1.1響應(yīng)中國式現(xiàn)代化建設(shè)的內(nèi)在要求

建筑業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展是中國式現(xiàn)代化的重要內(nèi)容之一，在快速發(fā)展的新時代背景下，建筑業(yè)應(yīng)緊跟時代步伐，積極響應(yīng)現(xiàn)代化號召，堅定不移地走好中國式現(xiàn)代化道路。建筑工業(yè)化能夠為老百姓提供更加高效、環(huán)保、質(zhì)優(yōu)的建筑產(chǎn)品，通過工業(yè)化的建造方式，大幅提升建筑質(zhì)量與施工效率，同時降低對資源與能源的消耗。此外，它還能促進(jìn)建筑業(yè)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)調(diào)整與技術(shù)升級，推動行業(yè)向更高水平、更可持續(xù)的方向發(fā)展。因此，發(fā)展建筑工業(yè)化不僅符合中國式現(xiàn)代化建設(shè)對質(zhì)量和效率的追求，也體現(xiàn)了對環(huán)境和資源保護(hù)的重視，是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會和諧發(fā)展的重要途徑。

1.2建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要途徑

傳統(tǒng)建造方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會發(fā)展對高效、綠色和低碳的要求，對實現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了重大阻礙。隨著全球氣候變化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，實現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和已成為國際社會共識，我國也提出了“3060”雙碳目標(biāo)。作為能源消耗與碳排放的重要領(lǐng)域之一，建筑業(yè)在推動綠色轉(zhuǎn)型中扮演著關(guān)鍵角色。在此背景下，建筑工業(yè)化作為一種先進(jìn)的生產(chǎn)方式，逐漸成為推動建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要路徑，不僅能夠提升生產(chǎn)效率與工程質(zhì)量，還能顯著降低能源消耗與碳排放，為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供有力支撐。

1.3支撐建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心動力

建筑工業(yè)化作為支撐建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心驅(qū)動力，通過將建筑構(gòu)件的生產(chǎn)從傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場轉(zhuǎn)移至工廠環(huán)境，其自動化、智能化生產(chǎn)方式顯著提升了建筑構(gòu)件的精度和質(zhì)量，減少了材料浪費，并且提升了生產(chǎn)效率；其現(xiàn)場機(jī)械化、裝配化施工技術(shù)，不僅降低了環(huán)境污染和資源消耗，提高了施工效率，還保證了建筑的整體品質(zhì)和安全性。通過建筑工業(yè)化解決傳統(tǒng)粗放式建造模式帶來的質(zhì)量隱患和跑冒滴漏等各種問題，讓老百姓住上更安心更踏實的好房子，獲得體驗感、幸福感和安全感，以滿足人民群眾對美好生活的向往。

1.4催生建筑業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的創(chuàng)新引擎

建筑業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力以科技創(chuàng)新為核心驅(qū)動力，依托工業(yè)化建造、智能建造和綠色建造等新型技術(shù)手段，展現(xiàn)出高科技、高效率和高質(zhì)量的特點，其關(guān)鍵要素包括：更高素質(zhì)的勞動者、更高技術(shù)含量的勞動資料和更廣范圍的勞動對象，它是提升工程品質(zhì)與性能，推動建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的先進(jìn)生產(chǎn)力質(zhì)態(tài)[5]，發(fā)展建筑工業(yè)化是催生建筑業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的創(chuàng)新引擎，通過提升勞動者的技能水平、研發(fā)先進(jìn)技術(shù)裝備、擴(kuò)大業(yè)務(wù)領(lǐng)域，為建筑業(yè)注入創(chuàng)新活力與發(fā)展動力，不僅提高建筑業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量水平，還可以推動新材料、新技術(shù)和新模式的應(yīng)用，促進(jìn)建筑業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型。

2.1擔(dān)心裝配式結(jié)構(gòu)的安全性

裝配式建筑的結(jié)構(gòu)安全性一直是社會各界關(guān)注的焦點，一些人認(rèn)為裝配式結(jié)構(gòu)抗震能力不足、灌漿套筒安全性不夠。例如：套筒灌漿過程中出現(xiàn)灌漿不飽滿、灌漿孔堵塞等問題；施工過程中由于構(gòu)件尺寸偏差、安裝精度不足等原因，導(dǎo)致構(gòu)件安裝不到位等問題；接縫部位的防水措施不到位，導(dǎo)致滲漏的問題。但這些問題大多可歸因于施工管理不善、操作技術(shù)不規(guī)范及質(zhì)量控制不嚴(yán)等工程管理層面的問題，而非工程技術(shù)問題。

2.2裝配式建筑成本居高不下

裝配式建筑仍面臨成本較高的挑戰(zhàn)，研究表明采用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的土建工程造價比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)高１０％～２０％，在一定程度上阻滯了裝配式建筑的推廣和發(fā)展[6]。造成裝配式建筑成本高的主要原因如下：①設(shè)計與生產(chǎn)施工脫節(jié)[7]，設(shè)計的構(gòu)件不利于工廠[5]加工生產(chǎn)、不利于現(xiàn)場施工裝配，造成成本增加；②一些項目仍沿用現(xiàn)澆建筑的設(shè)計思路，未能充分體現(xiàn)裝配式建筑的精髓與優(yōu)勢，僅僅是通過簡單地拆分構(gòu)件來實現(xiàn)預(yù)制裝配，產(chǎn)生大量非標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件，導(dǎo)致模具攤銷成本大，生產(chǎn)效率低、成本高；③疊合板采用四面出筋＋拼縫后澆帶連接的方式，現(xiàn)場需要搭設(shè)大量的腳手架和模板，施工效率低下，且質(zhì)量難以保證，增加了施工成本[5]；④設(shè)計的豎向構(gòu)件尺寸小，拼縫數(shù)量多，現(xiàn)澆與預(yù)制工法并存，施工工序繁瑣，吊裝頻次高、效率低、經(jīng)濟(jì)性不好；⑤構(gòu)件預(yù)留鋼筋直徑小、間距密，不利于生產(chǎn)安裝，增加成本；⑥外墻與門窗未能在工廠階段實現(xiàn)一體化預(yù)制，而是在現(xiàn)場墻板安裝好之后再進(jìn)行門窗的安裝，質(zhì)量控制更難、安裝成本更高；⑦片面追求裝配率和預(yù)制率，把一些不適于預(yù)制的構(gòu)件也拆分預(yù)制，造成生產(chǎn)、施工復(fù)雜，增加成本。

2.3工廠生產(chǎn)的自動化水平低

構(gòu)件在工廠生產(chǎn)過程中的批量化、自動化與智能化水平仍有待提升，主要存在以下幾個方面的挑戰(zhàn)：①生產(chǎn)過程中還存在大量的人工干預(yù)、手工作業(yè)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)成本增加；②從信息錄入、讀取到加工、搬運、存儲的各個環(huán)節(jié)，自動化與機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用仍顯不足，制約了生產(chǎn)效率的提升；③由于數(shù)據(jù)格式的不統(tǒng)一，生產(chǎn)設(shè)備的可編程邏輯控制器（PLC）系統(tǒng)無法直接識別建筑信息模型（BIM）設(shè)計信息的數(shù)據(jù)格式，必須經(jīng)過人工整理和匯總后才能用于生產(chǎn)，這不僅消耗了大量的人力資源和時間，而且在數(shù)據(jù)處理過程中容易出現(xiàn)信息失真或不對稱的情況，進(jìn)而影響到構(gòu)件的加工精度和生產(chǎn)效率[8]。

2.4現(xiàn)場施工技術(shù)不先進(jìn)

裝配式建筑現(xiàn)場施工涉及多個環(huán)節(jié)和多種技術(shù)，但目前這些技術(shù)的集成化程度相對較低，且先進(jìn)的自動化施工設(shè)備在裝配式建筑現(xiàn)場的應(yīng)用還不夠普及，如大規(guī)格、高負(fù)載能力的智能塔吊應(yīng)用不夠廣泛；裝配式裝修的智能化工具，如自動鋪設(shè)地板或墻面的工具應(yīng)用較少；智能存放系統(tǒng)、自動化搬運機(jī)器人等智能工具的應(yīng)用處于起步階段；建筑機(jī)器人的應(yīng)用也具有一定的局限性；同一工作面下，裝配施工和現(xiàn)澆施工的工序先后順序、工作面交接條件，資源的協(xié)同利用等還沒有形成完善的技術(shù)工法體系[8]；結(jié)構(gòu)、機(jī)電、門窗、裝飾部品的集成化裝配程度還不夠高；不同施工環(huán)節(jié)之間的銜接不夠緊密，缺乏高效的信息共享和協(xié)同作業(yè)機(jī)制；施工現(xiàn)場的信息管理依然采用傳統(tǒng)方式，缺乏實時的數(shù)據(jù)收集、傳輸和分析系統(tǒng)，導(dǎo)致進(jìn)度監(jiān)控、質(zhì)量控制和安全管理效率低下。

3.1樹立工業(yè)化產(chǎn)品的思維

借鑒汽車和飛機(jī)制造業(yè)的經(jīng)驗，建筑業(yè)要從傳統(tǒng)建造模式向現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變，關(guān)鍵在于思維革新，將建筑當(dāng)做“工業(yè)化產(chǎn)品”“像造汽車一樣造房子”，用工業(yè)化建筑產(chǎn)品的思維統(tǒng)領(lǐng)裝配式建筑設(shè)計、生產(chǎn)、施工全過程，從系統(tǒng)集成的角度進(jìn)行全面考慮，通過綜合技術(shù)優(yōu)化，實現(xiàn)多學(xué)科的專業(yè)協(xié)作，根據(jù)既定的技術(shù)接口和協(xié)同原則，將各部品部件組裝成一個完整的工業(yè)化產(chǎn)品，這種系統(tǒng)化的方法能夠確保建筑工業(yè)化的高效實施，同時提高建筑產(chǎn)品的整體性能和質(zhì)量[4][9]。

3.2構(gòu)建一體化建造的系統(tǒng)工程理論

借鑒制造業(yè)，建立工業(yè)化的系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)和方法，將裝配式建筑作為一個完整的建筑產(chǎn)品來進(jìn)行研究和實踐，形成以達(dá)到總體效果最優(yōu)為目標(biāo)的理論與方法，才能實現(xiàn)裝配式建筑的高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展[8]。

一體化建造的系統(tǒng)工程理論主要包含以下內(nèi)容：①遵循“從總體到局部”原則，先開展建筑系統(tǒng)的總體設(shè)計，再開展子系統(tǒng)和具體細(xì)節(jié)的設(shè)計；②遵循“三個一體化”理念，整合跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的知識和技術(shù)，促進(jìn)不同專業(yè)間的深度融合與創(chuàng)新；③遵循“系統(tǒng)工程”基本原則，通過多學(xué)科協(xié)作，形成一個具備合理知識結(jié)構(gòu)、有效的協(xié)作機(jī)制的團(tuán)隊，實現(xiàn)資源整合與優(yōu)勢互補；④利用數(shù)學(xué)和邏輯模型來描述系統(tǒng)特征，通過模擬、反映系統(tǒng)的運行，獲取系統(tǒng)的最佳組合方案和運行策略[10]。

3.3實施“三個一體化”建造方式

“三個一體化”建造方式是指建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修一體化，設(shè)計、生產(chǎn)、施工一體化，技術(shù)、管理、市場一體化[8]，具體內(nèi)容如下：

（1）建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修一體化

建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電以及裝修的一體化設(shè)計是解決跨專業(yè)協(xié)作問題的關(guān)鍵，通過建立標(biāo)準(zhǔn)化的模數(shù)、模塊，制定統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和接口，實現(xiàn)各專業(yè)之間的協(xié)同；借助ＢＩＭ技術(shù)，各專業(yè)可以在同一虛擬模型上進(jìn)行集成設(shè)計，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)電系統(tǒng)與裝飾裝修一體化，最終形成完整的設(shè)計成果[8]。

（2）設(shè)計、生產(chǎn)、施工一體化

在工程建設(shè)中，需要各主要環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)配合，解決技術(shù)鏈之間的有效銜接，形成高度在組織化管理，向管理要效率和效益。設(shè)計不能只考慮建筑功能、結(jié)構(gòu)安全，要充分考慮生產(chǎn)工藝、施工工藝，設(shè)計的產(chǎn)品要便于生產(chǎn)加工和施工裝配；生產(chǎn)過程中，需要考慮到運輸和安裝的實際條件，確保構(gòu)件在到達(dá)施工現(xiàn)場時能夠方便快捷地進(jìn)行裝配。

（3）技術(shù)、管理、市場一體化

長期以來，我國建筑企業(yè)普遍面臨技術(shù)與管理脫節(jié)的問題，即兩者未能形成有機(jī)整體，技術(shù)活動與管理活動各自獨立運作，技術(shù)研究缺乏與管理實踐的結(jié)合，也未充分考慮市場需求，導(dǎo)致技術(shù)成果難以轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力，可持續(xù)發(fā)展的能力不強(qiáng)。為了增強(qiáng)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力，必須解決管理機(jī)制與技術(shù)進(jìn)步及市場需求不匹配的問題，亟需推動構(gòu)建“技術(shù)、管理、市場一體化”體系[8]。

3.4應(yīng)用“四個標(biāo)準(zhǔn)化”設(shè)計方法

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計是提高裝配式建筑的質(zhì)量、效率、效益的重要手段；是建筑設(shè)計、生產(chǎn)、施工管理之間技術(shù)協(xié)同的橋梁；是裝配式建筑在生產(chǎn)活動中能夠高效率運行的保障。因此，發(fā)展建筑工業(yè)化必須以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計為基礎(chǔ)?！八膫€標(biāo)準(zhǔn)化”設(shè)計方法，即“平面標(biāo)準(zhǔn)化、立面標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、部品標(biāo)準(zhǔn)化”，通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計減少預(yù)制構(gòu)件和部品的種類，通過少規(guī)格、多組合設(shè)計方法，可以組拼成眾多平面立面，既能防止建筑風(fēng)格千篇一律，又有助于提高構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，降低建造成本，提高生產(chǎn)與施工效率[11-12]。

（1）平面標(biāo)準(zhǔn)化

通過模塊化的設(shè)計方法，明確有限的、通用的標(biāo)準(zhǔn)化戶型模塊；相同基本戶型下，制訂開間不變，進(jìn)深在一定基礎(chǔ)上以一定模數(shù)進(jìn)行延伸擴(kuò)展的設(shè)計方法；在基本戶型明確的基礎(chǔ)上，明確不同戶型下的某一邊為同尺寸，作為模塊與模塊之間的通用邊界，便于模塊間的協(xié)同拼接。通過基本戶型模塊之間按照通用協(xié)同邊界進(jìn)行組合，與公共空間模塊進(jìn)行組合，確定多種基本平面形狀，形成不同的個性化平面[8]。

（2）立面標(biāo)準(zhǔn)化

通過預(yù)制外墻板不同飾面材料展現(xiàn)不同肌理與色彩的變化，飾面運用裝飾混凝土、清水混凝土、涂料、面磚或石材反打，通過不同外墻構(gòu)件的靈活組合，基本裝飾部品可變組合，實現(xiàn)富有工業(yè)化建筑特征的立面效果；在采光、通風(fēng)、窗墻比控制條件下，調(diào)節(jié)立面分格、門窗尺寸、飾面顏色、排列方式、韻律特征，呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化的門窗圍護(hù)體系；通過一字形、Ｌ形、Ｕ形等標(biāo)準(zhǔn)化陽臺形式，進(jìn)行基本單元的凹凸擴(kuò)展組合擴(kuò)展，形成豐富多樣的空調(diào)板、陽臺的立面設(shè)計[8]。（3）構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化

針對基本功能單元塊，運用最大公約數(shù)原理，按照數(shù)協(xié)調(diào)準(zhǔn)則、通過整體設(shè)計下的構(gòu)件尺寸歸并優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，便于模具標(biāo)準(zhǔn)化以及生產(chǎn)工藝和裝配工法標(biāo)準(zhǔn)化；在構(gòu)件外形尺寸標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上進(jìn)行鋼筋籠標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，統(tǒng)一鋼筋位置、鋼筋直徑和鋼筋間距，建立系列標(biāo)準(zhǔn)化、單元化、模塊化鋼筋籠，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化加工；對于預(yù)埋在結(jié)構(gòu)主體內(nèi)的預(yù)埋件進(jìn)行其型號、規(guī)格、空間位置進(jìn)行符合統(tǒng)一模數(shù)和規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，便于在后續(xù)生產(chǎn)和施工過程中工人對預(yù)留預(yù)埋進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，提高效率和精度[8]。

（4）部品部件標(biāo)準(zhǔn)化

在平面標(biāo)準(zhǔn)化和立面標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計基礎(chǔ)上，通過部品部件的模數(shù)化協(xié)調(diào)，模塊化組合，匹配戶型功能單元的標(biāo)準(zhǔn)化，如廚房部品標(biāo)準(zhǔn)化，以烹飪、備餐、洗滌和存儲廚房標(biāo)準(zhǔn)化功能單元模塊為基礎(chǔ)，通過模數(shù)協(xié)調(diào)和模塊組合，滿足多種戶型的空間尺寸需求；衛(wèi)生間部品標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，以洗漱、淋浴、盆浴、衛(wèi)生間標(biāo)準(zhǔn)化功能單元模塊為基礎(chǔ)，通過模數(shù)協(xié)調(diào)和模塊組合，滿足多種戶型的空間尺寸需求[8]。

3.5推廣工業(yè)化、智能化、綠色化建造技術(shù)

3.5.1積極推廣工業(yè)化建造技術(shù)

（1）工廠自動化生產(chǎn)技術(shù)

工廠自動化生產(chǎn)是實現(xiàn)現(xiàn)場機(jī)械化、裝配化施工的基礎(chǔ)，將信息化技術(shù)和工廠化生產(chǎn)融為一體，以標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)確保構(gòu)件品質(zhì)、提升制造效率。例如：①模具標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計技術(shù)，根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的具體尺寸和形狀，設(shè)計出標(biāo)準(zhǔn)化的模具，通過調(diào)整模具的尺寸來適應(yīng)不同規(guī)格的構(gòu)件，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模具的通用性；②模具自動化裝拆技術(shù)，在模具裝拆過程中使用機(jī)械設(shè)備或機(jī)器人來代替人工操作，以提高裝拆效率；③混凝土魚雷罐運輸自動化控制技術(shù)[12]，開發(fā)自動化系統(tǒng)接受實時調(diào)度命令，以工廠魚雷罐軌道為網(wǎng)絡(luò)，在魚雷罐運輸路徑選擇及避碰算法基礎(chǔ)上，根據(jù)混凝土供需關(guān)系、各網(wǎng)點之間距離、信號等因素，利用魚雷罐車運行柔性時間和動態(tài)規(guī)劃的混凝土輸送優(yōu)化調(diào)度；④智能布料機(jī)與布料系統(tǒng)，自動讀取BIM信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，通過配備的傳感器和定位系統(tǒng)，智能布料機(jī)能夠精確控制混凝土的澆筑位置和用量，確保澆筑均勻，減少浪費。

（2）豎向墻體構(gòu)件密拼建造技術(shù)

豎向墻體構(gòu)件豎縫密拼技術(shù)可以在解決現(xiàn)澆與裝配工法共存、施工工藝繁冗復(fù)雜等問題，墻體構(gòu)件兩側(cè)不出筋可提高構(gòu)件運輸和安裝的便利性、簡化施工工序、提升施工效率。例如：①免模疊合剪力墻結(jié)構(gòu)體系，充分發(fā)揮大尺寸疊合剪力墻、大跨度預(yù)應(yīng)力樓板的技術(shù)優(yōu)勢及免抹灰、免支撐、少模板、飄窗一體化、外飾面工廠集成等工藝優(yōu)勢，結(jié)構(gòu)體系整體優(yōu)勢顯著；②新型豎縫密拼全裝配剪力墻結(jié)構(gòu)體系，采用豎縫密拼鋼錨環(huán)快速連接技術(shù)，實現(xiàn)現(xiàn)場快速連接，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)抗震性能，大幅減少現(xiàn)場濕作業(yè)，通過大構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計應(yīng)用，有效減少預(yù)制構(gòu)件種類和數(shù)量，采用密拼疊合樓板少支撐技術(shù)，實現(xiàn)無梁化和大跨度，提升施工作業(yè)效率。

（3）水平樓板構(gòu)件密拼建造技術(shù)

水平樓板構(gòu)件采用四面不出筋密拼建造技術(shù)，拼縫出無需支模板、架支撐，簡化施工流程，提高施工效率；通過在板端、板側(cè)以及板與板之間設(shè)置附加鋼筋來加強(qiáng)連接部位的結(jié)構(gòu)安全性[4,9]，確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力；不出筋的設(shè)計簡化了模具，使得模具更加標(biāo)準(zhǔn)化，從而提高了疊合板的生產(chǎn)效率。

（4）一體化外墻板預(yù)制技術(shù)

外墻與門窗一體化預(yù)制技術(shù)，將門窗與建筑外墻在工廠內(nèi)預(yù)先組裝在一起，形成一個整體的預(yù)制外墻系統(tǒng)，在工廠內(nèi)完成部分質(zhì)量檢驗后，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行安裝，有效的解決傳統(tǒng)門、窗框滲漏問題；結(jié)構(gòu)、保溫、裝飾一體化外墻技術(shù)，在工廠完成預(yù)制外墻與保溫層、裝飾層的集成，形成一體化的外墻系統(tǒng)，現(xiàn)場進(jìn)行墻板安裝，外保溫裝飾無需另行施工，提高施工建造的效率和質(zhì)量，減少現(xiàn)場工作量，縮短工期。

（5）鋼筋大直徑、大間距、少根數(shù)技術(shù)

傳統(tǒng)的裝配式框架梁柱和剪力墻存在節(jié)點區(qū)域鋼筋密集，現(xiàn)場施工困難的問題，采用鋼筋大直徑、大間距、少根數(shù)設(shè)計技術(shù)，通過鋼筋等強(qiáng)代換、墩頭錨固板連接等技術(shù)措施，可實現(xiàn)梁柱節(jié)點區(qū)的鋼筋大直徑、大間距、少根數(shù)，保證連接鋼筋精準(zhǔn)對位，且大直徑鋼筋接頭施工質(zhì)量更易于保證，接頭數(shù)量減少后，便于采用坐漿法施工，接頭可逐一灌漿，相較連通腔灌漿質(zhì)量易于控制[4,9]。

（6）預(yù)制構(gòu)件大型化建造技術(shù)

在確保工廠生產(chǎn)能力、道路運輸限制以及現(xiàn)場吊裝安裝條件的基礎(chǔ)上，盡可能地采用大型預(yù)制構(gòu)件[4,9]，提高施工效率、縮短工期。例如：①將兩面墻連成一片在工廠預(yù)制，現(xiàn)場利用大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行整體吊裝，可大幅提升施工效率；②采用多層柱預(yù)制技術(shù)，將２層或３層柱通高預(yù)制，現(xiàn)場安裝減少吊裝次數(shù)，減少套筒及灌漿料等連接材料用量；③采用大跨度樓板技術(shù)，減少現(xiàn)場吊次和臨時支撐的用量，提高安裝效率，降低安裝成本。

（7）模塊化建造技術(shù)

裝配建筑根據(jù)集成度和組裝方式可分為二維構(gòu)件式和三維模塊化兩種形式，其中二維構(gòu)件式裝配式建筑主要指的是建筑的主要構(gòu)件（如預(yù)制墻板、樓板、梁、柱等）在工廠中預(yù)先生產(chǎn)好，然后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行組裝；三維模塊化建筑是裝配式建筑中集成化程度、工業(yè)化程度最高的一種，是目前裝配式建筑的最高形態(tài)[13]，它將單個房間作為一個模塊在工廠進(jìn)行預(yù)制，并可在工廠對模塊內(nèi)部空間進(jìn)行布置與裝修，然后運輸至現(xiàn)場通過吊裝將模塊可靠的連接為建筑整體，以房間大小為單位的預(yù)制建筑體，在建筑現(xiàn)場通常用“搭積木”的方式完整地拼裝、組合起來。例如：①混凝土模塊化建筑[13-14]，把建筑以建筑功能為依據(jù)劃分成多個空間單元模塊，將模塊通過工廠進(jìn)行預(yù)制并集成裝修、機(jī)電、門窗、設(shè)備等要素，然后運到現(xiàn)場通過可靠連接形成完整建筑；②鋼結(jié)構(gòu)模塊化建筑[15]，主要采用鋼結(jié)構(gòu)集成模塊單元在施工現(xiàn)場組合而成的裝配式建筑，在工廠預(yù)制完成鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)、圍護(hù)墻體、底板、頂板、內(nèi)裝部品、設(shè)備管線等組合，施工現(xiàn)場直接對整體模塊單元裝配安裝；③組合模塊化建筑，“像造汽車底盤一樣”在工廠預(yù)制模塊底盤，依托該模塊底盤完成外墻圍護(hù)、機(jī)電設(shè)備、裝飾裝修，在工廠制造房屋單元，房屋單元運輸至工地現(xiàn)場、組裝成建筑空間后，通過在墻體空腔、模塊拼縫、樓板底模上澆筑混凝土形成鋼？混凝土整體組合結(jié)構(gòu)[5]，工廠制造工程量提升至80％，工地現(xiàn)場施工量減少至20％。

3.5.2積極推廣智能化建造技術(shù)

（1）工程數(shù)據(jù)自動識別與采集技術(shù)

工程數(shù)據(jù)自動識別與采集技術(shù)，通過應(yīng)用自動識別終端，自動地獲取工程現(xiàn)場或設(shè)備中的相關(guān)數(shù)據(jù)，并實時傳輸至業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行分析和管理，這種技術(shù)可以提高工程數(shù)據(jù)采集的效率和準(zhǔn)確性，為工程管理和決策提供強(qiáng)有力的支持。例如：①RFID技術(shù)，通過無線電波非接觸式地讀取標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離、快速、多目標(biāo)的識別與數(shù)據(jù)采集；②條形碼／二維碼技術(shù)，通過掃描條形碼或二維碼來記錄物料的信息，方便追蹤物料的使用情況及狀態(tài)；③傳感器技術(shù)，各類傳感器（如溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器等）能夠?qū)崟r采集工程現(xiàn)場的各種物理量數(shù)據(jù)。

（2）智能建造裝備

智能建造裝備是建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵，它利用先進(jìn)的傳感器、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析工具和機(jī)械設(shè)備，實現(xiàn)建筑施工過程的自動化和智能化，提高施工效率、減少人力需求、提升施工質(zhì)量。例如：①無人駕駛塔吊，結(jié)合了自動化控制、傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）以及先進(jìn)的計算機(jī)視覺技術(shù)，通過高精度的定位系統(tǒng)、障礙物檢測技術(shù)與智能控制算法，使塔吊能夠在無人駕駛的情況下，精準(zhǔn)、安全地完成吊裝任務(wù)，顯著提升施工效率與安全性；②建筑機(jī)器人，能夠通過人工智能系統(tǒng)控制，自動進(jìn)行一系列復(fù)雜動作，代替人在建筑行業(yè)中完成各種作業(yè)，如三維測繪建造機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、焊接機(jī)器人、砌墻機(jī)器人、墻面和地面施工機(jī)器人、清拆／清運作業(yè)機(jī)器人等，有助于降低用工成本、減少安全風(fēng)險、提升工程質(zhì)量、提升建筑品質(zhì)。

（3）智慧工地

智慧工地應(yīng)用數(shù)字孿生等手段，實現(xiàn)對施工過程的人員、材料、成本、質(zhì)量、安全、進(jìn)度進(jìn)行全面管理。利用BIM技術(shù)構(gòu)建三維數(shù)字模型，為模型中的各個元素賦予屬性信息，模擬施工工序、時間進(jìn)度、成本預(yù)算等，預(yù)測各個工序間的協(xié)調(diào)配合；利用三維激光掃描、無人機(jī)等數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集現(xiàn)場實際建造數(shù)據(jù)，將收集到的數(shù)據(jù)與數(shù)字孿生模型進(jìn)行對比分析，識別進(jìn)度差異、質(zhì)量問題、施工偏差等潛在問題，及時進(jìn)行糾偏、調(diào)整和優(yōu)化，不斷優(yōu)化數(shù)字孿生模型和施工管理策略，實現(xiàn)對施工過程的全面監(jiān)控和實時分析，提高施工效率、降低安全風(fēng)險、減少施工成本。

3.5.3積極推廣綠色化建造技術(shù)

（1）綠色施工技術(shù)

加強(qiáng)綠色施工策劃，選擇適宜的綠色施工技術(shù)應(yīng)用路徑與措施。例如：采用低耗能、低排放的施工機(jī)械，選用能效高的機(jī)械設(shè)備，如節(jié)能型挖掘機(jī)、裝載機(jī)等；推廣使用新能源施工設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油驅(qū)動的設(shè)備，減少尾氣排放；加強(qiáng)施工設(shè)備管理，減少過程中設(shè)備損耗。

（2）節(jié)材關(guān)鍵技術(shù)

綠色建造節(jié)材關(guān)鍵技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①減量化技術(shù)：從建筑造型上減量化，避免純粹為了造型，增加一些無使用功能的構(gòu)件，從而增加材料用量；進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化實現(xiàn)減量化，對地基基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)主體形式、結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型分析優(yōu)化，減少材料的浪費；材料選用上實現(xiàn)減量化，選用高強(qiáng)度混凝土，高強(qiáng)度鋼，減小梁板柱尺寸，降低混凝土和鋼材消耗；②可循環(huán)技術(shù)：采用可循環(huán)建筑材料、可周轉(zhuǎn)環(huán)保型模板、模塊化可周轉(zhuǎn)臨設(shè)等技術(shù)，減少材料的消耗；③資源化技術(shù)：將建筑垃圾進(jìn)行回收，用于城市景觀營造，或進(jìn)行再加工，作為原料生產(chǎn)砌塊、再生混凝土，實現(xiàn)建材的循環(huán)利用。

（3）節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)

通過應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)，以減少建筑在全生命周期內(nèi)的能源消耗和環(huán)境影響，助推建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。例如：①光伏建筑一體化技術(shù)[16]，將光伏組件或光伏構(gòu)件與建筑相結(jié)合，形成既能滿足建筑使用安全、使用功能與美觀等要求，又能實現(xiàn)光伏發(fā)電的一體化技術(shù)；②“光儲直柔”建筑技術(shù)[17]，集成了太陽能光伏發(fā)電、儲能、直流配電和柔性用電的建筑能源系統(tǒng)，利用零排放的光伏發(fā)電進(jìn)行能源供應(yīng)，直流配電降低了交直轉(zhuǎn)換能量損耗，建筑總能耗下降，而分布式儲能＋柔性用電可實現(xiàn)光伏發(fā)電與建筑用能曲線匹配，建筑實現(xiàn)高比例綠電供應(yīng)，進(jìn)而實現(xiàn)低碳和零碳排放目標(biāo)。

（4）節(jié)水關(guān)鍵技術(shù)

通過技術(shù)創(chuàng)新和管理改進(jìn)來提高水資源的利用效率，減少水資源的浪費，有助于實現(xiàn)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展。例如：①利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對施工現(xiàn)場的用水情況進(jìn)行實時監(jiān)控和管理，通過數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化調(diào)度，實現(xiàn)水資源的精準(zhǔn)控制和高效利用；②充分利用非傳統(tǒng)水源，充分利用中水、雨水等非傳統(tǒng)水源，進(jìn)行路面沖洗、綠化、沖廁等，節(jié)約市政供水；③全面使用節(jié)水器具，合理選用節(jié)水水龍頭、節(jié)水便器等節(jié)水器具。

（5）節(jié)地關(guān)鍵技術(shù)

在土地使用、城市規(guī)劃和建設(shè)過程中，采取的一系列措施和技術(shù)手段，以最大限度地減少土地占用，提高土地利用效率，實現(xiàn)土地資源的節(jié)約集約利用。例如：①地下空間利用技術(shù)，通過挖掘地下潛力，創(chuàng)新性地拓展城市空間維度，有效實現(xiàn)土地資源的節(jié)約與多重利用，優(yōu)化城市空間布局，提高土地使用效率；②廢棄地修復(fù)改造再利用技術(shù)，對鹽堿地、工廠棄置地進(jìn)行土壤修復(fù)治理，把廢地變?yōu)榭山ㄔO(shè)用地；③工業(yè)上樓技術(shù)，將傳統(tǒng)的單層或多層廠房轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔咏ㄖ?，通過向空中發(fā)展來增加工業(yè)用地的容積率，實現(xiàn)更高的土地利用效率和產(chǎn)業(yè)承載力，有效解決土地空間季度緊缺與工業(yè)需求極度旺盛的特殊矛盾。

（6）環(huán)境保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)

建筑施工過程中采取的一系列措施和技術(shù)，旨在減少對環(huán)境的影響，保護(hù)自然環(huán)境和周邊社區(qū)不受污染。例如：①大氣的保護(hù)，采用覆蓋、固化、綠化、灑水等有效措施，減少施工過程中的揚塵；使用低排放或清潔能源的施工設(shè)備；②水環(huán)境保護(hù)，設(shè)置沉淀池、隔油池等污水處理設(shè)施，對施工廢水、生活污水等進(jìn)行有效處理后再排放；③固體污染物無害化，對施工垃圾、生活垃圾等進(jìn)行分類收集和處理；鼓勵在施工過程中對廢棄物進(jìn)行回收利用；④噪聲控制，采用先進(jìn)機(jī)械、低噪音設(shè)備進(jìn)行施工，對特殊場所設(shè)置隔音棚，結(jié)合噪聲實時監(jiān)測，進(jìn)行綜合降噪。

我國建筑工業(yè)化的發(fā)展不僅是順應(yīng)時代潮流、響應(yīng)中國式現(xiàn)代化建設(shè)需求的必然選擇，更是推動建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的核心引擎。面對全球范圍內(nèi)建筑行業(yè)的深刻變革，我國建筑業(yè)必須加快步伐，深入探索和實踐建筑工業(yè)化的路徑與策略。

通過本文的分析，我們認(rèn)識到發(fā)展建筑工業(yè)化在提升建設(shè)效率、保障工程質(zhì)量、促進(jìn)節(jié)能減排、激發(fā)行業(yè)創(chuàng)新等方面具有不可估量的價值。然而，這一過程并非一蹴而就，它要求我們既要正視當(dāng)前存在的挑戰(zhàn)，如公眾對裝配式建筑結(jié)構(gòu)安全性的認(rèn)知偏差、裝配式建筑成本控制難題、工廠生產(chǎn)的自動化水平低以及現(xiàn)場施工技術(shù)的滯后等，又要積極尋求破解之道。為此，我們提出了樹立工業(yè)化產(chǎn)品的思維、構(gòu)建一體化建造的系統(tǒng)工程理論、實施“三個一體化”建造方式以及大力推廣先進(jìn)的建造技術(shù)等策略。這些措施旨在從根本上打破傳統(tǒng)建筑業(yè)的壁壘，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的深度融合，形成高效協(xié)同的創(chuàng)新體系，從而推動我國建筑工業(yè)化向更高水平邁進(jìn)。

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