浅析装配式建筑标准化和信息化

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　　【摘要】 装配式建筑具有节能环保、装配速度快、设计灵活等优点，但装配式建筑的普及和发展却没有达到预期的效果。除了建造技术发展不完全，成本费用高的问题以外，整个装配式建筑领域内的标准不全面，体系不完善也是阻碍装配式建筑发展的一个关键因素。随着大数据时代的到来，装配式建筑建造流程信息化将成为优化建造效率、提高其工业化程度的必要发展方向。
　　【关键词】 装配式建筑;标准化;信息化
　　【DOI编码】 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，英国，瑞典等发达国家，我国的装配式建筑起步较晚，虽然初期发展迅速，但由于适用于我国当时的国情的现浇建筑工艺渐渐发展起来，而装配式建筑的技术又不能跟上实际需求，进而造成装配式建筑的普及和建造技术的进步陷入了停滞。从装配式建筑角度上究其主要原因是装配式建筑工程在耗时长短和施工效率上的优势没有完全展现。
　　导致整个装配式建筑工程效率没有达到预期的原因是在装配式建筑工程项目中没有一个足够完善的标准体系，并且装配式建筑现今的施工模式是设计、生产和施工各自分隔，缺乏有效的信息交流和沟通，信息化程度低。只有实现设计、生产和施工通过信息沟通一体化，形成装配式建筑系统工程，才能有效解决上述的问题。因此完备的标准体系和现代化的信息系统对于装配式建筑的快速发展和覆盖应用具有必要性和重要性。
　　1 装配式建筑的标准化
　　2016年8月住房城乡建设部发布的《关于深化工程建设标准化工作改革的意见》中提出，构建强制性标准体系、优化完善推荐性标准、培育发展团体标准、全面提升标准水平等任务要求。
　　2016年9月《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》中提到，发展装配式建筑是建造方式的重大变革，是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措;在重点任务中指出，要健全标准规范体系，逐步建立完善覆盖设计、生产、施工和使用维护全过程的装配式建筑标准规范体系。
　　2017年3月住房城乡建设部印发《“十三五”装配式建筑行动方案》《装配式建筑示范城市管理办法》《装配式建筑产业基地管理办法》三大文件[1]，全面推进装配式建筑发展，提出建立健全装配式建筑政策体系、规划体系、标准体系、技术体系、产品体系和监管体系，再次强调要健全标准体系。
　　2016年至2017年随着相关政策的出台，装配式建筑行业内现行的标准快速推出且数量迅速增长，但是从装配式建筑相关的现行标准来看，其所覆盖的应用范围和应用领域依然不够全面详细，缺少完整性和体系化。传统建筑的标准由于缺乏专业性也不能完全适用在装配式建筑上。因此整个装配建筑标准体系需要继续完善和发展。
　　2 装配式建筑标准体系的建设
　　2.1 装配式建筑设计标准体系
　　建筑是由多个部分组成的集成系统，包括建筑结构、电气设备、水管线系统等。不仅仅是装配式建筑，对于整个建筑业来说，不同组成部分相互间的配合支撑了整个建筑，每个部分都会相互影响，其中任何一个部分出现了设计上的不配合或不完整，都会影响整个建筑的结构、控制和质量的稳定性。装配式建筑相比现浇建筑对各部分构件配合程度的要求更高，每个关键构件的设计以及构件间衔接的设计是装配式建筑与传统建筑不同地方。因此实现单独构件规格尺寸的标准化和相互衔接部分的标准化，就能提高整个装配式建筑在施工装配过程中的效率和施工完成后的质量，从而保证装配式建筑施工的高效和后续发展维护的可持续。
　　2.2 预制构件生产加工标准体系
　　装配式构件是决定装配式建筑工程效率的重要因素之一。在施工现场可以发现预制构件种类很多，型号和规格差异较大。由于向外伸出的钢筋较多，在企业生产预制构件时模具结构比较复杂。如果操作人员水平和生产加工技术不足，预制构件加工企业难以保证预制构件和装配部件加工生产的质量。因此对企业生产的预制构件要统一要求、统一规格、统一管理，从而使预制构件的生产加工模式标准化。 　　2.3 装配式建筑构件运输标准体系
　　装配式建筑工程项目整个流程中构件运输分多个情况，例如构件厂内运输、施工现场运输、厂外批量运输至场内等，每个运输情况都应有其相对应的标准规范。构件厂内运输应有其相对应标准的运输工具以及不同构件的运输路线和运输重点;对于施工现场的运输就更需要标准的规范来保证施工现场的安全和施工效率;对于长途运输，装配式构件无论其外形还是重量相比于普通货物都是不同的，异形构件更是构件运输过程中的难题，完善的标准体系可以避免因特殊情况而产生对整个施工进度的延后。
　　2.4 装配式建筑施工现场标准体系
　　装配式建筑工程项目的施工现场是非常需要具有专业技巧和专业能力的工作人员来对整个建造流程进行指导与控制的。随着国家对装配式建筑的推动发展使装配式建筑的工程项目数量增加，导致相关专业技术人员的数量不能满足工程项目数量的要求，从而拖延整个工程项目的进度，降低工程项目的效率。
　　完善的现场流程标准规范和细化的施工评价标准体系可以快速准确的培训现场工作人员。根据不同的装配部件特点细化装配流程，使施工操作更加清晰规范;根据不同的施工特点和施工流程，培训相关的专业人员，使整个装配式建筑工程配合度和安全性大幅度提升。施工现场布置标准化可以加强对工程项目和施工现场整体管理的把控，在施工技术和管理协调两个方面对工程进行监控。
　　3 装配式建筑的信息化
　　《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》中提到，支持部品部件生产企业完善产品品种和规格，促进专业化、标准化、规模化、信息化生产，优化物流管理，合理组织配送。信息化装配式建筑产业融合信息技术与装配式建筑是进一步促进装配式建筑产业工业化的一个重要手段，同时也能鼓励在建筑产业技术方面创新研发工艺的产生。由于现今大量数据与多种资源的易得性，如果将装配式建筑施工过程中的数据整理收集，则可以使整个装配式建筑工程项目的各类信息、数据进行有效的分享和利用，提高整个装配式建筑工程项目的流程可控性和管理一体性，从而提高装配式建筑的施工效率，提高进一步优化施工技术的发展空间。
　　为了建立装配式建筑系统，信息化技术的应用是必不可少的。相比2010版，2017版的《建筑业10项新技术》在“信息化技术”中新增了“基于智能化的装配式建筑产品生产与施工管理信息技术”[2]。在完善标准体系的背景下，信息化技术的应用使装配式建筑的整个项目过程从设计生产到运输、施工以至后期的维护都能做到信息共享，施工管理更为方便，协同工作相互配合提高整个工程的完成效率，进而扩大装配式建筑在建筑产业中的覆盖程度。
　　4 装配式建筑工程的信息化
　　4.1 协同配合，深化设计
　　应用BIM（建筑信息模型）技术可以将装配式建筑的设计、生产、装配、维护结合为一体建立模型，将数据整合信息化，根据不同系统间的协同配合在同一模型上进行虚拟的协调与配合，完善设计[3]。对不同装配式建筑项目工程进行数据统计，整合成装配式建筑的案例库，为装配式建筑的后续设计创新及发展作资料储备。
　　4.2 自动生产，及时反馈
　　根据设计的模型进行预制构件生产，在生产的同时与设计环节及时沟通，保证设计与实物构件可以及时地进行修改来完善模型的设计。对每一个生产的构件或结构涉及到的人员、工艺、设备有统一的编码，进行联合管理，便于后续产生问题时能及时查找问题原因。
　　4.3 运输监控，灵活调动
　　对构件运输进行实时监控，掌握各构件实时位置，利用视频等监控设备对工程所涉及的地点进行监管，实现施工过程可视化，在遇到突发情况时也可及时进行调整调度。车辆运输调度的研究及论文中可参考的方法和算法非常多，智能算法和一些启发式算法可以根据装配式建筑预制构件的特殊性和整个施工流程的特殊性进行相应的改进，例如整数规划，群智能算法等，进而对整个工程的资源进行调配。
　　4.4 可视管理，完善标识
　　可利用RFID（无线射频识别技术）将相应的构件贴上其对应的标签，RFID技术可同时识别多个标签[4]，读取不同构件的信息。同时可用该技术来管理现场设备、现场工作人员。而且现在二维码技术的普遍使用让移动设备在施工以及其他行业内代替很多人力，对材料资源的管控更加清晰。
　　4.5 智能模拟，优化装配
　　利用BIM对预制构建的装配过程进行模拟，减少可能会发生的错误，避免严重的施工事故，提高装配效率。
　　4.6 數据共享，简化维护
　　装配式建筑工程项目从设计生产到运输装配，最后到使用维护全程数据都要及时的收集整理，在各部分执行本身任务的同时与其他流程环节进行数据信息的交流，在维护建筑时遇到问题可以通过整合的项目数据来简化解决过程。通过建立数据库可以为其他项目提供经验资料。
　　5 结语
　　装配式建筑是一项需要相关机构、企业协调配合的系统工程。这项系统工程的关键就在于通过建立信息化的平台，完善标准化的模式，实现装配式建筑各部分直观有效的信息交流和明确专业的施工标准。标准化和信息化可以推动装配式建筑的发展，也是顺应整个标准化和信息化时代的进步发展，同时也为未来装配式建筑在我国快速普及，技术创新研发及相关学术科研长久发展做了充足的准备。
　　【参考文献】
　　[1] 李小阳.标准化改革视角下装配式建筑标准体系的构建探讨[J].工程建设标准化，2018（11）：41-43.
　　[2] 杨富春，王静，谭丁文.《建筑业10项新技术（2017版）》信息化技术综述[J].建筑技术，2018（3）：290-295.
　　[3] 王宝令，陈娜，吕贺.BIM技术在我国建筑行业的应用及发展前景[J].沈阳建筑大学学报（社会科学版），2018（5）：470-475.
　　[4] 常春光，吴飞飞.基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理[J].沈阳建筑大学学报（社会科学版），2015（2）：170-174.
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