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裝配式建筑:綠色與創新技術的融合

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

裝配式建筑是建筑行業的發展方向,其綠色施工可實現“四節一環保”,將會改變傳統建筑行業落后的生產方式。

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筑,其中裝配式建筑成為發展重點。住建部明確“十三五”期間,到2020年全國裝配式建筑占新建建筑的比例要達15%以上,鼓勵各地區制定更高的發展目標。深圳市則提出裝配式建筑占全市新建建筑的比例達到30%以上,力爭達到35%。裝配式建筑是現今建筑行業的發展方向,科技含量高,關系創新型發展。

中建四局作為央企,發揮示范作用,將裝配式建筑落實到實際項目中,積極探索和發展裝配式建筑。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,展示裝配式建筑項目的最新動態。

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、輕質隔墻板施工措施、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、信息化智慧建造平臺。這些都是目前建筑施工過程中推崇的新技術。

其中值得關注的是BIM技術,BIM是建筑信息模型的簡稱,是一種數字化方法,適用于項目的各個階段,被譽為建筑行業的一次科技革命,可以提高施工效率,節約建筑成本。目前BIM技術已經成為建筑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。

為更好跟蹤收集建筑構件生產、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混凝土預制構件系統,將RFID芯片預埋至混凝土表面10-15cm處,收集建筑構件的生產、驗收、出廠、進場、吊裝、構件質量等相關信息,對建筑構件進行有效跟蹤,并與BIM數據庫相聯系,控制工程進度,反饋信息對構件的生產作相關指導。RFID混凝土預制構件系統由中建四局自主研發,實現了對構件的生產、運輸、安裝吊裝以及后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。而傳統建筑工序多、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,簽訂并建立裝配式混凝土結構建筑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。一方面,體驗者可以在建筑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。另一方面,通過VR虛擬現實技術可以加強對于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

傳統建筑技術方式粗放,對于鋼材、水泥浪費嚴重,用水量過大,施工現場往往臟亂差,揚塵噪音污染嚴重,更重要的是建筑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,建筑行業的轉型成為趨勢。

裝配式建筑是將工廠生產的預制部品部件在工地現場裝配而成的建筑,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,可以克服傳統建筑技術中的弊端,具有質量穩定、能耗低、污染低、生產效率高、安全事故降低、勞動強度小、作業條件好等優勢。我國建筑業的轉型升級過程中,裝配式建筑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,構件預制率達36.09%,現場裝配率達66%。據了解,這是目前國內建筑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墻、樓梯、欄板均為提前預制,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、測量并發給工廠,工廠進行工業化預制,生產完之后將其運輸到施工現場吊裝到位。在這個流程中,由于構件為工廠預制,現場施工免抹灰,采用無濕作業,施工條件及質量較傳統建筑方式要高很多,并且施工現場干凈整潔,大量地減少了建筑垃圾,減輕了噪音、粉塵等造成的環境污染。

據《中國經濟信息》記者了解,裝配式建筑的綠色施工可實現“四節一環保”,將會改變傳統建筑行業落后的生產方式。裝配式建筑能夠實現建筑全流程的完全可控,在建筑質量方面,可解決傳統建筑方式普遍存在的滲漏、精度差等通病;在進度方面,裝配式建筑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,建筑過程中通過信息化和數字化技術實現成本可控。

與傳統建筑方式相比,裝配式建筑優勢明顯,在“綠色施工,節能環保”成為發展趨勢的當下,國家不斷出臺相關意見和政策支持裝配式建筑的發展。國務院《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》指出,發展新型建造方式,要“大力推廣裝配式建筑,減少建筑垃圾和揚塵污染,縮短建造工期,提升工程質量。制定裝配式建筑設計、施工和驗收規范。完善部品部件標準,實現建筑部品部件工廠化生產。鼓勵建筑企業裝配式施工,現場裝配。建設國家級裝配式建筑生產基地。”地方政府不斷落實到具體行動上,支持裝配式建筑的發展,未來裝配式建筑將成為建筑的主要筑造方式。

中建四局方面非常重視對于裝配式建筑的研究與發展,哈工大項目近期編制完成1項國家工程建設標準CECS標準《裝配式混凝土建筑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《城鎮建筑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筑產業基地,已經實現預制墻板、樓梯、陽臺、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范項目,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”裝配式建筑發展做出一份貢獻。

來源:中國經濟信息雜志社

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