建筑工程技術(shù)創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)效益提升的關(guān)系探究

摘 要：本文通過(guò)剖析預(yù)制裝配式路面、大體積底板跳倉(cāng)法施工、預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿逆作法工藝、外墻結(jié)構(gòu)保溫一體化技術(shù)及新型承插盤(pán)扣腳手架等建筑技術(shù)創(chuàng)新，深入探討了如何通過(guò)這些技術(shù)顯著降低成本、縮短工期、提高安全性及增加社會(huì)效益。文章還探討了無(wú)人機(jī)與航空攝影、3D打印技術(shù)、智能建筑材料和感知技術(shù)，以及虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用，揭示了這些技術(shù)如何通過(guò)提高效率和降低成本來(lái)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

關(guān)鍵詞：建筑工程技術(shù)創(chuàng)新；經(jīng)濟(jì)效益；預(yù)制裝配式路面；3D打??；智能建筑材料；虛擬現(xiàn)實(shí)文章編號(hào)：2095-4085（2025）02-0229-03

0 引言

隨著科技的快速發(fā)展，建筑行業(yè)面臨著越來(lái)越多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。技術(shù)創(chuàng)新已成為推動(dòng)建筑工程經(jīng)濟(jì)效益提升的重要驅(qū)動(dòng)力。有效的技術(shù)創(chuàng)新不僅可以?xún)?yōu)化建筑過(guò)程，提高材料利用率和施工效率，還可以在保證建筑質(zhì)量和安全的同時(shí)，顯著降低施工成本并縮短工期。本文通過(guò)詳細(xì)分析現(xiàn)代建筑技術(shù)的具體應(yīng)用案例，探究其轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益的路徑，旨在為行業(yè)決策者及從業(yè)者提供兼具實(shí)用性與指導(dǎo)性的參考依據(jù)。

1 建筑工程技術(shù)創(chuàng)新對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響

1.1 預(yù)制的裝配式路面

在建筑工程領(lǐng)域，運(yùn)用預(yù)制裝配式路面技術(shù)能夠大幅提升經(jīng)濟(jì)效益。該技術(shù)采用預(yù)制路面板塊實(shí)施快速鋪裝，憑借標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)及安裝流程，有效避免了傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)澆筑路面所耗費(fèi)的時(shí)間與成本。單個(gè)預(yù)制路板的購(gòu)置成本為800元，而每次的搬運(yùn)、懸掛和組裝開(kāi)支大約在150元，每塊路面可以循環(huán)利用達(dá)5次，其整體成本大約為1550元，費(fèi)用包括從生產(chǎn)、物流到組裝的全過(guò)程。在傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)澆筑路面的方法中，每2m2投入成本，包含人工、機(jī)械使用和物料開(kāi)支，大致需要200元，工程完畢后的路面破碎、搬運(yùn)和處理等后續(xù)費(fèi)用大約是200元，5次施工過(guò)程總開(kāi)銷(xiāo)大約在2000元。兩者對(duì)比，明顯可以看出，采用預(yù)制裝配式路面的方式，每2m2可減少開(kāi)支450元，若大規(guī)模使用，其經(jīng)濟(jì)效益將更加突出。采用預(yù)制裝配式路面不僅能大幅縮短工程周期，還能帶來(lái)額外的經(jīng)濟(jì)收益。由于預(yù)制部件可在工廠內(nèi)預(yù)先生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)僅需進(jìn)行組裝，這極大地降低了對(duì)氣候等自然因素及施工場(chǎng)地周邊環(huán)境的依賴(lài)，可顯著提升建設(shè)效率。同時(shí)，采用質(zhì)量穩(wěn)定的預(yù)制構(gòu)件，能有效減少后續(xù)的修理與更換費(fèi)用，進(jìn)而會(huì)顯著提高項(xiàng)目的總體經(jīng)濟(jì)收益。

1.2 大體積底板跳倉(cāng)法施工

在建筑工程中采用大體積底板跳倉(cāng)法施工技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)建筑施工技術(shù)的創(chuàng)新，這種方法通過(guò)重構(gòu)施工流程和提高混凝土澆筑的效率，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的顯著提升。

（1）大體積底板跳倉(cāng)法施工省去了后澆帶封閉所需的冗長(zhǎng)等待時(shí)間，從而大幅度加速了整個(gè)工程的進(jìn)度。在傳統(tǒng)建設(shè)施工進(jìn)程中，后澆帶的封閉與硬化往往需要耗費(fèi)漫長(zhǎng)的等待時(shí)間，這不僅拉長(zhǎng)了施工建設(shè)周期，同時(shí)也增加了建設(shè)過(guò)程中的管理和維護(hù)費(fèi)用。而采用大體積底板跳倉(cāng)法施工，通過(guò)實(shí)現(xiàn)不間斷的混凝土澆筑，有效減少了等待期間的閑置期和資源損耗，從而直接降低了人工與管理的相關(guān)費(fèi)用。

（2）運(yùn)用該技術(shù)，能夠高效管理超長(zhǎng)混凝土構(gòu)造在施工初期及竣工階段可能遭遇的裂縫問(wèn)題。得益于持續(xù)澆筑的過(guò)程，它能更精確地調(diào)控混凝土的溫度與應(yīng)力狀態(tài)，進(jìn)而顯著降低裂縫出現(xiàn)的幾率。裂縫的減少，不僅削減了后續(xù)的維修成本，還增強(qiáng)了建筑項(xiàng)目的穩(wěn)固性與安全性，為社會(huì)帶來(lái)了顯著的正面效應(yīng)。在經(jīng)濟(jì)效益層面，這體現(xiàn)為既節(jié)省了建筑開(kāi)支，又縮短了工期，并減少了相關(guān)的連帶費(fèi)用。采用這一先進(jìn)的施工技術(shù)，不僅加速了建設(shè)進(jìn)程，還大幅度降低了經(jīng)費(fèi)支出，從而使得項(xiàng)目的直接經(jīng)濟(jì)收益得到了顯著提升。

1.3 預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿逆作法施工技術(shù)

同步實(shí)施預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿逆作法施工技術(shù)，相較于傳統(tǒng)抗浮措施，能顯著縮短工期50～70天，直接節(jié)省了現(xiàn)場(chǎng)管理、人力資源等費(fèi)用，并有效避免了因延期而產(chǎn)生的額外成本。此技術(shù)采用新式鉆具及擴(kuò)孔裝置，不僅提升了錨桿孔的施工品質(zhì)，還減輕了對(duì)地基的干擾，確保了地基的承重能力。通過(guò)采取降低干擾策略，該技術(shù)能在施工過(guò)程中最大限度地減少對(duì)周邊環(huán)境和既有建筑項(xiàng)目的潛在損害，進(jìn)而減輕了未來(lái)可能產(chǎn)生的維護(hù)與加固經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿逆作法施工技術(shù)，通過(guò)減少對(duì)昂貴抗拔樁的依賴(lài)和避免擴(kuò)大基礎(chǔ)底板尺寸，相較于傳統(tǒng)方法，不僅提高了施工效率，縮短了工期，還帶來(lái)了間接的成本節(jié)約。此外，該技術(shù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化施工流程，顯著降低了施工中的失誤和返工率，從而節(jié)省了物料和人力成本［1］。

1.4 外墻結(jié)構(gòu)保溫一體化施工技術(shù)

采用外墻結(jié)構(gòu)保溫一體化施工技術(shù)，不僅賦予建筑卓越的節(jié)能與提效特性，還為建筑行業(yè)帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)收益。該技術(shù)運(yùn)用預(yù)制的高品質(zhì)保溫板材，確保了保溫板塊的標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)良品質(zhì)，有效規(guī)避了現(xiàn)場(chǎng)施工中常見(jiàn)的保溫層質(zhì)量問(wèn)題，如厚度不均、密封不嚴(yán)等。大規(guī)模制造模式簡(jiǎn)化了工地作業(yè)流程，避免了現(xiàn)場(chǎng)混凝土攪拌的繁瑣，大幅減少了資源消耗與環(huán)境污染，既符合綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，又降低了建筑施工成本。從經(jīng)濟(jì)角度分析，采用外墻結(jié)構(gòu)保溫一體化技術(shù)，每平方米可節(jié)省約40～50元的開(kāi)支，這主要得益于減少了傳統(tǒng)粘貼式外保溫系統(tǒng)的人工與材料費(fèi)用。

此外，相較于傳統(tǒng)建造方式，外墻結(jié)構(gòu)保溫一體化施工技術(shù)能顯著縮短建造周期，從而有效減少了因工期延誤而產(chǎn)生的額外開(kāi)銷(xiāo)，如工地管理費(fèi)、設(shè)備租賃費(fèi)等。同時(shí)，該技術(shù)還能在建筑施工過(guò)程中有效避免外墻保溫層常見(jiàn)的質(zhì)量隱患，如裂縫和滲漏問(wèn)題，進(jìn)而降低了建筑竣工后的維護(hù)與修理成本。

1.5 新型承插盤(pán)扣腳手架

在建筑行業(yè)中，創(chuàng)新性地引入新型承插式盤(pán)扣腳手架體系，為工程技術(shù)革新帶來(lái)了顯著成效，進(jìn)而大幅度提升了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)回報(bào)率。這一建筑輔助設(shè)備憑借其超凡的搭建與拆卸速度以及卓越的適應(yīng)性，成為了建筑施工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)效率與經(jīng)濟(jì)效益雙重提升的優(yōu)選解決方案。

采用新型承插盤(pán)扣腳手架，在搭建與拆除方面的效率高達(dá)每人每天100～130m3，這一數(shù)據(jù)遠(yuǎn)超傳統(tǒng)扣件式鋼管腳手架的每人每天15～25m3以及碗扣式腳手架的每人每天55～70m3的標(biāo)準(zhǔn)。如此高效的施工速度意味著在相同的時(shí)間內(nèi)能夠完成更多的工作任務(wù)，從而有效縮短了整個(gè)工程的工期。工期的縮短直接減少了施工期間所需的人力成本和管理費(fèi)用，為工程預(yù)算節(jié)省了大量開(kāi)支。

這款創(chuàng)新型的新型承插盤(pán)扣腳手架展現(xiàn)出了出色的適應(yīng)能力，其節(jié)點(diǎn)穩(wěn)固性能尤為突出，并且能夠靈活地構(gòu)建成獨(dú)立的塔架結(jié)構(gòu)。這種適應(yīng)性使得該腳手架在處理各種復(fù)雜的建筑構(gòu)造時(shí)游刃有余，無(wú)論是高空作業(yè)的挑戰(zhàn)還是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的需求，都能提供恰到好處的建設(shè)方案。在錯(cuò)綜復(fù)雜的現(xiàn)代建筑領(lǐng)域中，這種靈活性顯得尤為重要，它有助于避免因腳手架尺寸不合適而導(dǎo)致的施工方案重新規(guī)劃與項(xiàng)目施工工期延誤等問(wèn)題［2］。

2 建筑工程技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益提升策略

2.1 無(wú)人機(jī)和航空攝影

運(yùn)用無(wú)人機(jī)與航空攝影技術(shù)進(jìn)行監(jiān)管，建筑工程的管理、進(jìn)度監(jiān)控及質(zhì)量把控得以更加高效、經(jīng)濟(jì)且安全地實(shí)施。通過(guò)這一監(jiān)管手段，某項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)了人工監(jiān)管費(fèi)用10%的縮減，對(duì)于預(yù)算高達(dá)1000萬(wàn)元的項(xiàng)目而言，直接節(jié)省了100萬(wàn)元的開(kāi)支。借助無(wú)人機(jī)與航空攝影的預(yù)先問(wèn)題識(shí)別能力，返工率得以降低5%，為項(xiàng)目額外節(jié)省了可能高達(dá)500萬(wàn)元的成本。無(wú)人機(jī)能夠捕獲精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息與畫(huà)面，為工程項(xiàng)目人員提供了詳盡的資料，便于他們進(jìn)行更為精細(xì)的測(cè)量與監(jiān)督。

此外，利用無(wú)人機(jī)技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工規(guī)劃，顯著減少了工程材料的浪費(fèi)。即便在原有預(yù)算中，材料開(kāi)支高達(dá)200萬(wàn)元，僅通過(guò)浪費(fèi)率5%的下降，即可節(jié)約10萬(wàn)元。無(wú)人機(jī)捕捉的高清畫(huà)面，有效地監(jiān)督了建筑施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)，減少了潛在的安全隱患，幫助開(kāi)發(fā)商在項(xiàng)目收尾階段大幅降低了維護(hù)與維修費(fèi)用。

無(wú)人機(jī)與航空攝影技術(shù)的運(yùn)用，還顯著提升了施工作業(yè)的安全系數(shù)，有效降低了意外事故的發(fā)生概率及其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。利用無(wú)人機(jī)對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行全天候監(jiān)控，確保了無(wú)人直接進(jìn)行危險(xiǎn)施工，從而有效降低了操作現(xiàn)場(chǎng)的意外傷害［3］。

2.2 3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)在于，它能在大幅節(jié)省材料、顯著壓縮建設(shè)周期及減少人力成本的同時(shí)，賦予建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)更大的靈活性與復(fù)雜性。實(shí)踐表明，采用3D打印技術(shù)的建筑項(xiàng)目，整體材料費(fèi)用可縮減20%。以一項(xiàng)5000萬(wàn)元的投資項(xiàng)目為例，這意味著能夠節(jié)省約1000萬(wàn)元的開(kāi)支。建筑團(tuán)隊(duì)與設(shè)計(jì)師的緊密協(xié)作，能夠創(chuàng)造出專(zhuān)為3D打印量身定制的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，這些方案不僅充分展現(xiàn)了構(gòu)建獨(dú)特建筑形態(tài)的能力，還通過(guò)減少支撐材料的使用和結(jié)構(gòu)的精細(xì)優(yōu)化，進(jìn)一步降低了材料消耗。

若3D打印技術(shù)通過(guò)精化設(shè)計(jì)方案，將材料消耗降低15%，則在原本計(jì)劃用于材料的1500萬(wàn)元預(yù)算中，能節(jié)約225萬(wàn)元。若在工地作業(yè)中融入3D打印技術(shù)，從項(xiàng)目管理角度成立專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)3D打印的部門(mén)，以便在現(xiàn)場(chǎng)或周邊地區(qū)制造建筑部件，此舉能明顯降低物流開(kāi)支和縮短建設(shè)周期。

2.3 智能建筑材料和感知技術(shù)

在建筑行業(yè)中智能建筑材料和感知技術(shù)融合已成為當(dāng)前熱點(diǎn)，這些技術(shù)能夠給予建筑項(xiàng)目更強(qiáng)的適應(yīng)性和自主修復(fù)功能，從而顯著提高建筑的整體質(zhì)量。運(yùn)用這些先進(jìn)技術(shù)，能顯著削減建筑運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)防護(hù)效能，并延長(zhǎng)其耐用周期。針對(duì)特定建筑項(xiàng)目，開(kāi)展市場(chǎng)與實(shí)際應(yīng)用研究，篩選出最適合的智能材料與感應(yīng)科技，利用尖端智能感知技術(shù)，可以顯著降低25%能源消耗。對(duì)于年耗電成本達(dá)200萬(wàn)元人民幣的建筑項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，此舉將等同于每年減少50萬(wàn)元能源費(fèi)用開(kāi)銷(xiāo)。

匯聚來(lái)自不同領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)力量，如工程師、建筑師、材料科學(xué)家和信息技術(shù)專(zhuān)家，共同致力于智能材料與感知系統(tǒng)研發(fā)和融合。目前，研究者已成功研發(fā)出一種先進(jìn)的智能窗戶(hù)材料，這種材料能夠智能調(diào)節(jié)光線(xiàn)透過(guò)率，以此優(yōu)化室內(nèi)溫度環(huán)境，進(jìn)而顯著降低空調(diào)設(shè)備使用頻率。若借助該材料可實(shí)現(xiàn)每年空調(diào)能耗降低10%，對(duì)于年空調(diào)能耗開(kāi)支達(dá)50萬(wàn)元的房產(chǎn)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，等同于每年減少開(kāi)支5萬(wàn)元。因此，可擬定一套詳盡的操作方案與進(jìn)度安排，包括但不限于高端材料的制造、感應(yīng)裝置的嵌入［4］。

2.4 虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)

借助虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，建筑設(shè)計(jì)師能夠以全新視角直觀洞察建筑信息，可促進(jìn)溝通效率，并顯著減少錯(cuò)誤與重復(fù)勞動(dòng)，進(jìn)而為項(xiàng)目帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。為充分發(fā)揮VR與AR技術(shù)的潛力，關(guān)鍵在于明確其應(yīng)用場(chǎng)景與目標(biāo)。利用VR進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證，使項(xiàng)目組能在設(shè)計(jì)階段即發(fā)現(xiàn)并解決潛在問(wèn)題。在設(shè)計(jì)初期，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為投資額達(dá)1億元的項(xiàng)目成功削減了500萬(wàn)元的額外施工成本。根據(jù)項(xiàng)目需求，精心挑選適合的VR與AR設(shè)備及軟件，無(wú)縫融入現(xiàn)有的設(shè)計(jì)與管理流程中。借助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，工地作業(yè)效率得到了顯著提升，項(xiàng)目整體建設(shè)周期縮短了5%。若以常規(guī)的2年建設(shè)周期為例，即意味著項(xiàng)目能提前約一個(gè)月完成，直接降低了人力與資金成本。

針對(duì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員，需實(shí)施精準(zhǔn)的VR與AR技術(shù)培訓(xùn)，以確保他們能夠熟練掌握并高效運(yùn)用相關(guān)技術(shù)。此外，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)的專(zhuān)項(xiàng)審查會(huì)議，可加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)成員間的溝通協(xié)作，進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)工作的精確度。因此，應(yīng)精心構(gòu)建一套覆蓋項(xiàng)目全周期的作業(yè)流程，自項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初便融合虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，對(duì)建設(shè)階段進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，并延伸至建設(shè)項(xiàng)目施工階段的維護(hù)與保修［5］。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)多種建筑工程技術(shù)創(chuàng)新的深入分析，可以清晰地洞察到這些創(chuàng)新對(duì)于顯著提升建筑項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益具有深遠(yuǎn)影響。諸如預(yù)制裝配式路面技術(shù)、大體積底板跳倉(cāng)法施工以及智能建筑材料等，不僅極大地優(yōu)化了施工流程，還通過(guò)提升材料與勞動(dòng)力使用效率，有效削減了工程成本并縮短了工期。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)、3D打印技術(shù)，以及虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融入，建筑行業(yè)的工作模式正經(jīng)歷著根本性的變革。這些前沿技術(shù)的應(yīng)用，不僅極大地增強(qiáng)了設(shè)計(jì)與施工的精準(zhǔn)度，還為建筑項(xiàng)目的成本控制與時(shí)間管理帶來(lái)了前所未有的優(yōu)化與提升。展望未來(lái)，持續(xù)探索并實(shí)施這些技術(shù)創(chuàng)新，將是進(jìn)一步提升建筑工程經(jīng)濟(jì)效益、驅(qū)動(dòng)行業(yè)邁向可持續(xù)發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力。

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