装配式建造你可真了解

人类文明不管古今中外,其实颇具实用主义,拙于原生态的思考,在经济道路的发展上较少考虑与各方平衡、与多元共生的概念。即使是碳排放等议题的提出,某种角度也是资源的有限和现存的消耗,已经相当对冲了客观的未来,因此需要全局统筹、同路部署。

人类文明道理如上,文明中的行业缩影也遵循此逻辑。例如传统建筑工艺,对于现场占地、环境污染、资源耗损、工人安全健康,“不友好”矛盾众生并改变于对行业盈利效能改变的期盼中,而装配式建筑便是目前已被应用、并在落地中证明了价值的途径之一。

一路随和,一路感觉,顺着经验,绕着障碍,已经证明阶段性有所成就,但穿越时空坐标却远远不足,可圈可点的却是过程试错,总结提炼,标准复制,以实现可持续延绵。那就不妨就着“装配式”为起点,全过程参照其中环节,看今日信息化、数字化的科技赋能如何行权助力实现。

装配式建筑,最早可追溯至年的澳洲,当地外来通过简易材料的搭建,实现殖民过程中的暂且栖居。而较为普遍的推广,或许根源于二战之后的欧洲大陆,在基础设施、民用住宅百废待兴的背景下,通过既有散落瓦块等材料的就地搭建,度过了一段令人压抑的时期。

往后延绵,装配式一度让人印象于“简易低矮”,但事情往往随着时代变迁而渐生转变。从全局看、从远处看,或许能窥探另一种装配式的新生命状态。西方荷兰鹿特丹,东南新加坡西岸,两座高楼拔地而起,证明了装配式于更大时空维度、美学观感上的执着追求。

米主塔大楼,裙衬着两栋70米住宅配套,鹿特丹市中心莱茵河畔的新生嫩叶见证了装配式高层建筑的又一案例。西方突破高度际限,东南则重构美学形象。新加坡56层装配式双子塔,套商品住宅售价均百万美金起步,配备海天一线的全景阳台与贯穿南北风向的空中花园,奢华中让装配式更“松耦合”于各类场景中。

装配式的积木搭建,叠垒支持于工厂批量构件的供应衔接。以最常见的混凝土构件为例,其预制形态便可分外墙板、内墙板、叠合楼板、阳台楼梯等多类,其现场建造则需重型塔吊、扁担梁、斜支撑、钢筋定位框、叠合板铝合金支撑、夹具等众多配套工具,预制构件安放进度转承于吊装腾挪之中。

以预制外墙板为例,现场临存于防护架区,尔后吊装至建筑层数定点,由现场工人手扶引导作业,并通过钢筋定位框校正对接,斜支撑稳固后灌浆塞缝。如此重复同层各处搭建,其间相交节点以模板固型,横纵钢筋主次相互绑扎,再以混凝土现场浇筑,从而实现力学结构的牵制平衡和规范制约。

跨层叠合板,则以水平激光与墨迹弹线为标,若干支撑杆顶立铝合金龙骨,调运板块至操作面,人工引导校正脱钩,节点相交钢筋校正,外预制阳台拉杆安置,内下铺钢筋并埋水电,混凝土现场浇筑导平,如上反复可成主体施工。

现场积木式地搭建,节省了现场空间而提升了工程效率,一时美言涛涛,但就像汉字的四方八稳,遒劲体现于一撇一捺的扎实笔尖之上,装配式建筑高耸美学的树立,实际上却来自于另一种社会转型的成功关键,即建筑不再是受限于现场的浇筑,更来自于工厂轰鸣声中的工序集中、配料集中、管理集中,因而开创了规模性生产与重构性搭建的新范式。

以中型装配式混凝土预制构件车间为例,其往往占地数千平米、生产车间其中居半,年生产量化于百万平方米间。典型如外围总设有堆场,空中俯瞰如毛毯一般铺排着一种锦灰白,严严实实地弥漫着一种规模经济效应的工业美学。

以堆场预制构件静养回溯,其生产工艺过程需要历经搅拌混料、模具固定、布料密实、预养成型、拔管脱壳、首静养护、翻转托运、蒸养釜强化等众多工序。环节转换间都有智能机械的参与,例如智能摆渡车会将预制构件承运于养护工位与机械密实、芯管拔除等工序之间,而环节中的质控标准则对应装配场景的量化要求,例如自动布料对应中小构件往往浇灌2.5-3立方米,蒸养釜8小时持续则对应表面强度至7.5mpa左右。

自动机械串联起车间工序,量化标准伴随着构件周期,其生命的贯穿通途却可通过数字化平台来平行时空。不同的人、不同工位、不同环节、不同场景,虽各有阶段性的需求侧重,但却都需要数据信息的辅助考量。例如在现场的装配过程中,对于预制构件的安装,数字化系统便可以通过4D模拟的功能将现场状态在信息化平台实时同步。

这种同步,或体现于颜色标签,绿为验收,黄为审核,红为整改。通过不同颜色高亮与系统三维可视化的直观呈现,现场一线负责采集校验信息,总部指挥统筹协调项目进度,后方生产回溯自检调整工序,个体行为的割裂便借由数字化系统的信息流无边界而统一成为群体意志,共同推动项目进度的达标和最终工程的完美竣工。

工程竣工累叠于分层装配,分层装配格局于多点组合,多点组合基础于单元搭建,单元搭建颗粒于构件预制,构件预制规模于后方生产,后方生产调度于信息整合,而“数据颗粒”正是信息流的核心,“装配式数字化平台”正是数据颗粒的载体,“云计算三维数据引擎”等众多底层组件正是装配式数字化平台的砥柱支撑。

随着科技发展,装配式数字化平台或能跨界实现更大的边际效能。例如近期新加坡南洋理工大学在国际科研杂志《自然》发表的关于“织物纤维识别声波电流信号”的研究,便发现了通过新压电材料制成的纤维成品,能够对最小40分贝的周遭声响产生电流信号,从而通过特定声音波纹而识别特定讯息。

结合国外开始探索将部分热阻绝防火材料作为夹层而预制到装配式构件的思路,是否未来能够在预制构件中嵌入该类识别声波、传导电流信号的新材料,并通过此类电流信号般的IOT数据与装配式数据化平台互联互通,从而实现运维团队对建筑物本身潜在裂缝、结构晃动等潜在问题场景的即时感知与监控?

资源互联,能量互换,平台承载,张弛有度,方为科学!

装配式建造,从住宅延伸至写字楼,从大桥延伸至机场空港,建筑不再是水泥浇筑的一锤定型,而是能如云计算资源伸缩特性一般,实现在不同时空阶段中的体量组装延展。现实建筑于三角锁定而实现力学统一,虚拟承载于数据颗粒而实现信息无边界。

装配式工艺正在全球碳排放国际共识中实现既定空间、既定资源中的更高效益效能、更佳人权保障。文明在时空中的隐约脉络存留,过往总斑斑勃勃地爬在砖瓦石缝间,在一次次的阻断挫碎遗失散神,而或许数字化平台上的数据颗粒是另类的文字,不随时间年岁而枯萎,而能贯穿建筑生命周期,让其中人人轻松咏读。

装配式种种,愈是学习深入,愈加对未来报以期待!

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