隨著信息技術(shù)的發(fā)展,我國裝配式建筑也迎來了發(fā)展的春天。伴隨著信息技術(shù)在裝配式建筑中應(yīng)用的推進,裝配式建筑會向著智慧建造的方向一步步邁進。
一、裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著國家多部推廣裝配式建筑相關(guān)政策的出臺,我國的裝配式建筑也在中國大地上如火如荼地展開。相比傳統(tǒng)的建造方式,裝配式建筑的優(yōu)勢明顯,最集中的體現(xiàn)是它可以在節(jié)約大量資源的前提下保證產(chǎn)品質(zhì)量,實現(xiàn)多種風(fēng)格而且可以大大加快工期,在保證成本可控的前提下,實現(xiàn)節(jié)能減排。所以裝配式建筑發(fā)展迅速且前景廣闊。
但是在其快速發(fā)展的勢頭下,裝配式建筑的發(fā)展也面臨著幾個問題:首先:裝配式建筑可以減少資源的消耗,但并不一定能夠像人們通常預(yù)想的那樣可以降低成本并明顯提高施工效率。相關(guān)的調(diào)查結(jié)果顯示,跟傳統(tǒng)建筑相比,裝配式建筑材料的用量大約只占到傳統(tǒng)建筑的70%左右,因此從節(jié)約用量的角度來看,裝配式建筑有一定的優(yōu)勢,并且,在裝配式構(gòu)件加工制作的過程中,相應(yīng)的原材料、設(shè)備、機具等的使用量也比傳統(tǒng)建筑少。但是由于我國的裝配式建筑仍然處在發(fā)展的初級階段,加工制造的技術(shù)并不成熟,從這點上來看,我國目前的裝配式建筑并沒有大大提高施工效率,有時反而比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)用時多。其次,在裝配式建筑的研究方面裝配式的整體性、系統(tǒng)性以及裝配一體化研究都不夠深入。
目前我們對于裝配式建筑的研究更多集中在裝配式主體結(jié)構(gòu)的技術(shù)研究上,卻往往忽視了結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與建筑圍護、建筑設(shè)備、內(nèi)裝系統(tǒng)的相互配套,對于建筑產(chǎn)品的整體性、系統(tǒng)性研究也不夠深入。另外,目前裝配式建筑在設(shè)計上還是停留在傳統(tǒng)建筑設(shè)計思維階段,這就導(dǎo)致設(shè)計與其他環(huán)節(jié)脫節(jié),設(shè)計的構(gòu)件、部品部件工廠不便于加工、施工不方便安裝,從而導(dǎo)致工廠生產(chǎn)和現(xiàn)場裝配的工序復(fù)雜,致使生產(chǎn)效率反而大大降低,成本卻隨之增加了。
另一方面,從設(shè)計方面看,目前我國裝配式建筑的建筑設(shè)計和構(gòu)件的深化設(shè)計的標(biāo)準不統(tǒng)一,構(gòu)件的深化設(shè)計參數(shù)標(biāo)準眾多,導(dǎo)致構(gòu)件加工廠在模具的加工、工藝參數(shù)的設(shè)置包括后期施工現(xiàn)場安裝調(diào)試構(gòu)件等均不能實現(xiàn)標(biāo)準化,這樣無形中增加了建造成本,也使得工業(yè)化建筑在構(gòu)件質(zhì)量和工程管理上的優(yōu)勢難以充分發(fā)揮。再次,裝配式建筑前景廣闊,但當(dāng)前的機制體制一定程度上阻礙了裝配式的建筑發(fā)展。
雖然我們國家已出臺多部文件推進裝配式建筑的發(fā)展,然而預(yù)制裝配式建筑在項目全過程管理的各個流程中并沒有形成更為有效的促進裝配式建筑快速發(fā)展的創(chuàng)新機制,另一方面,裝配式建筑在項目管理的各個環(huán)節(jié)中監(jiān)管機制的不完善甚至是缺失,也使得裝配式建筑一體化的難度大大增加。因此,和美國、德國、日本等發(fā)達國家相比,我們國家工業(yè)化水平還處在相對較低的水平,還有很大的提升空間,當(dāng)然,裝配式建筑的發(fā)展離不開機制的改革和創(chuàng)新以及國家政策的大力推進和支持。
二、裝配式建筑未來發(fā)展的趨勢
隨著大量的信息技術(shù)如BIM應(yīng)用技術(shù)、智能機器人、大數(shù)據(jù)、3D掃描打印技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GPS定位技術(shù)、云計算技術(shù)等的涌現(xiàn)以及在建筑上的不斷推廣和應(yīng)用,我們可以預(yù)見未來裝配式建筑會逐漸向著智慧建造的方向發(fā)展。所謂的智慧建造正是建立在這些信息技術(shù)的基礎(chǔ)之上,依賴這些智能技術(shù)從而實現(xiàn)其對數(shù)據(jù)的記錄、傳輸、計算、記憶、分析的功能。具體來說,GPS定位技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智慧建造記錄數(shù)據(jù),通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)進行數(shù)據(jù)的傳輸,而BIM模型的引入也為智慧建造提供了數(shù)據(jù)的保障。另外,大數(shù)據(jù)、人工智能、3D掃描、機器人等也都成為智慧建造的助推器。以在裝配式建筑中應(yīng)用最為廣泛和直接的BIM技術(shù)為例:BIM技術(shù)已經(jīng)能夠貫穿于裝配式建筑的設(shè)計、深化設(shè)計、構(gòu)件生產(chǎn)、物流運輸、現(xiàn)場施工、物業(yè)運維等多個階段,而且我們希望能夠?qū)⒈姸嗟男畔⒓夹g(shù)綜合應(yīng)用在裝配式建筑的生產(chǎn)、技術(shù)及管理的各個環(huán)節(jié)上,從而體現(xiàn)并發(fā)揮裝配式建筑的最大優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上,未來裝配式建筑的發(fā)展趨勢也就更加明晰,具體表現(xiàn)有以下幾個方向:
(1)集成化。一方面,我們可以應(yīng)用一體化的應(yīng)用系統(tǒng)如BIM建模軟件,實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)使用的單機登錄以及數(shù)據(jù)的共享,包括在項目的設(shè)計實施的各個環(huán)節(jié)參與建筑的設(shè)計、施工、構(gòu)件加工、管理等的參與方均可以進行協(xié)同工作;另一方面,我們可以采用EPC模式或者集成化交付模式將生產(chǎn)過程一體化,從而降低裝配式建筑的建造成本,提高裝配式建筑的建造效率。
(2)精細化。精細化也同樣體現(xiàn)在兩個方面,一方面是在大數(shù)據(jù)及相關(guān)軟件的支持下我們甚至可以做到對每一個零部件進行管理,細化每一個構(gòu)件的加工工序,建立嚴格的加工流程,嚴格管理每一個構(gòu)配件,從而保證構(gòu)件的加工質(zhì)量;另一方面在構(gòu)件加工過程中所形成的材料表也可以為后續(xù)裝配式建筑的施工提供依據(jù)。
?。?)智能化。一方面體現(xiàn)在裝配式建筑建造管理過程中,另外一方面則體現(xiàn)在裝配式建筑建造的過程中。如智能機器人的使用、BIM技術(shù)的應(yīng)用、3D打印技術(shù)的應(yīng)用可以在裝配式建筑管理的過程中代替人去進行決策,代替人去操作,在工廠里大量采用機器人,實現(xiàn)裝配式建筑的智慧化。這樣,不僅保證了裝配式建筑的質(zhì)量,也可以大大降低人工成本。