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裝配式建築:綠色與創新技術的融合

摘要:裝配式建築是建築行業的發展方向,其綠色施工可實現“四節一環保”,將會改變傳統建築行業落後的生產方式。

      十九大報告中明確提出“全黨全國貫徹綠色發展理念,形成綠色發展方式,加快推進綠色發展”。國家支持和發展節能環保的綠色建築,其中裝配式建築成為發展重點。住建部明確“十三五”期間,到2020年全國裝配式建築占新建建築的比例要達15%以上,鼓勵各地區製定更高的發展目標。深圳市則提出裝配式建築占全市新建建築的比例達到30%以上,力爭達到35%。裝配式建築是現今建築行業的發展方向,科技含量高,關係創新型發展。
      中建四局作為央企,發揮示範作用,將裝配式建築落實到實際項目中,積極探索和發展裝配式建築。在第十九屆中國國際高新技術成果交易會,中建四局攜哈爾濱工業大學深圳校區擴建工程項目(以下簡稱“哈工大項目”)裝配式施工項目參展,展示裝配式建築項目的最新動態。
 

圖:中建四局哈工大項目采用預製裝配式施工,設計、施工全過程應用BIM、VR、綠色施工等技術,預製率36.09%,裝配率66%。

 

自主創新

      哈工大項目被視作高新技術應用的試驗田,中建四局工作人員向《中國經濟信息》記者介紹,在建的哈工大項目應用了“四項核心技術、八項保障措施”。其中四項核心技術分別是BIM全專業深化設計技術、PC構件生產與安裝技術、BIM與施工一體化管理技術、各專業穿插施工技術;八項保障措施為鋁合金模板施工措施、輕質隔牆板施工措施、定型化安全防護措施、高精度砌塊、集成式外爬架、臨時設施集成化措施、二元一體化施工、信息化智慧建造平台。這些都是目前建築施工過程中推崇的新技術。
      其中值得關注的是BIM技術,BIM是建築信息模型的簡稱,是一種數字化方法,適用於項目的各個階段,被譽為建築行業的一次科技革命,可以提高施工效率,節約建築成本。目前BIM技術已經成為建築行業全生命周期精細化操作管理的重要措施,也日益成為加快產業整合優化、改善產業鏈生態的重要實現方式。
      為更好跟蹤收集建築構件生產、運輸和安裝的相關信息,哈工大項目中使用了RFID技術,這是一種非接觸的自動識別技術。中建四局利用RFID混凝土預製構件係統,將RFID芯片預埋至混凝土表麵10-15cm處,收集建築構件的生產、驗收、出廠、進場、吊裝、構件質量等相關信息,對建築構件進行有效跟蹤,並與BIM數據庫相聯係,控製工程進度,反饋信息對構件的生產作相關指導。RFID混凝土預製構件係統由中建四局自主研發,實現了對構件的生產、運輸、安裝吊裝以及後期運維管理的實時監控。
      N15工法是中建四局應用在哈工大項目中的又一自主創新,將所有的施工工序拆分為15個大工序,主樓在中間樓層分兩次進行避水處理,施工用水不會流入樓層中,上部結構施工的同時,下部進行精裝修施工。而傳統建築工序多、濕作業多,不能做到樓層間閉水,無法同時進行精裝修。
      中建四局注重技術創新與發展,積極推動產學研用工作。中建四局在哈工大項目中完成近30項專利,其中有5項發明專利,也完成了1項住建部科技課題,1項局級工法申報,發表國家核心期刊3篇。中建四局還聯合重慶大學、華南理工大學、哈爾濱工業大學、香港理工大學等著名高校,簽訂並建立裝配式混凝土結構建築技術實習與研究基地,相關的國內外專家、教授多次指導項目,推進產學研用。
      此外,中建四局在第十九屆高交會的展示項目中,推出了VR體驗。一方麵,體驗者可以在建築項目還未完全建成之前通過VR感受體驗相關項目的成型效果。另一方麵,通過VR虛擬現實技術可以加強對於有關工作人員的安全教育,從而提升施工過程中的安全性。

行業趨勢

      傳統建築技術方式粗放,對於鋼材、水泥浪費嚴重,用水量過大,施工現場往往髒亂差,揚塵噪音汙染嚴重,更重要的是建築過程中的開裂滲漏等質量問題比較突出。針對這些較為明顯的弊端,以及節能減排的要求,建築行業的轉型成為趨勢。
      裝配式建築是將工廠生產的預製部品部件在工地現場裝配而成的建築,整個流程為標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理和智能化應用,可以克服傳統建築技術中的弊端,具有質量穩定、能耗低、汙染低、生產效率高、安全事故降低、勞動強度小、作業條件好等優勢。我國建築業的轉型升級過程中,裝配式建築的發展成為行業趨勢。中建四局在建的哈工大項目采用了裝配式混凝土結構施工,構件預製率達36.09%,現場裝配率達66%。據了解,這是目前國內建築施工裝配率比較高的項目。
      中建四局的工作人員介紹,中建四局的哈工大項目內外牆、樓梯、欄板均為提前預製,利用BIM技術進行圖紙深化,對項目所需構件的規格參數進行計算、測量並發給工廠,工廠進行工業化預製,生產完之後將其運輸到施工現場吊裝到位。在這個流程中,由於構件為工廠預製,現場施工免抹灰,采用無濕作業,施工條件及質量較傳統建築方式要高很多,並且施工現場幹淨整潔,大量地減少了建築垃圾,減輕了噪音、粉塵等造成的環境汙染。
      據《中國經濟信息》記者了解,裝配式建築的綠色施工可實現“四節一環保”,將會改變傳統建築行業落後的生產方式。裝配式建築能夠實現建築全流程的完全可控,在建築質量方麵,可解決傳統建築方式普遍存在的滲漏、精度差等通病;在進度方麵,裝配式建築極大地縮減了施工周期,還可以同步實現室內的精裝修;就成本而言,建築過程中通過信息化和數字化技術實現成本可控。
      與傳統建築方式相比,裝配式建築優勢明顯,在“綠色施工,節能環保”成為發展趨勢的當下,國家不斷出台相關意見和政策支持裝配式建築的發展。國務院《關於進一步加強城市規劃建設管理工作的若幹意見》指出,發展新型建造方式,要“大力推廣裝配式建築,減少建築垃圾和揚塵汙染,縮短建造工期,提升工程質量。製定裝配式建築設計、施工和驗收規範。完善部品部件標準,實現建築部品部件工廠化生產。鼓勵建築企業裝配式施工,現場裝配。建設國家級裝配式建築生產基地。”地方政府不斷落實到具體行動上,支持裝配式建築的發展,未來裝配式建築將成為建築的主要築造方式。
      中建四局方麵非常重視對於裝配式建築的研究與發展,哈工大項目近期編製完成1項國家工程建設標準CECS標準《裝配式混凝土建築工程總承包管理標準》,這是裝配式的第一個團體標準。中建四局還承接了國家“十三五”重點研發專項課題《城鎮建築結構運維安全管控關鍵技術》,研究裝配式混凝土結構的安全管控技術。據了解,中建四局作為住建部批準確立的國家裝配式建築產業基地,已經實現預製牆板、樓梯、陽台、梁柱等多種構件工廠化“流水線”生產,建設完成了近百萬平方米裝配式示範項目,在施工現場蓋房子實現“搭積木”式建房。中建四局對《中國經濟信息》表示,他們將繼續砥礪前行,為國家“十三五”裝配式建築發展做出一份貢獻。
(來源:中國經濟信息)