)行標準的說明書、證明出廠檢驗合格的相關文件、產(chǎn)品質(zhì)量保證書以及使用說明等資料。

生產(chǎn)單位宜配備具有可追溯性的編碼標識以及信息化質(zhì)量管理系統(tǒng)。

所有的部品部件在最終出廠前均需要進行適當?shù)陌b，防止部品部件在運輸、裝卸期間出現(xiàn)破損、變形。對超高、超寬、形狀特殊的大型構(gòu)件的運輸和堆放應制定專門的方案。選用的運輸車輛應滿足部品部件的尺寸、重量等要求。

部品部件堆放場地應平整、堅實，并按部品部件的保管技術要求采用相應的防雨、防潮、防暴曬、防污染和排水等措施。

4 裝配化施工

通過標準化設計，預制構(gòu)件在工廠化方式生產(chǎn)后運輸至施工現(xiàn)場，通過機械化作業(yè)安裝實現(xiàn)裝配化施工，變濕作業(yè)為干作業(yè)，保證建筑質(zhì)量，減輕勞動強度，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，節(jié)約自然資源。

裝配施工前需要制定完善的施工組織設計、合理的施工方案，其中包括構(gòu)件安裝方案與各個節(jié)點的施工方案，以及安裝質(zhì)量的管理方案和安全保障措施等。充分考慮塔吊位置，塔吊裝置的選擇以安全、經(jīng)濟、合理為原則，根據(jù)構(gòu)件重量及塔吊懸臂半徑的條件，結(jié)合現(xiàn)場施工條件進行調(diào)整，構(gòu)件吊裝過程中應定制施工保護措施，避免構(gòu)件翻覆、掉落造成安全事故。

5 一體化裝修

《裝配式建筑評價標準》 （GB/T 51129—2017） 要求裝配式建筑必須采用全裝修。一體化裝修需要遵循標準化設計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工以及建筑主體與裝修、設備三者的一體化原則。

一體化裝修工程從設計到施工，包括監(jiān)理需要由具備相關專業(yè)資質(zhì)的單位分別承擔，并要求形成的設計文件、施工文件、驗收文件等各種資料必須完整。工程所用材料不但需要滿足各項設計要求，還應該符合現(xiàn)行國標的規(guī)定，將綠色、環(huán)保的建筑裝飾材料作為優(yōu)選。

一體化裝修的部品體系全都需要采用標準化、模數(shù)化、通用化的工藝設計，以更好地滿足工廠化制造與裝配化施工的相關要求，盡可能提高其通用，使其能夠互換。部品體系應該保證具有集成化特點的成套供給，安裝部品時需要符合干法施工的具體要求。

一體化裝修工程的施工需要配備完整的管理體系，對安全方面、質(zhì)量方面、環(huán)境方面進行監(jiān)督管理，并配備相應的檢驗制度，采取合理措施控制施工期間對附近環(huán)境帶來的危害與污染。工程正式開工前，承包方需要制定施工組織設計并編制各專項施工方案。裝修工程施工方式主要是干法施工。

一體化裝修工程在整個裝修施工期間及驗收交付前，需要采用切實可靠的措施，譬如包裹、貼膜、覆蓋等，對容易損壞或易被污染的半成品、成品（地面、門窗等）進行保護。

6 管理的信息化和運用的智能化

信息化管理技術，是在整個裝配式建筑產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、施工期間，需要通過BIM技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算技術、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術、移動互聯(lián)網(wǎng)技術等各種信息化技術，使裝配式建筑的生產(chǎn)過程實現(xiàn)工廠化、施工過程實現(xiàn)裝配化、管理過程實現(xiàn)信息化。在裝配式建筑產(chǎn)品整個生產(chǎn)期間進行深化設計，對管理材料、制造產(chǎn)品等各個環(huán)節(jié)嚴格管控，并對整個施工期間的產(chǎn)品進場、現(xiàn)場堆放、預拼裝等諸多環(huán)節(jié)嚴格管控，在生產(chǎn)和施工期間實現(xiàn)信息共享，確保生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)品質(zhì)量和施工環(huán)節(jié)的效率，提高裝配式建筑產(chǎn)品生產(chǎn)和施工管理的水平。

信息化管理和智能化應用適用于裝配式建筑產(chǎn)品 （如鋼結(jié)構(gòu)、預制混凝土、木結(jié)構(gòu)等） 整個生產(chǎn)、施工期間的大部分管理環(huán)節(jié)。

信息化管理和智能化應用主要內(nèi)容包括：

配備工作管理的協(xié)同機制，規(guī)定協(xié)同工作具體流程和成果交付流轉(zhuǎn)內(nèi)容，并配備與之相符的生產(chǎn)、施工全周期信息管理平臺，實現(xiàn)全面、徹底的信息共享。

深化設計：按照設計圖紙根據(jù)生產(chǎn)制造要求配備深化設計模型，并確保模型流轉(zhuǎn)到制造環(huán)節(jié)。

材料管理：通過物聯(lián)網(wǎng)條碼技術統(tǒng)一對物料進行標識，對各材料的“收、發(fā)、存、領、用、退”進行全程監(jiān)控，實現(xiàn)倉儲堆垛管理的可視化，對其質(zhì)量進行多維度的追溯管理。

產(chǎn)品制造：對工作人員生產(chǎn)、工序、生產(chǎn)設備等進行統(tǒng)一編碼，配備產(chǎn)品類型相應的自動化生產(chǎn)線，實現(xiàn)設備的聯(lián)網(wǎng)管理，按要求參數(shù)執(zhí)行工藝，并將生產(chǎn)狀態(tài)及時反饋，在生產(chǎn)狀態(tài)管理中實現(xiàn)可視化。

產(chǎn)品進場管理：通過物聯(lián)網(wǎng)條碼技術就可以追溯產(chǎn)品流轉(zhuǎn)的全過程，能夠在BIM模型里面按產(chǎn)品批次隨時對產(chǎn)品進場進度進行查看，實現(xiàn)產(chǎn)品進場管理的可視化。

現(xiàn)場堆放管理：通過物聯(lián)網(wǎng)條碼技術統(tǒng)一對各在裝配產(chǎn)品進行標識，對現(xiàn)場堆場進行合理的空間利用，對產(chǎn)品堆垛實現(xiàn)可視化管理。

預拼裝施工管理：通過BIM技術模擬產(chǎn)品的預拼裝過程，糾正并避免拼裝中可能出現(xiàn)的誤差，保證裝配效率。

7 結(jié)語

綜上所述，裝配式建筑是一個系統(tǒng)的工程，只有管控好系統(tǒng)中每一個環(huán)節(jié)，通過對設計、生產(chǎn)、施工、運營等全過程的控制，方能實現(xiàn)裝配式建筑綠色、節(jié)能、環(huán)保、質(zhì)量高、建設速度快的優(yōu)點。