装配式建筑的智能化建造

装配式结构建筑采用两项创新技术都搭上智能化管理的快车，进一步提高安装精度，它们对于建筑信息化、工业化的应用，代表了国内的最高水平。

在上海大力推广下，装配式技术已经居于全国领先。近日，上海装配式建筑再添两项首创技术，让装配式建筑发展实现更快更准，并且在工地中得到成功应用。

夏日炎炎，位于浦东前滩一处正在施工的中粮壹号公馆工地显得分外不同，建筑墙体由一支支醒目的红色“机械臂”支撑；每一块墙板和梁柱还带着“身份证”，智能终端靠近一感应，从出生到安装的每一项信息便跃然屏上，科技感十足。

这些看似新奇的地方，背后纳入了建筑信息化和工业化应用，代表了国内最高水平。同年推进的星河湾中学建筑工地凭借同样“稀奇”的手法，先后入围“住建部装配式建筑科技示范工程”和“上海市装配式建筑示范项目”。

采用装配式技术的施工现场

“机械臂”30秒搭出毫米精准级

建筑领域要实现装配式并非听起来这么简单。工厂预制的出场构件都经过标准化的生产线和检查，质量远高于现浇，这些预制件搭得平不平、直不直非常考究。过去安装墙面都是使用铅锤测量，再用肉眼观察，精确度受人为干扰很大，安装时间又长，不能满足预制拼装标准。

“为何不用激光测控替代肉眼观察？”受到汽车自动化生产线启发，施工方上海建工五建集团的工程师大开脑洞，发明出一套高精度自适应斜撑系统。工地上的一支支红色“机械臂”，就是这套系统的机械液压杆。只要把激光测量设备放在杆上，墙体角度的数据就会传输到“机械臂”中，“机械臂”会根据数据自动调整，只要15至30秒就能实现“横平竖直”。

高精度自适应支撑系统

“机械臂”将打破限制，为装配式建筑外型预留更多发展空间。五建总工程师李琰指出，未来装配式建筑会越盖越高，甚至达到百米以上，对墙体角度的精度要求也越高。现有精度标准一般为1/100L，只适用于层高20至30米的建筑。新发明的高精度自适应斜撑系统理论精度可达1/1000L，如果实现规模化生产将打破国内装配式建筑的高度限制。

而且，未来建筑会越来越个性化，外墙不一定要垂直。而人工测锤只能应用于90°垂直，激光测控可以精确设定89°或89.5°，对建筑造型适应性更强。

相比人工，“机械臂”成本偏高。但五建工程师们并不担心，因为自动测控可将班组操作工人数量减少2至3名，从而节约人力成本。如果“机械臂”实现规模化生产应用，成本也会大大降低。

专属“身份证”实现信息全追溯

装配式建筑搭起来后，还要进行管理。中粮壹号公馆项目的6000个预制构件都有自己的专属“身份证”。内置的RFID芯片，用智能设备“扫一扫”就能看到预制构件从石子、混凝土，到变成一片墙，由谁生产何时生产、由谁吊装、何时检验等一系列生产、储运、安装、验收信息，可视化平台对此进行全过程管理，如同一条看不见的流水线，建筑任何一个环节出问题，工作人员可以迅速追责。

五建从2年前就开始探索挖掘bim技术的深度应用，他们将建筑设计BIM模型中的构建编码与RFID芯片一一对应，在BIM模型里用13种颜色详尽地反映出构件的不同状态，比如构件是否下单、是否运送、是否安装等等，如同查询电商APP的物流运送一般方便。工程师通过BIM模型中就可以对建造进度一目了然。

适应PC项目的精益建造可视化管理平台

通过可视化平台可以追溯构件信息，并依据颜色判断建筑进度状态配备“身份证”的预制构件，可以实现更精细的管理。虽然不少构件长得完全相同，但每块构件应该拼装在哪里早就确定好了，不能随意替换，可肉眼识别的准确度和效率都很低。接入芯片后，只要通过设备扫描，工人就可以做到“指哪吊哪”，轻松分辨出这些“孪生兄弟”。

随着科技发展，构件的“身份证”也在不断优化，今年启动的宝山顾村N12-1101单元06-01地块建设中，每片30元的芯片用二维码替代，每条二维码只要1至2元，成本大大降低。

装配式技术走向精细化

近年来，上海装配式技术预制率和相关企业数量显著提升。2016年，上海已落实装配式建筑1385万平方米，连续两年实现翻番，预制构件生产企业达到41家，产能突破1200万平方米。装配式建筑构件质量一流，个别企业甚至达到世界一流，出口日本等国家，并得到一致好评。今年全市装配式建筑预制率将突破40%。星河湾中学项目预制率达到47%，已经在上海地区已经处于领先水平。

随着装配式建筑技术走向精细化，上海乃至全国的装配式技术将走向新高度。“工业化与信息化融合，可以促进行业的健康可持续发展，也正在改变我们的管理思维，促使我们从劳动密集型到智慧密集型的精细化管理。”上海建工五建集团董事长刘巽全说。五建将VR和AR技术，应用在装配式建筑项目安全技术交底中，工人可以通过VR眼镜看到施工现场的安全提示、技术节点，通过沉浸式体验可以让工人们更快更好地理解枯燥的安全技术交底内容，保证施工安全。

可视化的技术安全交底

“提高预制率的同时要注重经济性。”李琰指出，早在十年前五建就与房地产企业合作试验，造出了装配率100%的建筑，但成本高昂。因为预制率越高装配节点就多，越要考虑建筑“结不结实”的问题，越要在抗震性上下功夫。

建成的装配式建筑

记者发现，浦东前滩住宅项目预制率是30%，采用了相同的装配式技术，为何和星河湾中学相比，预制率有差异？李琰解释，装配式技术其实更适用于包括学校在内的框架类公共建筑，这类建筑外形规则、标准化程度高。而住宅项目建筑的外形个性化，立面有装饰，可以预制的构件数量相对较少。“我们正在进行探索研究，让装配式技术能够更好地适用于个性化建筑。”

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