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建筑工業(yè)化技術(shù)全文(5篇)

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建筑工業(yè)化技術(shù)

建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)探討

摘要:在現(xiàn)代建筑業(yè)和科技快速發(fā)展的背景下,建筑理念和建筑技術(shù)也隨之提升發(fā)展。裝配式混凝土施工技術(shù)憑借節(jié)約資源、高效等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域施工中,既可以滿足于現(xiàn)代建筑高質(zhì)量要求,又可以大幅提升建筑建造的綜合效益。本文在分析建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,就其中使用的各項關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,希望給裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工提供一些實踐意見,以此推動我國裝配式建筑行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞:建筑工業(yè)化;裝配式混凝土結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)優(yōu)勢;關(guān)鍵技術(shù)

1前言

在工業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展背景下,裝配式混凝土施工技術(shù)為建筑工業(yè)產(chǎn)業(yè)化提供了實現(xiàn)路徑,這種施工技術(shù)不僅改變了傳統(tǒng)的建筑建造方式,還通過標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)?;a(chǎn),有效地提高了建筑施工效率。不僅如此,由于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中所用構(gòu)件,大部分采用標(biāo)準(zhǔn)化的流水線方式進(jìn)行生產(chǎn),隨后輔以現(xiàn)場安裝即可完成,可以大幅度建筑建造的安全性,這意味著在建筑領(lǐng)域中廣泛使用建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu),不僅是建筑建造方式的重大變革,還是建筑實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。鑒于此,基于建筑建造綜合效益提高的角度考慮,本文深入分析“建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)”具有顯著意義。

2建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢概述

就建筑工業(yè)化裝配式混凝土結(jié)構(gòu)來說,在建筑建造領(lǐng)域中的有效使用,呈現(xiàn)出有別于一般建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,總結(jié)包括施工效率高、施工質(zhì)量高、節(jié)能環(huán)保等,具體如下。

2.1施工效率高

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建筑工業(yè)化進(jìn)程專業(yè)與建筑產(chǎn)業(yè)園融合

摘要:建筑工業(yè)園與高校專業(yè)融合存在建筑工業(yè)化園區(qū)的分布情況系統(tǒng)梳理不夠精準(zhǔn)、建筑工業(yè)化企業(yè)產(chǎn)品參差不齊、探討完善產(chǎn)業(yè)鏈的途徑深度不夠、學(xué)校的參與度動力欠缺等挑戰(zhàn),文章通過運用比較分析法、文獻(xiàn)分析法、調(diào)查問卷法、實地調(diào)研法解決上述問題,形成歸納建筑工業(yè)化園區(qū)的清單,提出建筑工業(yè)化產(chǎn)品參差不齊的解決方案,提出產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善的路徑,提出學(xué)校參與度不夠的原動力的整體解決方案,為打造具有國際競爭力的建筑業(yè)向制造提檔升級提供智力保障。

關(guān)鍵詞:建筑工業(yè)園;高校專業(yè);全產(chǎn)業(yè)鏈;校企合作

前言

2015年3月25日,組織召開國務(wù)院常務(wù)會議,部署加快推進(jìn)實施“中國制造2025”,實現(xiàn)制造業(yè)升級,也正是這次國務(wù)院常務(wù)會議,審議通過了《中國制造2025》。總理就經(jīng)濟形勢先后三次召開了專家和企業(yè)負(fù)責(zé)人座談會。“中國制造2025”成為在每次座談會上必提話題。他反復(fù)強調(diào),中國經(jīng)濟升級發(fā)展的根本是靠改革創(chuàng)新。企業(yè)是市場主體,也是創(chuàng)新主體,要繼續(xù)實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略,抓住國家推出“中國制造2025”等,面向市場,貼近需求,著力提升核心競爭力和品牌塑造能力。2017年,四川省政府印發(fā)了《四川省“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,明確指出在新材料領(lǐng)域要“優(yōu)化新材料產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用環(huán)境,提升新材料應(yīng)用水平和基礎(chǔ)支撐能力,推進(jìn)新材料融入高端制造供應(yīng)鏈,將我省建成國家重要的新材料產(chǎn)業(yè)基地”的重點任務(wù)。此外,2020年4月,四川省舉行了深入推進(jìn)“5+1”重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展專題會議并要進(jìn)一步推動建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,加快實施一批重大基礎(chǔ)設(shè)施、能源管網(wǎng)、海綿城市、停車場建設(shè)和老舊小區(qū)改造項目,大力開拓國內(nèi)外重點領(lǐng)域、重點區(qū)域建筑市場,積極培育總承包龍頭骨干企業(yè),不斷提高建筑產(chǎn)業(yè)工人隊伍能力素質(zhì),加快推進(jìn)建筑強省建設(shè)。構(gòu)建產(chǎn)業(yè)園、企業(yè)、學(xué)院三位一體協(xié)調(diào)發(fā)展,帶動整個“建筑工業(yè)化”的技術(shù)發(fā)展,為學(xué)院教師、學(xué)生培養(yǎng)提供基地等保障,整體提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1工業(yè)園區(qū)與專業(yè)挑戰(zhàn)

建筑工業(yè)化園區(qū)的分布情況系統(tǒng)梳理不夠。目前,多數(shù)學(xué)院周邊的建筑工業(yè)化企業(yè)分布在周邊縣(市、區(qū)),產(chǎn)業(yè)布局受制于行政區(qū)劃的約束,市域、工業(yè)區(qū)域內(nèi)項目布局分散,產(chǎn)業(yè)集中度低,以骨干企業(yè)為核心的產(chǎn)業(yè)集群沒有形成,產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏整體合力。為此,對區(qū)域現(xiàn)有的建筑工業(yè)化企業(yè)梳理對于建筑工業(yè)化的發(fā)展有著指導(dǎo)作用。精準(zhǔn)分析建筑工業(yè)化企業(yè)產(chǎn)品參差不齊的問題。國內(nèi)部分產(chǎn)品加工工藝與國外先進(jìn)水平相比存在較大差距,大多產(chǎn)品處于初加工、低檔次、低附加值階段,深加工、中高檔、高附加值的中高端產(chǎn)品少,市場占有率低,影響企業(yè)經(jīng)濟效益和建筑質(zhì)量,制約整個行業(yè)競爭能力。高校本通過實地調(diào)研和資料收集不足,雖然研究國際建筑工業(yè)化產(chǎn)品的發(fā)展方向有一定基礎(chǔ),但對區(qū)域已有建筑工業(yè)產(chǎn)品,健全本地區(qū)的建筑工業(yè)化產(chǎn)品發(fā)展指導(dǎo)嚴(yán)重不足。探討完善產(chǎn)業(yè)鏈的途徑深度不夠。大多數(shù)企業(yè)處于獨立完成生產(chǎn)制造的全過程,相互之間關(guān)聯(lián)度不高、影響力小。特別是以優(yōu)勢產(chǎn)品為龍頭的大企業(yè)與中小企業(yè)的合作程度不高,不少企業(yè)所需的配套設(shè)備、產(chǎn)品配件依賴外地購置,缺乏社會化專業(yè)協(xié)作。智能制造產(chǎn)業(yè)鏈的深度應(yīng)用開發(fā)能力較差,智能制造產(chǎn)業(yè)各個領(lǐng)域普遍存在產(chǎn)業(yè)鏈條過短、位置過低的現(xiàn)象,提出解決辦法和路徑深度和實踐性不夠。學(xué)校的參與度動力欠缺。缺乏強有力的推進(jìn)機構(gòu),學(xué)院引導(dǎo)、政策引導(dǎo)不足,企業(yè)用地難、融資難、用能難等問題還不同程度存在。尤其是新材料成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化過程需要大量人才,但目前智能制造產(chǎn)業(yè)化項目的孵化、風(fēng)險投資機制尚未建立,面向產(chǎn)業(yè)化服務(wù)的中介服務(wù)體系尚不完善,這些都嚴(yán)重制約了建筑工業(yè)化智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2解決工業(yè)園區(qū)與專業(yè)挑戰(zhàn)的方法

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建筑業(yè)信息化與工業(yè)化發(fā)展關(guān)系淺析

摘要:建筑信息化與建筑工業(yè)化是近年以來建筑業(yè)在轉(zhuǎn)型時期重點發(fā)展的兩個領(lǐng)域。文中通過分析業(yè)界現(xiàn)狀,指出建筑信息化目前所面臨的困境,并進(jìn)一步歸納了建筑工業(yè)化變革為信息化所提供的基礎(chǔ)性作用。

關(guān)鍵詞:建筑信息化;建筑工業(yè)化;BIM;裝配式建筑

0引言

長期以來,建筑業(yè)在國民經(jīng)濟中均處于重要地位。近年來,隨著國際國內(nèi)經(jīng)濟環(huán)境的變化,建筑行業(yè)各類企業(yè)也不可避免地面臨巨大的轉(zhuǎn)型壓力。信息化和工業(yè)化是建筑業(yè)發(fā)展相對比較明確的兩個方向,尤其是在施工建造階段著力發(fā)展的前沿領(lǐng)域,受到了國家及地方政府政策方面的大力支持[1]。現(xiàn)階段的建筑信息化是以BIM為核心并不斷拓展其邊界的全新的業(yè)界生態(tài)。無論是“智慧建造”、“數(shù)字建造”、“智慧工地”或“數(shù)字孿生”等一系列概念,其核心都是依靠現(xiàn)代計算機及其他移動終端的軟硬件技術(shù)的發(fā)展,基于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲、邏輯判斷與運算,并將所需的結(jié)果以多樣化的可視化形式進(jìn)行前端顯示等一系列信息技術(shù)的綜合。理論上,信息化可以覆蓋建筑物的整個生命周期。建筑工業(yè)化已有長期的實踐,尤其以住建部2017年3月的《“十三五”裝配式建筑行動方案》為標(biāo)志,提出了明確的量化發(fā)展目標(biāo),以預(yù)制構(gòu)件工業(yè)化生產(chǎn)及現(xiàn)場裝配化施工為主要特征的建筑工業(yè)化由此進(jìn)入到一個快速發(fā)展的時期。上述的兩個發(fā)展方向是否代表著兩個獨立的先進(jìn)領(lǐng)域,二者之間存在著怎樣的內(nèi)在邏輯,此類問題無論是從行業(yè)宏觀的整體發(fā)展,還是微觀層面上行業(yè)內(nèi)外企業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略定位和轉(zhuǎn)型,都是一個值得進(jìn)行深入思考的問題。在此,文中通過觀察和分析行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,嘗試對二者的關(guān)系做一個粗略初步的整理、分析和探討,并為在此領(lǐng)域進(jìn)一步深入調(diào)研奠定基礎(chǔ)。

1信息化的困境

自90年代中期,建筑業(yè)就開始了現(xiàn)代意義上的信息化的進(jìn)程。其間有兩個相對明確的時間節(jié)點值得注意。其一可追溯至2007年4月,建設(shè)部JG/T198-2007《建筑對象數(shù)字化定義》,可將其視為國家層面上對于建筑信息化啟動的明確信號;又以2017年住建部“19號”文為標(biāo)志,以BIM為代表的信息化技術(shù)在政策的引導(dǎo)下,積極地推廣BIM技術(shù)在工程中的落地與應(yīng)用。近年來,建筑業(yè)信息化進(jìn)程突飛猛進(jìn)。通過對全國各地31個項目案例(包括公建和住宅)進(jìn)行的分析可知,建筑業(yè)信息化有三個顯著特征:信息化探索尤其是應(yīng)用仍集中在施工建造階段;信息化改革和探索的主體仍以各類專業(yè)軟件公司為龍頭和主體;軟件公司在與建筑公司磨合的過程中,信息化管理正逐漸形成體系,一批具有代表性的共同應(yīng)用點正逐步形成[2]。但是,如果考查目前建筑信息化的運作模式,主流仍是采用項目化作戰(zhàn),即有專門的信息化團隊駐扎項目為之提供個性化的定制服務(wù),“一司一策”,甚至每個項目都具有獨立的信息化系統(tǒng),這種模式看似滿足了項目的獨特性,實則一定程度上反映現(xiàn)階段建筑信息化所面臨的困境,即信息化策略與其具體的系統(tǒng)性運行在深入發(fā)展過程中,無論在可持續(xù)性、可遷移性、可借鑒性還是在系統(tǒng)自身運行使用壽命等方面均存在一系列的缺陷。這直接導(dǎo)致建筑企業(yè)面臨信息化系統(tǒng)開發(fā)維護成本高、與工程活動嵌入深度不足的后果,從而嚴(yán)重影響了企業(yè)對信息化改革的信心以及限制了其對信息化的持續(xù)投入,信息化成果的應(yīng)用很難進(jìn)行深入推廣。更進(jìn)一步,現(xiàn)階段建筑信息化缺乏一個明確的發(fā)展方向和預(yù)期的遠(yuǎn)景,使得在現(xiàn)有的模式和業(yè)態(tài)下信息化是否能夠進(jìn)一步提高效率降低工程費用,在業(yè)界一直存在爭議。建筑業(yè)信息化的發(fā)展歷程反映出技術(shù)迭代螺旋上升過程的漫長和曲折。但也從一個側(cè)面反映出現(xiàn)有傳統(tǒng)的技術(shù)水平和管理模式未必是信息化能夠得以蓬勃發(fā)展的良好土壤,而工業(yè)化或許是答案。就如同制造業(yè)等信息化和自動化水平較高的行業(yè),建筑業(yè)只有融入工業(yè)化大生產(chǎn),才能為信息化建設(shè)提供一個明確的發(fā)展方向。

2建筑工業(yè)化的核心地位

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技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展探析

根據(jù)近10年來的統(tǒng)計數(shù)據(jù),全國建筑業(yè)總產(chǎn)值穩(wěn)步增長,歷年增長率普遍高于國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長率,建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),地位非常穩(wěn)固。但是,建筑業(yè)主要依賴資源要素投入來拉動發(fā)展,工業(yè)化、信息化水平較低,生產(chǎn)方式粗放,科技創(chuàng)新能力不足使得建筑業(yè)經(jīng)濟效益可持續(xù)增長出現(xiàn)瓶頸。

作為傳統(tǒng)制造行業(yè),建筑業(yè)已經(jīng)從增量時代進(jìn)入了存量時代。在高質(zhì)量發(fā)展的要求下,新的增長不能再以投資來驅(qū)動,而要以創(chuàng)新來驅(qū)動。尤其是在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等信息技術(shù)快速發(fā)展的新時代背景下,建筑業(yè)需要緊跟變革發(fā)展趨勢,依靠科技創(chuàng)新推動行業(yè)升級發(fā)展。

2020年7月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等13部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》,提出以大力發(fā)展建筑工業(yè)化為載體,以數(shù)字化、智能化升級為動力,創(chuàng)新突破相關(guān)核心技術(shù),加大智能建造在工程建設(shè)各環(huán)節(jié)應(yīng)用,形成涵蓋科研、設(shè)計、生產(chǎn)加工、施工裝配、運營等全產(chǎn)業(yè)鏈融合一體的智能建造產(chǎn)業(yè)體系,提升工程質(zhì)量安全、效益和品質(zhì),有效拉動內(nèi)需,培育國民經(jīng)濟新的增長點。可以看到,該政策的出臺正是基于建筑業(yè)目前面臨的發(fā)展問題,未雨綢繆,主動推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,其意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

加快建筑工業(yè)化升級。建筑工業(yè)化是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,目前,國家層面已制定了大量的政策和指導(dǎo)意見,但整體上仍處于探索發(fā)展階段,在技術(shù)、市場、運營、管理等方面均存在不少亟須解決的問題,不過這是所有新技術(shù)發(fā)展都會經(jīng)歷的特定階段,建筑業(yè)的未來一定是工業(yè)化。建筑工業(yè)化升級的主要技術(shù)途徑有:推動建立以標(biāo)準(zhǔn)部品為基礎(chǔ)的專業(yè)化、規(guī)模化、信息化生產(chǎn)體系,打造建筑產(chǎn)業(yè)平臺,推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和預(yù)制混凝土構(gòu)件智能制造生產(chǎn)線;加大BIM(建筑信息模型)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、5G(第五代移動通信技術(shù))、人工智能等新技術(shù)的集成與創(chuàng)新應(yīng)用;提升各類施工機具的性能和效率,提高機械化施工程度,包括各類自動化智能施工裝備的研發(fā)。

提升數(shù)字化水平。我國目前正處于從“建造大國”向“建造強國”發(fā)展的關(guān)鍵階段,建筑業(yè)精益化、智能化、綠色化、工業(yè)化融合發(fā)展,形成涵蓋研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)加工、施工裝配、運營維護等全產(chǎn)業(yè)鏈融合一體的建設(shè)產(chǎn)業(yè)體系,驅(qū)動“中國建造”走向“中國智造”是未來建筑業(yè)發(fā)展的大勢,數(shù)字化轉(zhuǎn)型是推動建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。智慧建造作為信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)與施工現(xiàn)場深度融合的產(chǎn)物,對“以科技創(chuàng)新促進(jìn)傳統(tǒng)建造方式升級,提高項目管理和生產(chǎn)效率達(dá)到精益建造,推動建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展”都具有重要意義。其主要技術(shù)途徑有:加快部品部件生產(chǎn)數(shù)字化、智能化升級,推廣應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、智能化裝備和建筑機器人,在裝配式建筑工廠打造“機器代人”應(yīng)用場景,推動建立智能建造基地;在鋼筋制作安裝、模板安拆、混凝土澆筑、鋼構(gòu)件安裝、隔墻板安裝、地磚鋪貼、面層噴涂等現(xiàn)場施工環(huán)節(jié),推進(jìn)工藝流程數(shù)字化和建筑機器人應(yīng)用。

培育智能建造優(yōu)勢企業(yè)。智能建造涉及土木工程、自動化工程、電子信息工程、工程管理等多學(xué)科的交叉融合,人才缺口大,也缺乏具有系統(tǒng)解決方案能力的優(yōu)勢企業(yè),亟須推動形成一批智能建造龍頭企業(yè),引領(lǐng)并帶動中小企業(yè)向智能建造轉(zhuǎn)型升級。根據(jù)我國建筑業(yè)企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,比較有效的途徑是形成以工程總承包企業(yè)為核心、相關(guān)領(lǐng)先企業(yè)深度參與的開放型產(chǎn)業(yè)體系。各地要將現(xiàn)有各類產(chǎn)業(yè)支持政策進(jìn)一步向智能建造領(lǐng)域傾斜,加大對智能建造關(guān)鍵技術(shù)研究、基礎(chǔ)軟硬件開發(fā)、智能系統(tǒng)和設(shè)備研制、項目應(yīng)用示范等的支持力度。

建筑業(yè)是傳統(tǒng)行業(yè),亦是開啟市場化進(jìn)程比較早的行業(yè),在當(dāng)前國民經(jīng)濟整體走向高質(zhì)量發(fā)展的變革期,機遇與挑戰(zhàn)并存,建筑業(yè)企業(yè)必須銳意改革,不斷創(chuàng)新,秉持“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力”理念,才能立于不敗之地,隨時代一起發(fā)展進(jìn)步。

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國外裝配式建筑研究

關(guān)鍵詞:裝配式建筑;發(fā)展現(xiàn)狀;研究綜述

1國內(nèi)外裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

早在20世紀(jì)20年代的歐洲,德國就提出建筑工業(yè)化理念,1933年在住宅區(qū)進(jìn)行大規(guī)模的推廣應(yīng)用,目前,裝配式小型住宅在德國市場上最受歡迎。法國建筑的裝配率已達(dá)到75%,俄羅斯采用預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)率達(dá)50%,歐洲其余各國為35%—40%[1]。上世紀(jì)30年代,伴隨快速的城市化進(jìn)程帶來需求,美國國內(nèi)大力推進(jìn)建筑工業(yè)化發(fā)展。1971年,美國編制的《PCI設(shè)計手冊》在國際上引起廣泛的影響,對世界裝配式產(chǎn)業(yè)的全過程具有指導(dǎo)性意義。1968年,日本提出裝配式住宅的概念,通過立法保證了構(gòu)件質(zhì)量,并在一系列政策和標(biāo)準(zhǔn)的背景下形成了統(tǒng)一的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)了裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化、批量化、多樣化的發(fā)展[2]。2008年,日本采用裝配式建設(shè)技術(shù)建造的東京塔,高達(dá)58層,標(biāo)志著其預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量發(fā)展。同時,東京塔先后在幾次地震中都經(jīng)受住了考驗,驗證了裝配式建筑結(jié)構(gòu)的可靠性、穩(wěn)定性。國內(nèi)建筑工業(yè)化推行較晚。2003年,建設(shè)部《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系》推動了建筑產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的初期發(fā)展。2015年,住建部正式《工業(yè)化建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》,首次明確“工業(yè)化建筑”、“裝配率”和“建筑部品”等專業(yè)術(shù)語,進(jìn)一步完善了我國工業(yè)化建筑基礎(chǔ)理論,對我國建筑工業(yè)化發(fā)展起到促進(jìn)作用。2017年,《工業(yè)化建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)一步修訂并更名為《裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》。

2國外裝配式建筑研究綜述

國外裝配式建筑發(fā)展較早,建筑體系趨于完善,相關(guān)研究較國內(nèi)成熟。在一些發(fā)達(dá)國家,裝配式住宅是建筑工業(yè)化的主要表現(xiàn)形式。與國內(nèi)相比,國外裝配式研究對象更加多元化、研究層次更加細(xì)化。

2.1研究對象多元化

木材與傳統(tǒng)建筑材料相比,由于其綠色資質(zhì)和縮短總工期的能力,深受建筑施工青睞。Tavares等評估了預(yù)制木結(jié)構(gòu)等不同裝配式建筑的能源消耗、溫室氣體排放,為不同情況背景下預(yù)制結(jié)構(gòu)的選擇布局提供理論依據(jù)。從材料的生產(chǎn)到現(xiàn)場的最終組裝,對裝配式建筑進(jìn)行了全過程的能源消耗與溫室氣體排放的計算。結(jié)果表明,材料生產(chǎn)階段耗能較大,能源消耗、溫室氣體分別占全過程的64%~90%、59%~87%。從材質(zhì)結(jié)構(gòu)而言,輕鋼框架和木結(jié)構(gòu)對環(huán)境影響最低[3]。Skulestad等對建筑物結(jié)構(gòu)框架(鋼筋混凝土、木材框架)分類,并對不同樓層高度進(jìn)行了生命周期環(huán)境影響比較分析?;诓煌僭O(shè)和情景結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)采用木框架結(jié)構(gòu)的建筑比采用混凝土框架的建筑對環(huán)境影響更低[4]。Adekunle等研究了預(yù)制木結(jié)構(gòu)的舒適度和過熱風(fēng)險。他們對英國東南部的兩棟預(yù)制木結(jié)構(gòu)房屋分別進(jìn)行了入住后評估、熱舒適性調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)在監(jiān)測期間67%的空間會出現(xiàn)極端夏季過熱現(xiàn)象[5]。Vesna等探究了預(yù)制木結(jié)構(gòu)能耗問題。他們通過現(xiàn)有研究結(jié)果總結(jié)出影響建筑物能量性能的重要參數(shù),利用PHPP軟件分析了可變參數(shù)對供熱和制冷能耗的影響。他們對歐洲6種不同熱性能外墻構(gòu)件的玻璃與墻體面積比進(jìn)行了參數(shù)分析,得到了確定預(yù)制木框建筑的最佳玻璃窗區(qū)域比例的方法[6]。使用工業(yè)化技術(shù)建造的學(xué)校是現(xiàn)代教育建筑的典范,它們的建筑技術(shù)有其獨特的特點,減少資源消耗的同時,減少了廢棄物的產(chǎn)生。Pons和Wadel對西班牙的裝配式結(jié)構(gòu)校園(混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu))與非預(yù)制學(xué)校進(jìn)行了比較,結(jié)論是裝配式結(jié)構(gòu)校園對環(huán)境產(chǎn)生的影響小,而且可以進(jìn)一步降低對環(huán)境的影響。在校園建造過程中,鋼、混凝土結(jié)構(gòu)在材料開采和制造階段耗能較大,木材、鋼在運輸和維護階段對環(huán)境影響較大[7]。預(yù)制具有簡單、快速和經(jīng)濟的優(yōu)點,但對設(shè)計的變化卻缺乏靈活性,這是其在建筑業(yè)市場份額有限的主要原因。為解決這一缺陷,Kasperzyk等提出了一種機器人預(yù)制系統(tǒng)(RPS),可以自動拆卸裝配式結(jié)構(gòu)并將其按新結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行改造,從而實現(xiàn)原結(jié)構(gòu)的拆卸并重新制造到新的設(shè)計中。在兩個實驗室規(guī)模的預(yù)制結(jié)構(gòu)上的驗證試驗表明,該系統(tǒng)成功地生成了所需的再制造序列,并以可接受的安裝精度執(zhí)行了所有裝配操作[8]。根據(jù)歐盟的指示,能源效率的下一步是改善和提高現(xiàn)有建筑物的能源性能。特別是建于60年代、70年代的建筑,這些建筑物的外墻需要經(jīng)常翻新,有極大改進(jìn)的潛力。Passer等利用生命周期評估(LCA)確定環(huán)境影響最小的翻新方案,并評估了該方案對未來氣候穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,使用預(yù)制立面結(jié)構(gòu)、太陽能集熱器系統(tǒng)和光伏板是最佳的翻新類型。從生命周期的角度看,預(yù)制對環(huán)境的影響是最低的,此外,對改變地區(qū)供暖的能源供應(yīng)是非常有益[9]。建筑翻新同時,面臨降低成本的問題。Bystedt等針對翻新業(yè)務(wù)模式發(fā)展的需要,對市場和流程優(yōu)化進(jìn)行了研究,并提出了信息化管理方面的建議,分解了業(yè)務(wù)參與者的風(fēng)險,澄清潛在的共同利益,提出了一種由承包商對客戶負(fù)全部責(zé)任的合同模式[10]。

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