世界未來裝配式建築發展趨勢
在“德國工業(ye) 製造 4.0”與(yu) “中國製造 2025”新一輪科技革命和產(chan) 業(ye) 變革背景下,正在給世界建築業(ye) 帶來新的變革和重大影響,各種新概念和新模式不斷湧現,諸如產(chan) 業(ye) 鏈有機集成、並行裝配工程、低能耗預製、綠色化裝配、機器人敏捷建造、網絡化建造和虛擬選購裝配等;世界未來裝配式建築的建造係統與(yu) 產(chan) 業(ye) 體(ti) 係必將超越現有企業(ye) 模式與(yu) 工業(ye) 形式的範疇。其革新方向與(yu) 發展趨勢有:
Direction-1:OS 發展趨勢
目前各國的裝配式建築技術仍是閉鎖體(ti) 係(CS)的,現有的生產(chan) 重點為(wei) 標準化構件,並配合標準設計、快速施工。但 CS 缺點是結構形式有限、設計缺乏靈活性,也沒有推廣模數化。“世界未來裝配式建築的技術發展趨勢是從(cong) 封閉體(ti) 係(CS)向開放體(ti) 係(OS)轉變發展。”德國建築師夏埃爾· 密斯認為(wei) ,“OS發展趨勢可致力於(yu) 發展標準化的功能塊、設計上統一模數;這樣易於(yu) 統一又富於(yu) 變化,方便了生產(chan) 和施工,也給設計者與(yu) 建造者帶來更多更大的裝配性自由。”
Direction-2:PS/SID 發展趨勢
目前裝配建築的模塊式結構設計在各國的發展相對比較快。未來的世界裝配建築將向結構預製式(PS)和內(nei) 裝修係統化(SID)的“PS/SID”集成方向發展。日本建築師文彥牧指出,“因為(wei) 裝配式建築既是主體(ti) 結構的工業(ye) 化也是內(nei) 裝修部品的產(chan) 業(ye) 化,兩(liang) 者相輔相成,互為(wei) 依托,片麵強調其中任何一個(ge) 方麵均是錯誤的。”
Direction-3:UFCS 發展趨勢
德國建築師華根·菲爾德表示:“運用最先進的技術方法開發一種連結點,已成為(wei) 未來裝配建築業(ye) 一項最基本的創新任務,這將在很大程度上決(jue) 定一個(ge) 結構的最終特征。”現在德國裝配建築界,有關(guan) 連結裝配的施工作業(ye) 方式主要是濕體(ti) 係與(yu) 幹體(ti) 係。但是濕體(ti) 係作業(ye) 的標準較低,所需勞力較多;而幹體(ti) 係就是螺絲(si) 螺帽的結合,其缺點是抗震性能較差,沒有濕體(ti) 係防滲性能好。德國裝配建築界正在創新發展采用現澆和預製裝配相結合的萬(wan) 能柔性連結體(ti) 係(UFCS)。采用UFCS 可利用虛擬激勵等方法分析並確定連結構件的頻率比、阻尼比和質量比等參數,其顯著效果是:能按裝配作業(ye) 配套需要,及時安排所需零件的預製生產(chan) ,從(cong) 而縮短生產(chan) 周期,減少毛坯和製品的庫存量,也提高裝配構件的利用率,減少直接勞動力,提高裝配構件與(yu) 建築質量的一致性,因而顯著提高經濟效果。
Direction-4:WICIP 發展趨勢
“今後世界裝配建築業(ye) 界必將實現全產(chan) 業(ye) 鏈信息化的管理與(yu) 應用,通過LAE、CAE、BIM 等信息化技術搭建裝配式建築工業(ye) 化的谘詢、規劃、設計、建造和管理各個(ge) 環節中的信息交換平台,實現全產(chan) 業(ye) 鏈信息平台(WICIP)的支持。”意大利建築師勒·柯布西耶指出,“以‘現代信息化’促進‘可持續裝配建築工業(ye) 化’,是實現裝配建築產(chan) 業(ye) 全生命周期和質量責任可追溯管理的重要手段。
Direction-5:GSAS 發展趨勢
綠色化結構裝配體(ti) 係(GSAS)是標誌裝配建築產(chan) 業(ye) 工業(ye) 化、現代化的發展水平,新型的綠色化結構裝配體(ti) 係必然在未來裝配式住宅與(yu) 建築中廣泛應用。當前發達國家正在重視發展以複合輕鋼結構、鋼 / 塑結構、生物質 /木結構等為(wei) 主的新型綠色化裝配構件體(ti) 係,其目標是使裝配式住宅與(yu) 建築從(cong) 設計、預製、運輸、裝配到報廢處理的整個(ge) 住宅生命周期中,對環境的影響最小,資源效率最高,使得住宅與(yu) 建築的構件體(ti) 係朝著安全、環保、節能和可持續發展方向發展。
Direction-6:IAM 發展趨勢
目前世界建築業(ye) 對勞動力資源的需求越來越緊缺,特別是裝配建築的施工現場,需要吊裝、搬運、裝配和連接等大量工人。日本、德國和美國建築界正在致力發展智能化裝配模式(IAM),以大量減少施工現場的勞動力資源;其出路是不斷發明推廣機器人、自動裝置和智能裝配線等,同時創新采用附加值高的裝配式構件與(yu) 部品,使施工現場不再需要更多大量髒而笨重的體(ti) 力勞動,這種智能化裝配模式比以往建造模式大大節約了人力資源,同時可以縮短工期提高施工效率。
Direction-7:NCAB 發展趨勢
隨著互聯網的迅速發展,將給世界建築界帶來裝配建築定製網絡化的新變革。“未來基於(yu) 網絡定製裝配建築(NCAB)的主要模式包括:定製環境內(nei) 部的網絡化,實現定製過程的住宅裝配;定製環境與(yu) 整個(ge) 裝配企業(ye) 的網絡化,實現定製環境與(yu) 企業(ye) 產(chan) 業(ye) 鏈信息係統等各子係統的裝配交易;企業(ye) 與(yu) 企業(ye) 間的產(chan) 業(ye) 鏈網絡化,實現企業(ye) 間的裝配式住宅與(yu) 建築資源的共享、組合與(yu) 優(you) 化利用;通過網絡,實現異地定製裝配式住宅。”德國達姆斯達特裝配建築研究所建築師弗蘭(lan) 茨·蘭(lan) 帕德指出,“未來德國裝配建築的定製網絡化,其影響的深度、廣度和發展速度往往遠超過其他歐盟國家人們(men) 的預測。”