淺談裝配式建造技藝在高?；üこ讨械膽?yīng)用

孫偉俊

（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710300）

裝配式建造技藝發(fā)源于20世紀(jì)20年代末的歐洲西部，其實質(zhì)為構(gòu)配件安裝技藝和工廠化生產(chǎn)技藝。裝配式建造技藝完成了裝配化、模數(shù)化和機(jī)械加工化的有機(jī)結(jié)合，引導(dǎo)新舊產(chǎn)能轉(zhuǎn)換，在減少勞動力數(shù)量、提高生產(chǎn)效率、減少資源浪費(fèi)上表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，是土建領(lǐng)域發(fā)展工業(yè)化的重要范疇。

近年來，裝配式施工技術(shù)在推動經(jīng)濟(jì)建設(shè)、環(huán)境改善等方面起到了重大的作用，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到公共建筑、民用建筑和軍事建筑等領(lǐng)域。在土建施工領(lǐng)域快速發(fā)展的背景下，裝配式建造技藝在過去實踐中存在的結(jié)構(gòu)整體性以及其抗破壞性和穩(wěn)定性較差等缺陷都有了切實可行的飛躍。然而，當(dāng)下我國高校基建施工操作中應(yīng)用裝配式建造技藝的項目仍很少見。

近年來，在發(fā)展雙高高職院校的進(jìn)程中，高?；ㄐ陆椖靠偭繑?shù)額顯著提高。雖然大量基建工程為雙一流大學(xué)建設(shè)提供了較好的辦學(xué)條件，但在安全生產(chǎn)、現(xiàn)場管理、質(zhì)量控制以及文明施工和施工進(jìn)度等方面也暴露出各種問題。

1 裝配式建造技藝簡述

裝配式施工技術(shù)的出現(xiàn)是現(xiàn)代化建筑業(yè)生產(chǎn)方式的巨大轉(zhuǎn)折。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，歐洲西部國家因遭受戰(zhàn)爭原因，許多樓宇被破壞且可調(diào)用的勞動力頗為匱乏。于是，迫切需求出現(xiàn)可以大批量迅速生產(chǎn)樓宇且消耗較少生產(chǎn)要素的工業(yè)化施工技術(shù)，裝配式建造技藝隨即出現(xiàn)了。建筑工業(yè)化，即憑借新型現(xiàn)代化的加工、調(diào)運(yùn)、拼裝和科學(xué)管理的生產(chǎn)技藝，來取代過去土建領(lǐng)域中零散的、低水準(zhǔn)的、低效率的傳統(tǒng)建造方法。它的顯著特點是建筑模塊標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)配件加工工廠化，建造機(jī)械化和協(xié)調(diào)管控科學(xué)化。裝配式土建單體當(dāng)下類型頗多，參考預(yù)制單元材料種類劃分有裝配式混凝土單體、裝配式鋼結(jié)構(gòu)單體以及裝配式砌塊單體等多種類型，參考裝配式結(jié)構(gòu)系數(shù)分為全預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)和預(yù)制裝配整體式結(jié)構(gòu)。

眼下國內(nèi)建筑工業(yè)化尚停留在早期階段，裝配式單體項目所占比例不超過6%且一半以上集中在房地產(chǎn)領(lǐng)域，將來國內(nèi)裝配式建造技藝務(wù)必于提高在公建項目和工建項目上。在新發(fā)展理念的帶動下，引導(dǎo)經(jīng)濟(jì)優(yōu)品質(zhì)轉(zhuǎn)變的進(jìn)一步推進(jìn)，裝配式建造技藝的應(yīng)用已經(jīng)受到越來越多行業(yè)內(nèi)部人員的青睞，其操作實施已提高到了國家戰(zhàn)略維度。

2 在高?；椖可系膶嵤﹥r值

2.1 提升施工速率

考慮到通常迫切需要學(xué)生開學(xué)方可投入使用這樣一個嚴(yán)格的要求，因此，學(xué)校基建施工往往存在明確的工程推進(jìn)管控周期，如果無法較好提升建造速度提前竣工時間，會大概率地導(dǎo)致高校的日常學(xué)期計劃不能按時開展。裝配式建造技藝的實施，能夠有效加快作業(yè)速度，有關(guān)調(diào)查表明，因采取重要構(gòu)件單元在生產(chǎn)車間或工地預(yù)制、通過機(jī)械化吊裝且與工地多分項作業(yè)同步開展、定型模板平面施工作業(yè)代替現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)立體交叉作業(yè)、構(gòu)件單元標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)化深化設(shè)計等因素，采用裝配式建造技藝可以較傳統(tǒng)作業(yè)更優(yōu)化和細(xì)化資源配置，從而縮短了1/4的建設(shè)周期。

2.2 確保校園施工防護(hù)

高等學(xué)校往往具備較好的社會知名度、坐落在喧鬧的市、郊區(qū)同時師生較為稠密，萬一出現(xiàn)突發(fā)事件，極易出現(xiàn)群體傷亡，牽連高校日常工作運(yùn)轉(zhuǎn)秩序，容易引發(fā)社會關(guān)注，同時，給學(xué)校帶來負(fù)面的認(rèn)知名譽(yù)，所以在校園的基建施工作業(yè)中，確保安全秩序頗為關(guān)鍵。裝配式建造操作的開展投入，能夠不受傳統(tǒng)精細(xì)化生產(chǎn)模式的約束，多方面重塑施工人員整體業(yè)務(wù)素養(yǎng)。介于在開展裝配式施工作業(yè)的過程中，主要構(gòu)件單元在工廠或現(xiàn)場預(yù)制，并通過機(jī)械化吊裝，因此，可與現(xiàn)場各個專業(yè)同步按照預(yù)先計劃好的節(jié)奏進(jìn)行組裝、搭接、裝配，進(jìn)而有效地縮短了夏季或冬季在惡劣天氣條件下務(wù)工作業(yè)人員的高空露天操作時間，同時，裝配式構(gòu)筑物的構(gòu)件單元運(yùn)抵至作業(yè)場地后，一般通過具備相關(guān)資質(zhì)的專業(yè)作業(yè)人員嚴(yán)格參照流程進(jìn)行裝配，其作業(yè)速度快、工程建造周期短，從而最終明顯地減少了密集人流區(qū)校園工地勞動安全事故的出現(xiàn)概率。

2.3 保護(hù)學(xué)校環(huán)境

整潔干凈的校園空間將為置身其中的師生創(chuàng)造放松、愜意、高效的學(xué)習(xí)生活體驗，同時，有效助推 “雙高”高職院校建設(shè)，因此，當(dāng)下高職院校日益著手學(xué)院氛圍的塑造，那么干凈美好的校園環(huán)境就是首當(dāng)其中的要素之一?，F(xiàn)今校園建設(shè)作業(yè)期間，師生訴求最廣泛的當(dāng)屬“聲污染”問題。針對“聲污染”現(xiàn)象，裝配式建造流程較舊時做法其建筑循環(huán)經(jīng)濟(jì)特征明顯，采用預(yù)制工廠施工，現(xiàn)場機(jī)械化程度高，因此，大大縮減了作業(yè)場地勞務(wù)及管理人員數(shù)量，同時，現(xiàn)場濕作業(yè)少，所以場地生產(chǎn)建造帶來的噪聲和煙塵大幅降低。根據(jù)有關(guān)部門的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，因采用鋼模板可循環(huán)利用，減少了很多腳手架和模板作業(yè)操作，降低了木材原料的消耗的同時，亦可控制一半以上現(xiàn)場建筑垃圾的排放。

2.4 助推社會產(chǎn)教研融合

當(dāng)今國內(nèi)裝配式作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用較發(fā)達(dá)國家涉及范疇窄，進(jìn)而迫切需要有關(guān)領(lǐng)域的高水平人才來擴(kuò)大我國裝配式建筑應(yīng)用的隊伍。在建筑工業(yè)化的推動浪潮中，高等學(xué)府扮演著為行業(yè)領(lǐng)域輸送新鮮血液的關(guān)鍵角色。憑借高校在其基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中對裝配式建造作業(yè)模式的實踐，將建筑工業(yè)化生產(chǎn)、模塊化設(shè)計、整體化安裝等企業(yè)和校內(nèi)裝配式有關(guān)專業(yè)學(xué)者匯聚起來，攻克實踐作業(yè)中裝配式施工過程所遇到的各種矛盾，助推課題研究成果的社會化投入，取得裝配式產(chǎn)教研協(xié)調(diào)融合，助推早日實現(xiàn)施工領(lǐng)域的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和高效節(jié)能化相結(jié)合的模式。

3 BIM技術(shù)在高校基建裝配式施工中的有效結(jié)合

3.1 BIM模式在裝配式建筑項目前期的投入

BIM模式所搭建的三向維度交互界面，有關(guān)聯(lián)的參與工作者能夠憑借互聯(lián)網(wǎng)記錄下相聯(lián)系的裝配式參數(shù)，從而實現(xiàn)信息的迅捷交流。因此，當(dāng)設(shè)計人員以及高校基建甲方技術(shù)人員在檢測排查時，發(fā)現(xiàn)信息化模型中出現(xiàn)專業(yè)化構(gòu)件單元定位誤差“碰撞”時，可以實現(xiàn)在前期階段對設(shè)計模型實施整體全面的參數(shù)化修正，進(jìn)而真正縮減由設(shè)計引發(fā)的資金浪費(fèi)

3.2 BIM模式在裝配式預(yù)制構(gòu)件單元制造期的投入

裝配式構(gòu)造單體的預(yù)制構(gòu)配件單元可以和設(shè)計相配合，制造商可以在構(gòu)配件單元的制造期載入RFID芯片，此芯片記錄了大量目標(biāo)建筑的核心數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)對應(yīng)的立體幾何結(jié)構(gòu)，同時，其收錄了大量應(yīng)用材料的參數(shù)和裝配的詳細(xì)位置。高?；夹g(shù)管理者可以憑借芯片對各個安裝構(gòu)配件實施合理化管控和篩選，以及通過由確定的構(gòu)配材所生成的用料系統(tǒng)對模型實施整體化自動分析操作，真正實現(xiàn)工作效率的提高。

3.3 BIM模式在裝配式建筑施工期的投入

應(yīng)用BIM模型平臺可以提高高校施工場地的管理效率，高?；ú牧蠁T可以憑借由RFID的應(yīng)用所記錄的安裝參數(shù)信息庫監(jiān)督材料的消耗數(shù)據(jù)，進(jìn)而縮減竣工檢查數(shù)額的誤差，確保監(jiān)督出庫的有效性。

在采取BIM模型后，可以在計算機(jī)平臺上對現(xiàn)實工地的建造作業(yè)進(jìn)行模擬，通過模擬可以優(yōu)化作業(yè)場地復(fù)雜的大型施工機(jī)具的應(yīng)用，進(jìn)而可以有效降低場地安全事故發(fā)生的概率，強(qiáng)化了高校人員密集區(qū)施工現(xiàn)場的管理效率。

高?；A(yù)算部門可以在計算機(jī)的BIM模型平臺中對成本實施有效控制。采用BIM的多維度模型進(jìn)行模擬，再把裝配式建造手段寫入模型中，同時，變化投入的資源和工期，可以得到差異化過程的階段性應(yīng)用工藝和資金的消耗情形，因為可以為高?；A(yù)算部門負(fù)責(zé)人優(yōu)化工期規(guī)劃提供有力的參考，最終得到較優(yōu)的施工方案，縮減資源的消耗。

4 結(jié)語

時下正處于國內(nèi)打造“雙高”高職院校的快速熱潮中，教育部對高?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程質(zhì)量提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，大力發(fā)展裝配式作業(yè)技術(shù)在國內(nèi)大中小院?；A(chǔ)建設(shè)工程領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用實踐，有利于保證工程質(zhì)量、降低安全隱患、提高生產(chǎn)效率、降低人力成本、節(jié)能環(huán)保，減少污染，更重要的是其模數(shù)化的設(shè)計，可大大延長建筑壽命。