裝配式建筑： 流水線生產(chǎn)，智能化建造

  “像搭積木一樣造房子”“像造汽車一樣造房子”，對(duì)于大多數(shù)住著傳統(tǒng)建筑的人來(lái)說(shuō)，裝配式建筑還停留在模糊的概念層面。其實(shí)，“搭積木”“造房子”的比喻背后，是建筑行業(yè)工業(yè)化、信息化、交互化的一場(chǎng)革命，改變的不僅是房子的建設(shè)方式，也是人們的居住空間甚至生活方式。

  工業(yè)化：流水線上造房子

  湖南省長(zhǎng)沙高新區(qū)，遠(yuǎn)大住工明亮的廠房?jī)?nèi)，一根根鋼筋傳輸?shù)綄Ｓ眉庸ぴO(shè)備上，切割、彎折全部由機(jī)器自動(dòng)完成。網(wǎng)格狀的鋼筋鋪設(shè)到模具里，工人操縱終端電腦，混凝土自動(dòng)澆筑到模具里，再通過(guò)機(jī)器抖動(dòng)讓混凝土攪拌均勻……

  最后，流水線上生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，是兩塊墻板夾著保溫材料的混凝土構(gòu)件，俗稱“夾心三明治”。這是裝配式建筑工業(yè)化生產(chǎn)的一個(gè)典型場(chǎng)景。

  “大家所熟悉的悉尼歌劇院，其實(shí)就屬于裝配式建筑。”湖南住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展聯(lián)席會(huì)議辦公室副主任歐陽(yáng)仲賢介紹說(shuō)，和傳統(tǒng)建筑方式在現(xiàn)場(chǎng)澆筑不同，裝配式建筑的主要構(gòu)件在工廠流水線上生產(chǎn)。除了混凝土結(jié)構(gòu)，裝配式建筑還有鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)。

  工業(yè)化生產(chǎn)的最大特點(diǎn)之一是標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)件運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)后可以直接拼接構(gòu)件，這被形象地稱為“搭積木”。目前，“套筒灌漿”是一種主流的“搭積木”技術(shù)，有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)這種方式，包括承重墻在內(nèi)的所有構(gòu)件都由工廠生產(chǎn)，除了建筑轉(zhuǎn)角的地方，基本上不用現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土。

  歐陽(yáng)仲賢說(shuō)，有些人擔(dān)心“搭積木”建的房子會(huì)不結(jié)實(shí)，其實(shí)這是一種誤解。中國(guó)自上世紀(jì)60年代開(kāi)始從日本、德國(guó)引進(jìn)構(gòu)件連接技術(shù)，經(jīng)過(guò)多年的消化吸收后，現(xiàn)在已經(jīng)非常安全可靠。目前，混凝土結(jié)構(gòu)的裝配式建筑高度可以達(dá)到100至200米。

  實(shí)際上，裝配式建筑讓質(zhì)量變得更有保障。半月談?dòng)浾吡私獾?，裝配式建筑將構(gòu)件作為一個(gè)整體在工廠進(jìn)行生產(chǎn)。通過(guò)構(gòu)件的坍落度等指標(biāo)，可以判斷水泥、沙石配比是否有問(wèn)題，含泥量、含水率是否過(guò)高，形成標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)量管控體系。

  而采用傳統(tǒng)方式建造的住宅，往往由于材料采購(gòu)或進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收環(huán)節(jié)把關(guān)不嚴(yán)、施工人員操作水平有限、施工現(xiàn)場(chǎng)管理不善以及質(zhì)量控制不到位等原因，導(dǎo)致建筑物的質(zhì)量參差不齊。

  裝配式建筑還能夠大幅節(jié)約資源。根據(jù)一些機(jī)構(gòu)的測(cè)算，裝配式建筑在施工中較傳統(tǒng)住宅節(jié)約鋼材10%左右，節(jié)約木材80%左右，節(jié)約模板50%左右，節(jié)約水資源50%左右，節(jié)約施工能耗30%左右，減少施工廢棄物約70%。

  信息化：建筑里有大數(shù)據(jù)

  不久前，裝配式建筑企業(yè)中民筑友的一段施工視頻在網(wǎng)上被大量點(diǎn)擊。在這段視頻里，一棟兩層高的鄉(xiāng)村別墅，通過(guò)“搭積木”式的建造方式，僅僅用時(shí)20個(gè)小時(shí)即完成主體結(jié)構(gòu)的吊裝，讓人嘆為觀止。

  快速施工，離不開(kāi)信息技術(shù)的支撐。中民筑友科技集團(tuán)首席技術(shù)官俞大有說(shuō)，一天裝完一棟房子，要求對(duì)先運(yùn)輸哪塊構(gòu)件，先吊裝哪個(gè)部位，工人施工的點(diǎn)位怎么調(diào)度等環(huán)節(jié)進(jìn)行精細(xì)化的信息管理，否則到了現(xiàn)場(chǎng)就會(huì)“打亂戰(zhàn)”。

  裝配式建筑從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃，到物流、施工安裝，形成了一個(gè)數(shù)據(jù)流和信息流，各個(gè)環(huán)節(jié)相互匹配。其中，三維立體的建筑信息模型(BIM)是一個(gè)重要工具，它讓全過(guò)程直觀化、透明化，施工中不再需要傳統(tǒng)圖紙。

  工廠生產(chǎn)的每塊構(gòu)件都是一個(gè)信息單元。半月談?dòng)浾吡私獾?，?gòu)件里可以“埋”芯片，也可以張貼可視化的編碼，如條形碼或二維碼。芯片和編碼里包含有原材料配方、生產(chǎn)時(shí)間、地點(diǎn)、檢測(cè)人員、物流隊(duì)、安裝工人等各類信息。

  歐陽(yáng)仲賢說(shuō)，掃一掃二維碼，就知道構(gòu)件的詳細(xì)信息，相當(dāng)于建筑有了可追溯的“說(shuō)明書(shū)”。即使若干年后，房子出現(xiàn)了問(wèn)題，也方便倒查原因。

  最終，各種數(shù)據(jù)匯聚到企業(yè)的“大數(shù)據(jù)平臺(tái)”。在遠(yuǎn)大住工最新投入運(yùn)行的全球數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)控制中心，大屏幕上市場(chǎng)、設(shè)計(jì)、人力、生產(chǎn)、采購(gòu)、財(cái)務(wù)等6個(gè)板塊的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，通過(guò)柱狀圖、曲線圖等形式直觀展現(xiàn)，帶有十足的科技感。

  遠(yuǎn)大住工數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)中心生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)負(fù)責(zé)人王靜靜說(shuō)，有了“大數(shù)據(jù)”，建筑企業(yè)可以“精準(zhǔn)對(duì)癥施策”，比如通過(guò)數(shù)據(jù)推演，優(yōu)化構(gòu)件裝車方式;通過(guò)對(duì)比分析不同地區(qū)的原材料、人力等成本，幫助工廠診斷出哪里還有降成本的空間。

  俞大有認(rèn)為，“大數(shù)據(jù)”可以運(yùn)用于企業(yè)和政府等各個(gè)層面。在企業(yè)層面，可以知道消費(fèi)者喜好什么戶型，哪個(gè)構(gòu)件容易出問(wèn)題，由此將這些數(shù)據(jù)反饋到最初的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。對(duì)于政府決策部門，可以輔助城市規(guī)劃和用地監(jiān)管等。

  交互化：有“生命”的空間

  當(dāng)前，裝配式建筑行業(yè)正在快速發(fā)展。以湖南為例，到2020年，各市州中心城市裝配式建筑占新建建筑的比例將達(dá)到30%以上，其中長(zhǎng)沙市內(nèi)五區(qū)新建商品房項(xiàng)目中裝配式建筑面積不低于40%。為此，湖南省出臺(tái)了一系列產(chǎn)業(yè)扶持政策。

  隨著“蛋糕”越做越大，裝配式建筑的未來(lái)有了更多想象空間。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，房子歸根結(jié)底是為人服務(wù)的，建筑行業(yè)的創(chuàng)新性變革，將使得建筑和人的關(guān)系日益緊密。

  遠(yuǎn)大住工總裁唐芬認(rèn)為，今后老百姓對(duì)房子的建設(shè)過(guò)程應(yīng)該有更多參與權(quán)、知情權(quán)。裝配式建筑企業(yè)“既要做蘋果手機(jī)那樣的極致產(chǎn)品，又要做安卓系統(tǒng)那樣的開(kāi)放平臺(tái)”。為此，遠(yuǎn)大住工提出“云設(shè)計(jì)”等理念，為供需各方提供可交互的開(kāi)放工具。

  遠(yuǎn)大住工數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)中心市場(chǎng)負(fù)責(zé)人黃智成介紹說(shuō)，在裝配式建筑的大體系內(nèi)，今后可以根據(jù)不同用戶的關(guān)注點(diǎn)，進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)、社會(huì)化生產(chǎn)。

  正如建筑大師所言，建筑是有生命的，雖然它是凝固的。俞大有認(rèn)為，一個(gè)人從單身、結(jié)婚、生小孩、生二胎，到年老了要請(qǐng)保姆、生病了需要照護(hù)，人生的每個(gè)時(shí)期對(duì)建筑空間的要求都是不一樣的。今后的裝配式建筑，應(yīng)當(dāng)由單純的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)向智能化設(shè)計(jì)，成為“全生命周期”的建筑。

  目前，中民筑友正在研發(fā)跨度達(dá)到8米左右的住宅建筑，居住者在大跨度空間里可以任意隔出臥室、書(shū)房和衛(wèi)生間等不同的房間，以滿足住戶不同階段的需求。而新型輕質(zhì)、高強(qiáng)度建筑材料的開(kāi)發(fā)，將讓這種“DIY”變得更為簡(jiǎn)單可行。