装配式建筑系统集成设计方法探析论文_刘纯龙

装配式建筑系统集成设计方法探析论文_刘纯龙

日照港船机工业有限公司 山东省日照市 276800

摘要:近年来,随着城市化进程的加快,人口也在不断增加,面对中国现在有十四亿的庞大人口基数,这对于住房的要求是相当巨大的。供求关系的不平衡,严重影响了人民的生活作息,造成了巨大的房地产泡沫经济。依靠传统的建筑技术很难在短时间内实现供求平衡。因为这个问题,本文着眼于装配式建筑施工技术的发展,探究当下房屋建设技术的未来。

关键词:装配;建筑施工;技术

引言

建筑的安全、质量和性能是人类“衣食住行”的基本需要之一。2015年我国建筑业总产值达到18.08万亿元,占GDP近27%,吸纳了超过5000万的从业人员,无论从GDP的贡献还是就业容纳能力来看,建筑业都是无可争议的国民经济支柱产业。在西方近一个世纪的现代化进程中,建筑工业化发挥了重要作用并留下了众多传世精品。我国建筑行业虽然取得了举世瞩目的成就,但目前尚处于“以量取胜”阶段,根据综合开发研究院(中国·深圳)近几年的研究发现,我国建筑业的科技贡献率不到40%,甚至比农业的科技贡献率落后5个百分点。反观人类历史上农耕社会以手工业者为主导的制造文明中,装配式生产方式主导下的建筑业,基本上是当时最主要的手工制造业之一,创造了东方中国唐宋、明清建筑文明,西方希腊、罗马建筑文明,乃至更为悠久的古埃及和两河流域建筑文明。从这个意义上来讲,建筑行业虽然在社会变革中有了很大的进步,但同其他行业相比,在前三次工业革命的行业竞争中落后了!今天要大力发展建筑工业化,推进装配式建筑建造方式,应在分析落后原因的基础上,找到应对的策略,引领前行的方向。

1装配式建筑施工概述

随着工业社会不断发展,工业技术出现在建筑领域,房屋建筑能够像机器那般生产,成批成套的进行制造,只需把预制完善的房屋构件,搬运到施工现场进行装配即可。就起源来说,在20世纪初期装配技术就出现激发了人们的兴趣,直到60年代彻底实现。法国、英国和苏联等为首国家优先对装配式建筑进行尝试,受到装配式建筑自身优势影响,其成本支出合理、建筑速度快等,在世界范围内被广泛应用。传统的装配式技术外形结构较为呆板,随着社会进步,人们进行优化和改进,增加了装配式建筑的多样性和灵活性,在我国以及世界各个国家大力应用。那么究竟什么是装配技术,详细来说装配式意思是拼装、组合、组装的意思,因此装配式建筑施工技术就是组合、拼装建筑材料,组成建筑体的施工技术。这项技术可以大幅缩短建筑施工的周期,有效提高建筑施工效率,并能完成绝大多数建筑的施工操作。当然这项技术的要求还是很高的,首先需要3D打印技术的支持,而且是商业化的3D打印,能够大规模投入实际生产的3D打印技术。

2装配式建筑施工的特点

2.1施工时间短

装配式建筑施工跟堆积木一样,将工厂量产出来的建筑材料搬运到施工现场,进行现场的拼装和固定,形成各种造型的建筑体。建筑拼装过程中整体的协调行非常重要,因为一旦有某个方面拼装的不到位就会造成建筑整体结构的不稳定。

2.2建筑材料的标准化

传统的建筑施工靠的是人工一点一点的堆砌,每个人的操作手法的不同导致建筑多少都会有一些细微的差别。但是装配式建筑施工的建筑材料均出产于工厂,工厂在生产建筑材料时必然会有工作效率的要求,就会采用一定的生产标准,机器生产出来的建筑材料误差极其的小,因此得到的建筑材料均为标准件。这就降低了拼装过程中的难度。这样的标准化生产必然会连带着出现标准化施工。每一个拼装步骤都有说明,从一个方面将提高了整体的建筑质量,再难出现危房危楼之类的豆腐渣工程。

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2.3建筑、装修同步施工

传统的建筑行业必须是整体建筑施工完成,才能进行装修操作。如何将自己的房屋装饰地称心如意也是门令人心烦的工作,这其中,你需要另外寻找施工队伍、购置大量的装饰材料、担心装饰过程中墙体损坏,材料损耗的问题,需要投入大量的成本才能完成装修。现在有了装配式建筑施工技术,我们的房屋可以实现建筑、装修同步进行。建筑材料虽是量产的标准化配件,但是还有很多不影响建筑结构的地方可以充分发挥装修者的脑洞。

3装配式建筑系统集成设计方法探究

3.1以硬接点方式实现系统集成或联动

现存的系统方式有不少,最为简单和单一的就是通过在一个系统设备中增加一个这系统的输入/输出接点或传感器,来接入另一个系统的输入/输出接点进行集成,用于传递简单的开关信号,这种方式一直被使用,主要用于需要传输简单、紧急的信号系统中,一些使用者选择这种方式,一方面能降低成本,一方面是它的稳定性和可靠性能得到保障,例如报警信号的传递。

3.2以串行通信方式进行系统集成

用硬件方式连接各子系统的方式,在上文中也有说到,它成本更低,更多的建设者也有能力去实现,通过对现有的设备改进升级,使之具备集成的功能,串行通信方式也是常见的手段之一。这种方法将现场控制器加上串行通信接口,通过串行通信接口使之与其他系统相通信,只不过这种方式是按照使用者的具体需求研发的,具有很强的针对性,但通过串行通信协议的转换来采集信息,通信速率比较慢。

3.3利用计算机网络实现系统集成

计算机作为实现智能化集成的最佳媒介,且发展速度惊人,对社会生活的各方面都产生了很大影响,建筑智能化系统的生产厂商可以利用计算机,生产出属于自己的智能化集成系统如:楼宇自控、消防报警或保安监控系统,它们都用网络来连接,系统间互相传递信息,不需要过多的设备,只需要网络,就能实现资源共享。这是现代系统集成的巨大进步,且信息量和信息速度都有明显优势。

3.4OPC技术

这是一种开放的技术集成方式,如果计算机网络的系统集成是系统内部的联系,那么开放式的系统集成就是更大范围的外部联系,利用计算机网络,可以实现各商家之间的联系。通过开放式系统的构建,例如楼宇控制系统为中心,让各建筑、各商家的子系统都能按照统一标准、科学发展的方式,以网络协议和管理的方式,向集成系统提供数据,时时实现标准化管理。使用OPC可以方便地把不同供应商提供的驱动或服务程序与应用程序集成在一起,所有供应商和用户都可以在该技术中享受到便捷,针对不同的客户、不同的服务器,OPC作为桥梁,连接彼此,各客户和服务器间形成即插即用的简单规范的链接关系。开放商不用投入大资金去开发各种硬件系统,只要按照要求开发一个OPC服务器,便可以实现标准化的服务。因此,采用以标准化网络为基础、楼宇自控系统为核心形式进行集成是既性能优良、又经济实用的方式。

结语

技术集成是一种现代方式,利用通讯技术和电子技术,科学的搭配各子系统,子系统只是辅助,真正的核心作用是高新技术。这样一来,各系统不仅互相独立,各司其职,还能避免系统重复建设、资金投入过多等现实问题。利用软件技术,对系统进行监控,是目前所能采用的最好方式,这样的系统构建不仅功能多样、使用灵活,有效避免了系统过多过繁而引发的故障,更是现代建筑智能化建设的需要。总之,第四次产业革命是我国建筑行业实现“弯道超车”的绝佳机会,要坚定目标、抓住机遇,用建筑系统工程理论指导数字建造的全面实践,实现数字化智慧集成建造关键技术的创新和突破,打造自主知识产权的革命性的设计与建造方式,努力实现建筑行业的“中国制造2025”!

参考文献

[1]何玲.智能化集成能源管理及控制系统[J].绿色建筑.2015(03):75-77.

[2]刘长生.试论建筑工程中模板施工技术[J].建筑工程技术与设计,2016(22):94.

[3]孙涛.悬挑式移动施工平台的设计与应用[J].施工技术,2013(11):31-34.

论文作者:刘纯龙

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期

论文发表时间:2018/8/14

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