智能制造装配技术给点建议(“双碳”背景下装配式建筑的技术要点，以及应用优势)
文|夕颜TALK
编辑|夕颜TALK
前言
随着建筑业的快速发展，装配式建筑也越来越多，为进一步提高其施工质量、响应绿色建筑理念、降低碳排放，所以迫切需要提高其施工工艺与效率。
建筑业是我国国民经济的重要组成部分，我国建筑业目前还存在着技术不足、劳动力不足以及资源不足等问题。在这种情况下，无法完全满足新时代经济发展的需求，需要进一步优化施工机械化水平以及具体施工管理制度。
目前，传统的施工技术已经无法满足现代建筑施工的特殊要求，也不符合绿色环保理念。在此背景下，装配式建筑施工技术日益受到人们的关注，并成为一种必要的施工工艺。
采用装配式建筑施工技术，可以在工厂中提前完成标准化生产，不仅可以提高建筑施工的质量，缩短施工时间，还可以增强节能环保效果，符合当前建筑发展的需要。
一、组合式建筑结构建造工艺和碳排放的概念
1、拼装施工
装配式建筑结构主要包括木结构、混凝土结构和钢结构，钢结构由于自身寿命短，结构耐久性差，造价高，在民用建筑中应用较少；而木结构是一种仅用于低层住宅和特殊建筑的特殊结构。与传统施工方法相比，装配式混凝土结构具有本质上的优势，是目前应用最为广泛的构件。
2、二氧化碳排放量
碳排放量通常指的是温室气体，它对全球变暖和极端气候变化起着至关重要的作用。CO2是重要的温室气体之一，其释放过程与能源消耗有着密切的关系。
二氧化碳的主要来源来自于煤炭、石油等矿物能源的燃烧。“碳达峰”是指二氧化碳排放量在某一段时间内达到一个高峰，然后逐步降低的过程。
“碳达峰”是我国碳排放总量由“增加”向“减少”转变的转折点，说明我国碳排放总量“达峰”目标既有年“达到”，又有年“达到”峰值。
所谓“中和”，是指在一定的情况下，通过植树造林，节能减排等方式，对自身排放的二氧化碳进行补偿，实现二氧化碳的“零排放”。所谓“碳捕获”，是指通过压缩，将排放到大气中的CO2重新压回到已经枯竭的油气田或其它安全地点。
“碳交易”是温室气体排放交易的统称，是指把温室气体排放作为一种商品，由买方向卖方支付一笔费用，从卖方那里获得一定数量的温室气体排放，从而形成一种温室气体排放交易。
“碳交易”是一种温室气体排放交易方式，也是一种碳排放交易。所谓“碳配额”，就是国家对某一碳排放主体排放CO2的总量进行强制限制。
二、组合式施工的优点
1、节电
绿色建筑是建筑行业发展的必然趋势，有着广阔的发展空间。装配式建筑多采用天然、无污染、对人体无害的环保材料，由于装配简单，通常不需加工处理。因此多在白天施工，可减少夜间施工噪声的干扰。
拼装施工指的是把一系列施工安装设备拼装起来，再拆装组装起来，即可进行施工。在施工工艺中，减少使用拆除工序，可有效减少材料浪费。
2、时间短，效益高
从建筑企业的发展角度来说，良好的施工质量能够为企业赢得更好的品牌形象，同时也为企业后续的可持续发展奠定了更好的基础。
所以，在具体的施工过程中，一定要加强对原材料的控制，根据不同的车间对实际的分配方式进行改进，并进行更好的管理，这样就可以大大提高装配式建筑的结构安全性，确保材料分类的合理性。
在实际设计过程中，既要充分考虑预制构件组装的性能，又要充分考虑其安全性，还要做好各项管理工作，以避免实际施工过程中各种因素对装配式建筑质量的不利影响。
3、裁减劳力
传统建设项目需要大量的人力，建设单位需要安排相关人员到现场，按照项目要求安排任务，耗时耗力。另外，为了保证工程质量，在实际施工过程中，需要专门的人员进行监督，从而使工程成本不断增加。
而组合式建筑由于在安装过程中所需的人力较少，因此可提高建筑物的施工效率。随着我国人力资源的日益紧缺，装配式结构施工将具有更大的优势。
三、发展装配式建筑施工技术的几个问题
在预制混凝土构件的生产过程中，因受模板尺寸和位置的影响，常出现模板补强不严、拼缝过大等问题，严重影响了构件的质量。此外，装配过程比较复杂，在装配过程中，受设备、人员等因素的影响，装配过程中可能会出现装配不牢固的问题。
在技术水平方面，机械操作者的素质不容忽视，具体体现在生产运营和管理组织人员、现场施工人员的比例等方面，如果施工人员的操作不符合标准，那么施工质量就无法得到保证。
因此，必须加强设备和人员的管理，才能有效地保证使用效果。随着科学技术的不断进步，为了提高施工效率，装配式施工技术需要一种与之相适应的管理方法。
此外，我国装配式建筑在技术和创新上还存在着很大的不足，经验不足，相关的专业设备和人才也比较缺乏。近年来，在政策推动下，我国预制构件厂也得到了迅速发展，但预制构件厂的数量与产能均存在明显不足，产能与规模仍不能满足社会需求。
四、装配式建筑技术在双碳目标下的发展
1、建立绿色装配式建筑施工的高效技术标准体系
构建绿色装配式建筑技术标准体系是增强绿色装配式建筑发展潜力的有效途径。对于发展缓慢的行业，一个完善的标准体系可以优化各工作流程，为其发展提供相应的技术支持。因此，有必要制定一整套绿色装配式建筑的技术规范。
首先，依据市场经济和行业的发展趋势，结合自己的技术特征，制定一系列的建筑标准，包括安装设备，维护方式，行业结构等，进而提高我国绿色装配式住宅的标准化水平，形成一整套装配式住宅的技术标准。
其次，在此基础上，进一步完善装配式房屋及其构件的模块化设计方法，重点研究符合建筑工业化生产要求的装配式房屋构件，形成成套装配式房屋产品体系，推动我国绿色装配式房屋结构体系的协同发展。
此外，还应该健全自身技术标准体系，充分运用先进的网络信息技术与互联网平台，时刻关注上下游每种类型企业的发展状况。
2、技术计划实施阶段的管理
“政策引导+市场驱动”是整体推进的基础，逐步完善的产业链布局和不断提升的集成化水平，将有助于加快建设产业化进程。在项目建设的前期阶段，展开技术策划。
将总包（含建设、设计、内装和施工等）、生产、勘察、审查等责任主体联系起来，构建起一个项目协同工作机制，对各个专业、各个单位展开全面协调，完善协作机制与质量监督机制，明确各相关部门的职责。
对于拟采用装配式建筑的工程，应该在规划设计阶段就确定装配式建筑的构成比例和具体要求，并且将其技术要求明确地表达出来。
对项目进行前期分析，包括选择装配式建筑技术体系，调查生产厂商，调查施工单位，现场参观同类建设项目，总结出规划设计要点、可行性研究报告和设计任务书。
明确主题，并在此基础上进一步讨论；建议在建筑主体部分的基础上，采取与建筑主体部分相结合的装饰方式，使其具有整体性；
确定工程结构体系和构件型式，按建筑结构型式可分为拼装剪力墙、双面叠合剪力墙、拼装钢筋混凝土组合框架、拼装钢结构等。
对各个学科中的关键技术进行协同设计；从机械、电气和设备三个角度，对预制构件的选型和布局等问题作了较全面的探讨。
在设计过程中，采用模数化和标准化的方法，使预制块的型式最小化。对有降板、有异形及有空洞的工程，可采用局部现浇；根据项目成本，施工进度，施工质量等因素，确定预制构件的拆装方式，并制定装配式施工工艺实施方案。
3、详细分析预制构件的吊装工艺
首先，要建立一个较为完备的装配式吊装系统，制定出装配式吊装的施工流程及工期安排。
例如，根据有关规定及要求，结合实际吊装数量，进行吊装作业。对预制构件吊装过程中出现的异常施工情况要及时追究责任，确保各预制构件能够更好地发挥作用；其次，使用较多的吊车，如塔吊，以协助整体提升预制件。
比如，施工人员和技术人员在加工各类预制构件之前，要详细分析整体预制构件和具体的附属杆件的连接位置，并全面讨论关键结构点所处的位置，进而开展各项吊装施工技术，加大系列化的交底工作。
在较为合适的位置上，应该对预制构件安装的螺栓进行综合处理，以提高塔吊设备等多种附件构件安装的综合质量，从而提高结构安装的安全性和稳定性。
为此，本项目拟通过横向特殊转动方式，实现相应预制结构的整体衔接，使具体吊装预制构件在实际施工过程中，能够适应塔架自身运行状态，完成后续预制构件的安装工作。
4、节约能源和减少能源消耗
相对于传统的现浇建筑施工方式，装配化施工可以显著降低用水量和污水排放，同时也可以降低施工现场的噪声、废水和粉尘污染，达到节能、人工节碳、节水的目的。BIM、大数据、人工智能、云计算和物联网等智慧建筑技术在建筑工程中的应用，可以进一步提高构件装配精度，降低返工造成的资源浪费。
在装配式建筑工程的全过程管理中，对预制构件的生产、加工、堆放、安装等各个环节进行了细致的分析，使生产误差减少了15%，将预制构件二次运输造成的损失减少了5%，将损坏后的二次供应效率提高了10%；通过项目协同管理平台，将各参与方有机地结合在一起，确保沟通效率，降低沟通成本30%，同时缩短项目进度5%。
5、提高组合式建筑围护结构的热工性能，对组合式建筑的影响
装配式建筑围护结构的热工性能是影响其节能效果的关键因素之一，因此，在设计时应遵循国家相关标准，并以热工性能为依据对围护结构进行评价。在设计装配式外护时，应充分考虑装配式外护结构的整体热荷载和冷荷载对外护结构的影响。
为提高墙体的保温性能，可以在墙体上加装XPS板，XPS板用射钉固定于建筑物的外板内壁上。此外，在墙外与墙间空隙间填充一块棉质绝热板，可进一步改善建筑的绝热性能。
结语
在“双碳”目标下，为实现“绿色”目标，需要采用新技术和新材料，从多个方面降低建筑碳排放。
装配式建筑技术是建筑行业的一种创新，要想最大限度地发挥该建筑模式的优势，保证工期缩短、资源降耗、环境保护，就需要以国家绿色标准为重要依据，不断改进技术，多采用环保型材料和施工方法，充分发挥装配式建筑技术的优势。