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智能建造

装配式建筑在国防工程中的重大贡献

2020-08-29 00:00:00 来源：点击：1223 喜欢：0

装配式建筑方舱类产品的设计灵感来源于军用方舱，军用方舱因其具有不受地形地貌环境局限，以及可适应各种差异化气候条件，可便捷投放等特点，被广泛运用在军事领域。

上世纪五六十年代，美国房车空前发展，期间也引进了方舱生产制造的相关结构工艺及技术，从而大大提高了房车的可靠性和适用性，现今所见到的各类房车多数为厢式车，其厢体的选材及结构形式均与方舱类似。常见的方舱有：专用车厢、医疗方舱、军用方舱、集装箱、集装箱房、气象方舱、移动组合房等。

方舱起源于美国，最初应用于美军，均配有载车，具有较高的机动性能，根据不同需求与使用场景在其内部进行相应结构设计，安装相关设备，具备特定功能，广泛应用于美军机动指挥系统、通信、医疗、后勤保障等，是美军机动部队重要装备之一。

早期方舱设计类似于集装箱房，因此其建造标准也是参考集装箱标准制定。根据需求用途不同、装载不同的设备及装置。但与集装箱对比，方舱从使用角度出发，设计实现具有更高可靠性、电磁兼容性、气密性、隔热性等;为迎合大众审美以及商业投放，Mini舱产品更是在绿色环保、外形小巧美观大方、运输方便、装拆快捷工序标准化、保温性能好、耐候性强等方面有了极大提升与改善。

由于传统住房建筑技术手段生产效率比较低、施工速度过慢，消耗建材数量多，不符合可持续发展需求。为此，必须要大力发展装配式建筑。

装配式建筑具有设计多样化、功能现代化、施工装配化、制造工厂化、时间最优化特点，可以有效满足用户个性化住房需求。

采用新型节能环保材料，在工厂内对建材进行统一加工。将预制件运输到加工现场进行快速加工，缩短施工时间，满足住宅需求。

装配式建筑在实际施工过程中，可以减少建筑污水有害气体和粉尘排放，避免对周围居民造成影响，提高建筑管理整体效率。装配式建筑结构主要就是指预制混凝土构件，利用可靠连接方式装配形成混凝土结构，包括装配整体式混凝土结构以及全装配混凝土建筑结构。随着我国建筑设计和建造技术逐渐进步，设计内容也从最初单一的形式转变成在形式、功能与环保等各方之间寻求平衡，而预制装配系统几乎可以满足多种类型建筑。实际上，装配式建筑早在几十年前已出现。近年来，随着国内外双重需求压力不断增加，装配式建筑形式再次被提出并应用。目前，上海已有一些企业在住宅类工程中采用了装配式建筑。

产品标准化要求在产品生产制造过程中，对产品或零件类型、规格、性能、质量以及所使用原材料加工工艺和检验方法，都按照统一规范和要求。通过标准化生产能够确保产品或零件应用范围更加广泛，适应不同需要和用途。

在产品标准化生产的过程中，最主要的環节包括制定发布和实施标准。从本质上来看，标准化过程属于螺旋上升趋势，通过制定标准实施标准，对原有标准进行修订和总结，通过这样反复实践循环，能够保证产品标准化的设计水平得到全面提升，产品标准化的应用范围也在不断扩大。例如，在早期产品标准化主要指工厂零部件生产与加工。现在标准化生产也已经逐渐成为农业领域、安全卫生领域、环境交通领域、行政管理领域、信息领域的重要管理方式。

装配式建筑标准化生产必须要有完善的法律法规和生产标准，确保新产品符合技术要求前提条件下，保证零部件和元器件之间继承性。在装配式建筑产品标准化生产过程中，必须要有设计人员、工艺人员共同审核产品标准化的相关指标，在新产品设计时，还应该邀请专业人员参加，通过编制新产品设计任务书，对标准化相关规范进行全面解读，在审查过程中，要由标准化专业人员共同参与审查。在设计时，产品设计人员应该严格按照《新产品标准化综合要求》进行设计。

产品通用化就是指某一部分的零部件，由于种类、规格一致，能够在相似产品中相互更换使用，这些零部件也被称之为通用件。在产品通用化生产设计的过程中，最主要就是确保不同产品中的零部件结构都能够具有互换性，在经历过长时间使用之后，依然可以作为其他产品延续。所谓的互换性包括尺寸互换性和功能互换性两种，其中功能互换性是通用化的关键所在。

由于产品通用性越强，其所适配的产品类型、数量也就越多，通用性产品销路越广阔，生产机动性越大，具有非常强的市场适应性。在产品通用化不断发展的过程中，必须要尽可能利用不同产品尺寸功能进行替代，保证产品设计之后能够得到延续，还可以有效节约材料，降低维护成本。

产品通用化作为现代生产加工必然要求，通过将作用相同尺寸接近的零部件，进行统一生产统一处理，能够适应日益繁多的品种类型和市场需求，符合经济可持续化发展。通过产品通用化也能够确保社会生产效率全面提高，有效减少重复浪费的问题，在通用化基础上，运用先进设备和工艺，可以有效缩短产品生产制造的时间，提高市场竞争力。通过产品结构中采用通用件，不仅可以确保方舱产品设计简化，也能够极大缩短生产时间，确保方舱产品组织优化，水平全面提升。

产品通用化设计必须要确保其自身具有个性和共性，只有将具有共性的零部件作为通用件才能够最终成为所有系列产品都符合的零件，这类产品也会发展成为标准件，满足全系列产品的使用也被称之为系列通用化。

列化也被称之为标准化的高级产物，也是标准化不断发展成熟的重要表现，所谓系列化就是确保产品结构优化和功能达到最佳。通过对产品发展规律进行深入研究，将产品相关参数进行统筹安排，确保同类产品和配套产品之间关系。

在方舱产品系列化生产过程中，必须要保证基础件通用性，还能够随时根据市场变化趋势以及消费者个性化需求来更换经济试用舰，这样才能够保证企业实现全面稳定发展，也能够节约设计成本，企业必须要严格按照产品系列化生产要求，对某一类产品进行逐步升级，确保产品按照系列进行发展。

在装配式建筑系列化生产过程中，最主要的就是确保系列产品具有明显的代表性，这就要求系列产品规格适中，产量适中、生产普遍、结构先进，能够经过长时间的实践检验、确保整体结构和性能安全可靠。在装配式建筑产品发展中，可以实现横向扩展，保证全系列的产品规格都符合统一的设计要求。充分运用结构典型化和零部件通用化的方式来扩大对程序或系列产品的几何形式进行确定，在实际设计的过程中，装配式建筑产品应该朝向终身方向进行扩展，将变形系列和变形产品实现通用，减少专用件。

选择装配式建筑技术来实现航天军用方舱技术转化应用于民用方舱的产品实现提供了解决方案思路，为批次性建筑工业化产品规范化、模块化提供了有益的指导与借鉴。而运用航天系统工程理念，加工工艺、装配工艺标准化、通用化、系列化等制造业理念又为提高产品精度、降低产品综合成本带来了质的提升。

军队公寓住房是后勤保障的重要组成部分，关系到官兵及家属的切身利益。然而在建设过程中，存在着建设程序不规范、建设周期较长、建设成本较高等问题，严重制约着公寓房的保障能力。装配式住宅是将住宅的部分或全部构件在工厂预制完成，然后运输到施工现场，将构件通过可靠的连接方式组装而建成的住宅。在军队公寓房建设中推广装配式住宅，可以缩短建设周期，提高工程质量，降低工程成本，全面提升公寓房的保障能力。

严格落实国家关于加强城市规划建设管理的有力举措。日前，国务院颁布的《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中提出，大力推广装配式建筑，力争用10年左右时间使其占新建建筑比例达到3000。军队在公寓房建设中推广装配式住宅是落实中央指示，执行国家政策，改进城市规划，军地携手推进国家城市化进程的重要举措。

提高工程建设质量，提升住房保障效能。军队公寓房建设主要采取公开招标，由地方施工企业建造。然而施工企业的工人大都是农民工，未经过专业培训，素质参差不齐，因此在施工过程中，安全和质量事故时有发生。装配式施工方式，是将大量的预制构件都是在预制工厂生产，而构件预制工厂车间中的温度、湿度、专业工人操作的熟练程度包括模板、工具的质量都优于现场施工方式，因此构件质量更容易得到保证。现场施工连接按照固定流程，由专业的施工技术人员进行组装，更能有效保证公寓房建设质量，提高其保障效能。

降低工程成本，节约军队经费。目前军队公寓房建设仍沿用传统施工，现场脚手架、模板等装置需花费大量成本，无疑给军队经费造成一定负担。如果采取构件预制工厂批量生产，就能使成本相对较低。外墙板类的预制构件，可以免去外粉刷的过程直接进行外部装饰，节省了外粉刷的材料费、人工费等。因此采用装配式施工，在形成生产规模的情况下，成本相对低于现场施工方式。

有利于节能环保，实现军队工程绿色发展。我国建筑业能耗占到全国能耗的三分之一，现场施工的扬尘、噪音、尾气对周围的环境污染严重。装配式施工方式，现场作业少，环境影响小，噪音、烟尘污染也远远小于现场施工。军队公寓房建设推广装配式住宅，也是实行绿色施工，推动军队工程绿色发展的重要举措。

建筑设计匹配分析。军队公寓房建筑设计、结构设计、功能设计相对比较简单，变化较少，并日户型、建筑面积都是按职级标准测定。装配式住宅也存在结构形式有限（侧重于中低层建筑）、设计灵活性不高等缺点。如果将装配式住宅引入军队公寓房建设中，其缺点就不复存在，而是适应了军队公寓房的设计要求。

工程质量匹配分析。传统建筑通常存在着混凝土裂缝、屋面渗漏、抹灰空鼓等质量通病，军队公寓房也不例外。由于军队公寓住房建设是保障官兵生活的民生工程，因此质量好坏受到全军上下重点关注。而装配式住宅，其构件在工厂预制，质量能够得到较好保证，比如在屋面板做整体防水，就能够允分保证施工各道工序的时间间隔；制作整体墙面，能最大限度地改善墙体开裂、空鼓、渗漏等质量问题。

建设周期匹配分析。军队公寓房是保障官兵居住的重要场所，建设越快，质量越高，其保障效能就会越好。因此，军队公寓住房建设要求高，时间紧，同时又要保证质量。而装配式住宅由于采用预制构件，全部在工厂完成，现场模板和现浇混凝土作业少，最大限度满足了军队公寓房建造速度快，施工工期短，建设质量好的要求。

建造成本匹配分析。装配式住宅由于构件制作成本高、配套设计费用高等原因，使其造价比传统建筑要高。然而随着部队体制改革，军官职业化的推行，公寓房需求量仍会增加，如果引入装配式住宅，一则构件模具需求大制作成本可以减低；二则国家己经开始推广装配式住宅，设计标准也会逐步制定，有了技术的支撑，更多的设计单位就会参与进来，设计配套费用高的问题就不存在了。