于思淼 片錦香

【摘要】 裝配式建筑具有節(jié)能環(huán)保、裝配速度快、設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)，但裝配式建筑的普及和發(fā)展卻沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果。除了建造技術(shù)發(fā)展不完全，成本費(fèi)用高的問(wèn)題以外，整個(gè)裝配式建筑領(lǐng)域內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)不全面，體系不完善也是阻礙裝配式建筑發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，裝配式建筑建造流程信息化將成為優(yōu)化建造效率、提高其工業(yè)化程度的必要發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】 裝配式建筑;標(biāo)準(zhǔn)化;信息化

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2019.06.002

Abstract： The prefabricated construction has the advantages of energy saving and environmental protection，fast assembly and flexible design，but the popularity and development of the prefabricated building have not achieved the expected results. In addition to the incomplete development of construction technology and high cost，the incomprehensive standards and the imperfect system in the entire field of prefabricated construction is a key factor hindering the development of prefabricated construction. With the advent of the era of big data，the informatization of prefabricated construction processes will become the necessary development direction to optimize the construction efficiency and improve its industrialization.

Key words： prefabricated construction;standardization;informationization

相比日本，美國(guó)，英國(guó)，瑞典等發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的裝配式建筑起步較晚，雖然初期發(fā)展迅速，但由于適用于我國(guó)當(dāng)時(shí)的國(guó)情的現(xiàn)澆建筑工藝漸漸發(fā)展起來(lái)，而裝配式建筑的技術(shù)又不能跟上實(shí)際需求，進(jìn)而造成裝配式建筑的普及和建造技術(shù)的進(jìn)步陷入了停滯。從裝配式建筑角度上究其主要原因是裝配式建筑工程在耗時(shí)長(zhǎng)短和施工效率上的優(yōu)勢(shì)沒(méi)有完全展現(xiàn)。

導(dǎo)致整個(gè)裝配式建筑工程效率沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的原因是在裝配式建筑工程項(xiàng)目中沒(méi)有一個(gè)足夠完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，并且裝配式建筑現(xiàn)今的施工模式是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工各自分隔，缺乏有效的信息交流和溝通，信息化程度低。只有實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工通過(guò)信息溝通一體化，形成裝配式建筑系統(tǒng)工程，才能有效解決上述的問(wèn)題。因此完備的標(biāo)準(zhǔn)體系和現(xiàn)代化的信息系統(tǒng)對(duì)于裝配式建筑的快速發(fā)展和覆蓋應(yīng)用具有必要性和重要性。

1 裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)化

2016年8月住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《關(guān)于深化工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化工作改革的意見(jiàn)》中提出，構(gòu)建強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)體系、優(yōu)化完善推薦性標(biāo)準(zhǔn)、培育發(fā)展團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)、全面提升標(biāo)準(zhǔn)水平等任務(wù)要求。

2016年9月《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》中提到，發(fā)展裝配式建筑是建造方式的重大變革，是推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的重要舉措;在重點(diǎn)任務(wù)中指出，要健全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，逐步建立完善覆蓋設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工和使用維護(hù)全過(guò)程的裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。

2017年3月住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》《裝配式建筑示范城市管理辦法》《裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地管理辦法》三大文件[1]，全面推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展，提出建立健全裝配式建筑政策體系、規(guī)劃體系、標(biāo)準(zhǔn)體系、技術(shù)體系、產(chǎn)品體系和監(jiān)管體系，再次強(qiáng)調(diào)要健全標(biāo)準(zhǔn)體系。

2016年至2017年隨著相關(guān)政策的出臺(tái)，裝配式建筑行業(yè)內(nèi)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)快速推出且數(shù)量迅速增長(zhǎng)，但是從裝配式建筑相關(guān)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，其所覆蓋的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域依然不夠全面詳細(xì)，缺少完整性和體系化。傳統(tǒng)建筑的標(biāo)準(zhǔn)由于缺乏專業(yè)性也不能完全適用在裝配式建筑上。因此整個(gè)裝配建筑標(biāo)準(zhǔn)體系需要繼續(xù)完善和發(fā)展。

2 裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)

2.1 裝配式建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系

建筑是由多個(gè)部分組成的集成系統(tǒng)，包括建筑結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備、水管線系統(tǒng)等。不僅僅是裝配式建筑，對(duì)于整個(gè)建筑業(yè)來(lái)說(shuō)，不同組成部分相互間的配合支撐了整個(gè)建筑，每個(gè)部分都會(huì)相互影響，其中任何一個(gè)部分出現(xiàn)了設(shè)計(jì)上的不配合或不完整，都會(huì)影響整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)、控制和質(zhì)量的穩(wěn)定性。裝配式建筑相比現(xiàn)澆建筑對(duì)各部分構(gòu)件配合程度的要求更高，每個(gè)關(guān)鍵構(gòu)件的設(shè)計(jì)以及構(gòu)件間銜接的設(shè)計(jì)是裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑不同地方。因此實(shí)現(xiàn)單獨(dú)構(gòu)件規(guī)格尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化和相互銜接部分的標(biāo)準(zhǔn)化，就能提高整個(gè)裝配式建筑在施工裝配過(guò)程中的效率和施工完成后的質(zhì)量，從而保證裝配式建筑施工的高效和后續(xù)發(fā)展維護(hù)的可持續(xù)。

2.2 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)加工標(biāo)準(zhǔn)體系

裝配式構(gòu)件是決定裝配式建筑工程效率的重要因素之一。在施工現(xiàn)場(chǎng)可以發(fā)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件種類很多，型號(hào)和規(guī)格差異較大。由于向外伸出的鋼筋較多，在企業(yè)生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件時(shí)模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。如果操作人員水平和生產(chǎn)加工技術(shù)不足，預(yù)制構(gòu)件加工企業(yè)難以保證預(yù)制構(gòu)件和裝配部件加工生產(chǎn)的質(zhì)量。因此對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件要統(tǒng)一要求、統(tǒng)一規(guī)格、統(tǒng)一管理，從而使預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)加工模式標(biāo)準(zhǔn)化。

2.3 裝配式建筑構(gòu)件運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)體系

裝配式建筑工程項(xiàng)目整個(gè)流程中構(gòu)件運(yùn)輸分多個(gè)情況，例如構(gòu)件廠內(nèi)運(yùn)輸、施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸、廠外批量運(yùn)輸至場(chǎng)內(nèi)等，每個(gè)運(yùn)輸情況都應(yīng)有其相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。構(gòu)件廠內(nèi)運(yùn)輸應(yīng)有其相對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)輸工具以及不同構(gòu)件的運(yùn)輸路線和運(yùn)輸重點(diǎn);對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸就更需要標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范來(lái)保證施工現(xiàn)場(chǎng)的安全和施工效率;對(duì)于長(zhǎng)途運(yùn)輸，裝配式構(gòu)件無(wú)論其外形還是重量相比于普通貨物都是不同的，異形構(gòu)件更是構(gòu)件運(yùn)輸過(guò)程中的難題，完善的標(biāo)準(zhǔn)體系可以避免因特殊情況而產(chǎn)生對(duì)整個(gè)施工進(jìn)度的延后。

2.4 裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系

裝配式建筑工程項(xiàng)目的施工現(xiàn)場(chǎng)是非常需要具有專業(yè)技巧和專業(yè)能力的工作人員來(lái)對(duì)整個(gè)建造流程進(jìn)行指導(dǎo)與控制的。隨著國(guó)家對(duì)裝配式建筑的推動(dòng)發(fā)展使裝配式建筑的工程項(xiàng)目數(shù)量增加，導(dǎo)致相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的數(shù)量不能滿足工程項(xiàng)目數(shù)量的要求，從而拖延整個(gè)工程項(xiàng)目的進(jìn)度，降低工程項(xiàng)目的效率。

完善的現(xiàn)場(chǎng)流程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和細(xì)化的施工評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系可以快速準(zhǔn)確的培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)工作人員。根據(jù)不同的裝配部件特點(diǎn)細(xì)化裝配流程，使施工操作更加清晰規(guī)范;根據(jù)不同的施工特點(diǎn)和施工流程，培訓(xùn)相關(guān)的專業(yè)人員，使整個(gè)裝配式建筑工程配合度和安全性大幅度提升。施工現(xiàn)場(chǎng)布置標(biāo)準(zhǔn)化可以加強(qiáng)對(duì)工程項(xiàng)目和施工現(xiàn)場(chǎng)整體管理的把控，在施工技術(shù)和管理協(xié)調(diào)兩個(gè)方面對(duì)工程進(jìn)行監(jiān)控。

3 裝配式建筑的信息化

《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》中提到，支持部品部件生產(chǎn)企業(yè)完善產(chǎn)品品種和規(guī)格，促進(jìn)專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；?、信息化生產(chǎn)，優(yōu)化物流管理，合理組織配送。信息化裝配式建筑產(chǎn)業(yè)融合信息技術(shù)與裝配式建筑是進(jìn)一步促進(jìn)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)工業(yè)化的一個(gè)重要手段，同時(shí)也能鼓勵(lì)在建筑產(chǎn)業(yè)技術(shù)方面創(chuàng)新研發(fā)工藝的產(chǎn)生。由于現(xiàn)今大量數(shù)據(jù)與多種資源的易得性，如果將裝配式建筑施工過(guò)程中的數(shù)據(jù)整理收集，則可以使整個(gè)裝配式建筑工程項(xiàng)目的各類信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分享和利用，提高整個(gè)裝配式建筑工程項(xiàng)目的流程可控性和管理一體性，從而提高裝配式建筑的施工效率，提高進(jìn)一步優(yōu)化施工技術(shù)的發(fā)展空間。

為了建立裝配式建筑系統(tǒng)，信息化技術(shù)的應(yīng)用是必不可少的。相比2010版，2017版的《建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)》在“信息化技術(shù)”中新增了“基于智能化的裝配式建筑產(chǎn)品生產(chǎn)與施工管理信息技術(shù)”[2]。在完善標(biāo)準(zhǔn)體系的背景下，信息化技術(shù)的應(yīng)用使裝配式建筑的整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程從設(shè)計(jì)生產(chǎn)到運(yùn)輸、施工以至后期的維護(hù)都能做到信息共享，施工管理更為方便，協(xié)同工作相互配合提高整個(gè)工程的完成效率，進(jìn)而擴(kuò)大裝配式建筑在建筑產(chǎn)業(yè)中的覆蓋程度。

4 裝配式建筑工程的信息化

4.1 協(xié)同配合，深化設(shè)計(jì)

應(yīng)用BIM（建筑信息模型）技術(shù)可以將裝配式建筑的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配、維護(hù)結(jié)合為一體建立模型，將數(shù)據(jù)整合信息化，根據(jù)不同系統(tǒng)間的協(xié)同配合在同一模型上進(jìn)行虛擬的協(xié)調(diào)與配合，完善設(shè)計(jì)[3]。對(duì)不同裝配式建筑項(xiàng)目工程進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，整合成裝配式建筑的案例庫(kù)，為裝配式建筑的后續(xù)設(shè)計(jì)創(chuàng)新及發(fā)展作資料儲(chǔ)備。

4.2 自動(dòng)生產(chǎn)，及時(shí)反饋

根據(jù)設(shè)計(jì)的模型進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)，在生產(chǎn)的同時(shí)與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)及時(shí)溝通，保證設(shè)計(jì)與實(shí)物構(gòu)件可以及時(shí)地進(jìn)行修改來(lái)完善模型的設(shè)計(jì)。對(duì)每一個(gè)生產(chǎn)的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)涉及到的人員、工藝、設(shè)備有統(tǒng)一的編碼，進(jìn)行聯(lián)合管理，便于后續(xù)產(chǎn)生問(wèn)題時(shí)能及時(shí)查找問(wèn)題原因。

4.3 運(yùn)輸監(jiān)控，靈活調(diào)動(dòng)

對(duì)構(gòu)件運(yùn)輸進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，掌握各構(gòu)件實(shí)時(shí)位置，利用視頻等監(jiān)控設(shè)備對(duì)工程所涉及的地點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程可視化，在遇到突發(fā)情況時(shí)也可及時(shí)進(jìn)行調(diào)整調(diào)度。車輛運(yùn)輸調(diào)度的研究及論文中可參考的方法和算法非常多，智能算法和一些啟發(fā)式算法可以根據(jù)裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的特殊性和整個(gè)施工流程的特殊性進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，例如整數(shù)規(guī)劃，群智能算法等，進(jìn)而對(duì)整個(gè)工程的資源進(jìn)行調(diào)配。

4.4 可視管理，完善標(biāo)識(shí)

可利用RFID（無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)）將相應(yīng)的構(gòu)件貼上其對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽，RFID技術(shù)可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽[4]，讀取不同構(gòu)件的信息。同時(shí)可用該技術(shù)來(lái)管理現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)工作人員。而且現(xiàn)在二維碼技術(shù)的普遍使用讓移動(dòng)設(shè)備在施工以及其他行業(yè)內(nèi)代替很多人力，對(duì)材料資源的管控更加清晰。

4.5 智能模擬，優(yōu)化裝配

利用BIM對(duì)預(yù)制構(gòu)建的裝配過(guò)程進(jìn)行模擬，減少可能會(huì)發(fā)生的錯(cuò)誤，避免嚴(yán)重的施工事故，提高裝配效率。

4.6 數(shù)據(jù)共享，簡(jiǎn)化維護(hù)

裝配式建筑工程項(xiàng)目從設(shè)計(jì)生產(chǎn)到運(yùn)輸裝配，最后到使用維護(hù)全程數(shù)據(jù)都要及時(shí)的收集整理，在各部分執(zhí)行本身任務(wù)的同時(shí)與其他流程環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交流，在維護(hù)建筑時(shí)遇到問(wèn)題可以通過(guò)整合的項(xiàng)目數(shù)據(jù)來(lái)簡(jiǎn)化解決過(guò)程。通過(guò)建立數(shù)據(jù)庫(kù)可以為其他項(xiàng)目提供經(jīng)驗(yàn)資料。

5 結(jié)語(yǔ)

裝配式建筑是一項(xiàng)需要相關(guān)機(jī)構(gòu)、企業(yè)協(xié)調(diào)配合的系統(tǒng)工程。這項(xiàng)系統(tǒng)工程的關(guān)鍵就在于通過(guò)建立信息化的平臺(tái)，完善標(biāo)準(zhǔn)化的模式，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑各部分直觀有效的信息交流和明確專業(yè)的施工標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化和信息化可以推動(dòng)裝配式建筑的發(fā)展，也是順應(yīng)整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化和信息化時(shí)代的進(jìn)步發(fā)展，同時(shí)也為未來(lái)裝配式建筑在我國(guó)快速普及，技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)及相關(guān)學(xué)術(shù)科研長(zhǎng)久發(fā)展做了充足的準(zhǔn)備。

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