隨著信息技術的發展,我國裝配式建筑也迎來了發展的春天。伴隨著信息技術在裝配式建筑中應用的推進,裝配式建筑會向著智慧建造的方向一步步邁進。
一、裝配式建筑的發展現狀
隨著國家多部推廣裝配式建筑相關政策的出臺,我國的裝配式建筑也在中國大地上如火如荼地展開。相比傳統的建造方式,裝配式建筑的優勢明顯,最集中的體現是它可以在節約大量資源的前提下保證產品質量,實現多種風格而且可以大大加快工期,在保證成本可控的前提下,實現節能減排。所以裝配式建筑發展迅速且前景廣闊。
但是在其快速發展的勢頭下,裝配式建筑的發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想的那樣可以降低成本并明顯提高施工效率。相關的調查結果顯示,跟傳統建筑相比,裝配式建筑材料的用量大約只占到傳統建筑的70%左右,因此從節約用量的角度來看,裝配式建筑有一定的優勢,并且,在裝配式構件加工制作的過程中,相應的原材料、設備、機具等的使用量也比傳統建筑少。但是由于我國的裝配式建筑仍然處在發展的初級階段,加工制造的技術并不成熟,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,有時反而比現澆結構用時多。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構的技術研究上,卻往往忽視了結構系統與建筑圍護、建筑設備、內裝系統的相互配套,對于建筑產品的整體性、系統性研究也不夠深入。另外,目前裝配式建筑在設計上還是停留在傳統建筑設計思維階段,這就導致設計與其他環節脫節,設計的構件、部品部件工廠不便于加工、施工不方便安裝,從而導致工廠生產和現場裝配的工序復雜,致使生產效率反而大大降低,成本卻隨之增加了。
另一方面,從設計方面看,目前我國裝配式建筑的建筑設計和構件的深化設計的標準不統一,構件的深化設計參數標準眾多,導致構件加工廠在模具的加工、工藝參數的設置包括后期施工現場安裝調試構件等均不能實現標準化,這樣無形中增加了建造成本,也使得工業化建筑在構件質量和工程管理上的優勢難以充分發揮。再次,裝配式建筑前景廣闊,但當前的機制體制一定程度上阻礙了裝配式的建筑發展。
雖然我們國家已出臺多部文件推進裝配式建筑的發展,然而預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展的創新機制,另一方面,裝配式建筑在項目管理的各個環節中監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、日本等發達國家相比,我們國家工業化水平還處在相對較低的水平,還有很大的提升空間,當然,裝配式建筑的發展離不開機制的改革和創新以及國家政策的大力推進和支持。
二、裝配式建筑未來發展的趨勢
隨著大量的信息技術如BIM應用技術、智能機器人、大數據、3D掃描打印技術、互聯網技術、物聯網技術、GPS定位技術、云計算技術等的涌現以及在建筑上的不斷推廣和應用,我們可以預見未來裝配式建筑會逐漸向著智慧建造的方向發展。所謂的智慧建造正是建立在這些信息技術的基礎之上,依賴這些智能技術從而實現其對數據的記錄、傳輸、計算、記憶、分析的功能。具體來說,GPS定位技術和物聯網技術為智慧建造記錄數據,通過互聯網技術、云計算技術進行數據的傳輸,而BIM模型的引入也為智慧建造提供了數據的保障。另外,大數據、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用最為廣泛和直接的BIM技術為例:BIM技術已經能夠貫穿于裝配式建筑的設計、深化設計、構件生產、物流運輸、現場施工、物業運維等多個階段,而且我們希望能夠將眾多的信息技術綜合應用在裝配式建筑的生產、技術及管理的各個環節上,從而體現并發揮裝配式建筑的最大優勢。在此基礎上,未來裝配式建筑的發展趨勢也就更加明晰,具體表現有以下幾個方向:
(1)集成化。一方面,我們可以應用一體化的應用系統如BIM建模軟件,實現應用系統使用的單機登錄以及數據的共享,包括在項目的設計實施的各個環節參與建筑的設計、施工、構件加工、管理等的參與方均可以進行協同工作;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。精細化也同樣體現在兩個方面,一方面是在大數據及相關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,細化每一個構件的加工工序,建立嚴格的加工流程,嚴格管理每一個構配件,從而保證構件的加工質量;另一方面在構件加工過程中所形成的材料表也可以為后續裝配式建筑的施工提供依據。
(3)智能化。一方面體現在裝配式建筑建造管理過程中,另外一方面則體現在裝配式建筑建造的過程中。如智能機器人的使用、BIM技術的應用、3D打印技術的應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,實現裝配式建筑的智慧化。這樣,不僅保證了裝配式建筑的質量,也可以大大降低人工成本。