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摘要：新型建筑工业化建造是工业革命以来开创性的生产建造模式，这种史无前例的生产建造方式成为二战后人类历史上宏大住宅建设的基础，在推动建筑生产工业化发展和城乡人居环境建设进程中取得了前所未有的辉煌成就。20世纪以来，伴随着工厂化预制建筑产品、全新装配集成技术及新型建筑材料的发展，以新型预制建筑技术为基础的工业化生产方式在世界范围内兴盛起来，高品质、高效率和低资源消耗的装配式建筑，既具有显著的社会、经济与环境效益，又是国际建设领域的重大发展趋势。文章对装配式建筑工艺进行研究，分析了建筑设计存在的重量大、通用性差、设计标准不统一等问题，并从设计到工艺介绍了装配式建筑模具将向通用性、轻量化、标准化、智能化发展的趋势。
关键词：装配式建筑；设计；集成；建造
1导言
装配式建筑是现代建筑发展的重要趋势，具有施工效率高、污染小、经济效益好等特点，是绿色建筑发展的主要方向。与传统的建筑施工方法一样，施工质量是装配式建筑生产中的关键问题。从实际效果来看，装配式建筑使传统建筑的工期明显缩短，且建筑成本大大降低，这也为装配式建筑的推广应用奠定了基础。其中，作为装配式建筑的核心技术，BIM技术在装配式建筑安装中同样有着广泛的应用。
2装配式建筑特征分析
装配式建筑是指现场用预制零件组装而成的建筑物。具体而言，建筑的每个组件都根据建筑项目设计在工厂中预制，然后，运输到施工现场进行组装。与传统的施工方法相比，预制结构具有很大的优势。首先，由于构成建筑物结构的几乎所有组件都是在预制工厂中组装的，因此，建筑物受气候等环境因素的影响较小，这有助于控制建筑质量以及施工进度和管理，并确保满足建筑计划。其次，装配式建筑物采用标准化的设计和信息管理，具有更高的组成标准、更高的生产效率和更高的综合成本效益，从而促进了现代建筑物的高标准和标准化设计。而且，在施工过程中几乎没有环境污染。装配式建筑需要更多的现场组装操作和更少的现场铸造操作，从而实现建筑和装饰的集成。因此，在施工过程中，不会有太多的建筑废料，并且会降低建筑设备的噪音水平。因此，它是一种满足绿色建筑、节能和环保要求的施工方法。另外，装配式建筑大大降低了现场施工的复杂性，人力资源投资也相对减少。高建设效率有助于成本控制和建设项目管理。尽管装配式建筑的施工方法具有突出的优势，但在实践中，对施工技术提出了更高的要求，必须严格按照相关的设计要求和规范进行施工，保证项目的施工质量。
3预制混凝土构件的工业化生产
3.1生产准备
随着建筑工业化进程的不断推进，现阶段很多国内预制构件生产企业逐渐打开思路，逐步借鉴现代工业制造生产流水线的做法（图3）。理想中的现代工业制造生产线，能够采用工作流转的作业方式，充分融合系统化、智能化、自动化的理念与技术，在生产全过程中各工作环节协调性好、生产线自动化程度高、人员投入小、人为因素引起的误差少、加工效率高。然而，由于目前装配式建筑尚处于发展阶段，大部分预制构件标准化程度较低，预制混凝土叠合板等构件存在大量外伸钢筋，使得预制构件的生产无法直接使用流水线作业，自动化系统便也无法真正实现。以上问题，在很大程度上制约了我国装配式建筑工业化生产的前进步伐。
3.2生产流程
预制混凝土构件的生产流程主要包括模具组装、钢筋绑扎及埋件安装固定、混凝土成型、混凝土养护、构件脱模起吊、质量检验、构件标识以及存储和运输等环节。
对于装配式建筑而言，若要真正意义上实现预制混凝土构件的工业化生产，宜广泛采用成型钢筋。机械加工而成的成型钢筋不仅可以大量节约材料、便于施工，更可以充分提高预制构件的生产质量和生产效率，完全契合装配式建筑的工业化生产理念。随着建筑工业化的不断发展，现阶段越来越多的钢筋自动化成型设备投入使用，如数控钢筋焊接网片生产设备、数控桁架钢筋生产设备等。
目前，我国装配式建筑虽起步较晚，很多技术落后于国外发达国家，但随着近年来工业化和信息管理技术的不断发展与完善，越来越多的工业化技术及理念逐步应用于预制构件的生产环节之中。例如，混凝土输料系统等自动化生产设备越来越多地投入于混凝土成型环节（图4）、预制构件的标识越来越多地应用于预埋芯片或二维码、采用基于RFID(RadioFrequencyIdentification）的信息化管理系统进行预制构件的存储和运输管理等，均为装配式建筑的精益生产提供了强有力的技术支撑。
4装配式建筑设计与系统集成建造
4.1节点设计
预制外墙板的板缝处，应保持墙体保温性能的连续性，如果外页板有渗水现象，会破坏外页板的安全性。相对普通建筑，预制建筑更需注意外墙的防水性能，通过材料防水和构造防水两道防水措施，做好防水节点的构造设计。主要连接节点形式为L形、T形、一字形三种。
在施工过程中预制构件与现浇混凝土间的缝隙采用发泡聚氨酯，先封堵密实后打胶。拼缝处密封胶打注必须饱满、密实、连续、均匀、无气泡，宽度和深度符合要求，胶缝应横平竖直、深浅一致、宽窄均匀、光滑顺直。施工方严格按此节点施工，方可避免渗水隐患。
4.2建立可靠的预制构件生产和制造系统
随着科学技术的飞速发展，信息技术也被广泛应用于建筑业，有效地提高了建设项目的施工管理水平。在这种情况下，有必要不断建立和完善装配式建筑的生产和建造系统，并建立完整的信息收集系统，使用该系统对零件生产中的质量问题进行综合分析，并编制出钢直径和灌浆条件之间的距离清单，有关填充程度和组件尺寸的详细信息，然后，使用激光扫描仪等收集各种数据，并实现数据信息的传输和交换。其次，有必要根据标准和规范进一步完善控制体系，建立BIM模型，并通过将收集到的信息与模型进行比较，加强生产和施工的质量控制，并应不断改进管理和统计系统，以提高通信和远程通信能力。
4.3改进测量定位控制
由于装配式建筑的建造主要是由各种部件组成，并且测量时的定位精度直接关系到结构的进度和建造质量，因此，在测量时，加强定位控制尤为重要。在装配式建筑的建造中，应使用网格控制方法，并应控制每层的垂直度。设置测量点时，应避免柱子和主管的预留钢筋阻塞测量点和测量点之间的视线，严格执行测量和定位，提高测量和定位精度。最后，在所有预制部件通过验收后，公司应将水平参考线从板的底部端口向上推，垂直参考线应从左侧到右侧从外侧延伸到内侧。随后，严格按照要求沿着轴向控制网络拉长预制墙板、楼梯和阳台板的控制线。在这种情况下，必须分别为其设置垂直和水平控制线，然后，根据标准将轴指向内翻转到特定长度，以确保装配式建筑的每个组件都根据从地面露出的安装控制线进行安装。
4.4生产环节与后端施工建造的衔接
施工阶段是整个装配式建筑建造过程的重点与难点，也是工程管理的核心环节。为有效避免后续施工环节中出现吊装、安装等严重影响工程质量和工程进度的相关问题，应充分做好生产环节与施工环节的衔接工作。首先，在部品部件生产过程中，施工单位应派专人对部品部件的生产过程、生产进度等进行监督检查，并结合施工吊装、安装工艺等检查部品部件的细部构造，并在部品部件进场之前，仔细核对其型号、数量等相关信息；其次，在整个施工安装过程中，生产企业应委派技术人员协助施工单位装配安装，便于及时解决安装过程中所出现的相关技术问题。
结束语
综上所述，装配式建筑在中国建筑业中的地位日益突出，其生产和建筑质量在很大程度上与建筑企业的经济效益有关。因此，如果想充分利用装配式建筑的好处，则必须确保其建造质量符合标准。为有效解决现阶段装配式建筑生产问题，亟需充分借鉴发达国家及其他行业的先进工业化生产管理技术及理念，加速推进装配式建筑工业化生产进程，方能切实推动我国建筑产业现代化的高速发展，尽早实现真正意义上的新型建筑工业化。
参考文献
[1]聂梅生.新世纪我国住宅产业化的必由之路[J].建筑学报，2001(5):18-22.
[2]矫艳军.装配式建筑生产施工质量问题及改进策略[J].城市建筑，2017(5):222.