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装配式建筑:绿色与创新技术的融合

中建四局哈工大项目采用预制装配式施工,设计、施工全过程应用BIM、VR、绿色施工等技术,预制率36.09%,装配率66%。

装配式建筑是建筑行业的发展方向,其绿色施工可实现“四节一环保”,将会改变传统建筑行业落后的生产方式。

十九大报告中明确提出“全党全国贯彻绿色发展理念,形成绿色发展方式,加快推进绿色发展”。国家支持和发展节能环保的绿色建筑,其中装配式建筑成为发展重点。住建部明确“十三五”期间,到2020年全国装配式建筑占新建建筑的比例要达15%以上,鼓励各地区制定更高的发展目标。深圳市则提出装配式建筑占全市新建建筑的比例达到30%以上,力争达到35%。装配式建筑是现今建筑行业的发展方向,科技含量高,关系创新型发展。

中建四局作为央企,发挥示范作用,将装配式建筑落实到实际项目中,积极探索和发展装配式建筑。在第十九届中国国际高新技术成果交易会,中建四局携哈尔滨工业大学深圳校区扩建工程项目(以下简称“哈工大项目”)装配式施工项目参展,展示装配式建筑项目的最新动态。

自主创新

哈工大项目被视作高新技术应用的试验田,中建四局工作人员向《中国经济信息》记者介绍,在建的哈工大项目应用了“四项核心技术、八项保障措施”。其中四项核心技术分别是BIM全专业深化设计技术、PC构件生产与安装技术、BIM与施工一体化管理技术、各专业穿插施工技术;八项保障措施为铝合金模板施工措施、轻质隔墙板施工措施、定型化安全防护措施、高精度砌块、集成式外爬架、临时设施集成化措施、二元一体化施工、信息化智慧建造平台。这些都是目前建筑施工过程中推崇的新技术。

其中值得关注的是BIM技术,BIM是建筑信息模型的简称,是一种数字化方法,适用于项目的各个阶段,被誉为建筑行业的一次科技革命,可以提高施工效率,节约建筑成本。目前BIM技术已经成为建筑行业全生命周期精细化操作管理的重要措施,也日益成为加快产业整合优化、改善产业链生态的重要实现方式。

为更好跟踪收集建筑构件生产、运输和安装的相关信息,哈工大项目中使用了RFID技术,这是一种非接触的自动识别技术。中建四局利用RFID混凝土预制构件系统,将RFID芯片预埋至混凝土表面10-15cm处,收集建筑构件的生产、验收、出厂、进场、吊装、构件质量等相关信息,对建筑构件进行有效跟踪,并与BIM数据库相联系,控制工程进度,反馈信息对构件的生产作相关指导。RFID混凝土预制构件系统由中建四局自主研发,实现了对构件的生产、运输、安装吊装以及后期运维管理的实时监控。

N15工法是中建四局应用在哈工大项目中的又一自主创新,将所有的施工工序拆分为15个大工序,主楼在中间楼层分两次进行避水处理,施工用水不会流入楼层中,上部结构施工的同时,下部进行精装修施工。而传统建筑工序多、湿作业多,不能做到楼层间闭水,无法同时进行精装修。

中建四局注重技术创新与发展,积极推动产学研用工作。中建四局在哈工大项目中完成近30项专利,其中有5项发明专利,也完成了1项住建部科技课题,1项局级工法申报,发表国家核心期刊3篇。中建四局还联合重庆大学、华南理工大学、哈尔滨工业大学、香港理工大学等著名高校,签订并建立装配式混凝土结构建筑技术实习与研究基地,相关的国内外专家、教授多次指导项目,推进产学研用。

此外,中建四局在第十九届高交会的展示项目中,推出了VR体验。一方面,体验者可以在建筑项目还未完全建成之前通过VR感受体验相关项目的成型效果。另一方面,通过VR虚拟现实技术可以加强对于有关工作人员的安全教育,从而提升施工过程中的安全性。

行业趋势

传统建筑技术方式粗放,对于钢材、水泥浪费严重,用水量过大,施工现场往往脏乱差,扬尘噪音污染严重,更重要的是建筑过程中的开裂渗漏等质量问题比较突出。针对这些较为明显的弊端,以及节能减排的要求,建筑行业的转型成为趋势。

装配式建筑是将工厂生产的预制部品部件在工地现场装配而成的建筑,整个流程为标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用,可以克服传统建筑技术中的弊端,具有质量稳定、能耗低、污染低、生产效率高、安全事故降低、劳动强度小、作业条件好等优势。我国建筑业的转型升级过程中,装配式建筑的发展成为行业趋势。中建四局在建的哈工大项目采用了装配式混凝土结构施工,构件预制率达36.09%,现场装配率达66%。据了解,这是目前国内建筑施工装配率比较高的项目。

中建四局的工作人员介绍,中建四局的哈工大项目内外墙、楼梯、栏板均为提前预制,利用BIM技术进行图纸深化,对项目所需构件的规格参数进行计算、测量并发给工厂,工厂进行工业化预制,生产完之后将其运输到施工现场吊装到位。在这个流程中,由于构件为工厂预制,现场施工免抹灰,采用无湿作业,施工条件及质量较传统建筑方式要高很多,并且施工现场干净整洁,大量地减少了建筑垃圾,减轻了噪音、粉尘等造成的环境污染。

据《中国经济信息》记者了解,装配式建筑的绿色施工可实现“四节一环保”,将会改变传统建筑行业落后的生产方式。装配式建筑能够实现建筑全流程的完全可控,在建筑质量方面,可解决传统建筑方式普遍存在的渗漏、精度差等通病;在进度方面,装配式建筑极大地缩减了施工周期,还可以同步实现室内的精装修;就成本而言,建筑过程中通过信息化和数字化技术实现成本可控。

与传统建筑方式相比,装配式建筑优势明显,在“绿色施工,节能环保”成为发展趋势的当下,国家不断出台相关意见和政策支持装配式建筑的发展。国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》指出,发展新型建造方式,要“大力推广装配式建筑,减少建筑垃圾和扬尘污染,缩短建造工期,提升工程质量。制定装配式建筑设计、施工和验收规范。完善部品部件标准,实现建筑部品部件工厂化生产。鼓励建筑企业装配式施工,现场装配。建设国家级装配式建筑生产基地。”地方政府不断落实到具体行动上,支持装配式建筑的发展,未来装配式建筑将成为建筑的主要筑造方式。

中建四局方面非常重视对于装配式建筑的研究与发展,哈工大项目近期编制完成1项国家工程建设标准CECS标准《装配式混凝土建筑工程总承包管理标准》,这是装配式的第一个团体标准。中建四局还承接了国家“十三五”重点研发专项课题《城镇建筑结构运维安全管控关键技术》,研究装配式混凝土结构的安全管控技术。据了解,中建四局作为住建部批准确立的国家装配式建筑产业基地,已经实现预制墙板、楼梯、阳台、梁柱等多种构件工厂化“流水线”生产,建设完成了近百万平方米装配式示范项目,在施工现场盖房子实现“搭积木”式建房。中建四局对《中国经济信息》表示,他们将继续砥砺前行,为国家“十三五”装配式建筑发展做出一份贡献。

来源:中国经济信息杂志社

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