摘要：近年来，我国的建筑行业有了很大进展，装配式建筑越来越多。装配式建筑由于其绿色施工、环保等优点得到快速发展，但是此种建筑环境影响评价定量化的研究较少。建立装配式建筑预制构件生产阶段清单模型，并借助BIM和LCA理论，进行了生命周期评价，获得了预制构件柱、梁、板、楼梯、墙对5种环境影响类别的贡献值，结果表明预制构件主要对呼吸无机物和化石燃料2种环境影响类别影响较大，其中采用加气混凝土砌块的预制构件墙产生的呼吸无机物损害评价的结果达到了0.0152DALY。研究结果对装配式建筑发展及环境影响评价研究具有一定意义。
关键词：装配式建筑；生命周期评价；BIM；预制构件
引言
BIM技术在装配式建筑预制构件生产阶段的应用不仅指建立构件生产三维信息模型，更重要的是基于三维信息模型的生产过程协同管理。以三维信息模型为载体，通过使用BIM相关信息技术实现信息的快速收集，在实现信息有效交付的基础上，对构件生产过程进行高效决策管理。但现阶段国内将BIM技术与装配式建筑预制构件生产结合应用的研究较为分散，没有形成较为系统、清晰的应用研究总结。因此本文对装配式建筑预制构件生产过程及工艺流程进行梳理，结合相关文献的统计分析，对BIM相关信息技术在预制构件生产阶段的应用进行介绍，并对预制构件生产阶段信息交付研究现状进行系统归纳，最后对国内外相关研究存在的差距进行总结，并提出相应建议。
1预制装配式建筑的基本概念
通常来说，预制装配式建筑就是在建筑施工过程中采取装配式混凝土施工技术与常规施工技术协调搭配开展作业。而装配式混凝土结构的施工技术，就是将工业化加工制作的各类混凝土构件进行现场装配。在此过程中，最为关键的就是生产制造混凝土主体结构的梁、板与柱体，尽可能的使用预先装配完的构件进行阳台、楼板等大面积结构的拼装；在装配构件的运输环节，要尽量选择专业运输车辆，避免构件在运输过程中发生机械性损伤；将这些预制构件运达指定施工区域后，组织专业技术人员进行现场吊装与拼接；而后，将预制混凝土构件运送至指定位置，通过预留插筋与孔洞进行对应配置，再进行灌浆浇筑作业；最后，将独立预制构件组合拼接成完整且连续的构件体系，进一步提升建筑结构的整体强度。针对预制装配式建筑结构施工技术来说，这种规模化、集成化的生产方式，可以完善其综合性能。
2预制构件生产阶段过程分析
2.1设计阶段
装配式建筑预制构件的设计不单单是画图那么简单，需要符合项目要求及设计规范，同时还需要满足生产工艺对图纸的要求以及考虑预制构件后期运输的便利性等等，这样无形之中就给前期的设计带来了很大的挑战和难点。（1）结构整体计算分析，目前，装配式混凝土结构设计时采用等同现浇的设计分析方法，故其整体计算分析与现浇混凝土结构相同。（2）结构构件的设计，当结构整体计算分析完成后，需依据分析结果及现行国家规范进行结构构件设计。（3）预制构件的拆分设计，预制构件的拆分应在确定结构方案时统一考虑。装配整体式混凝土结构的构件拆分是设计的关键环节。（4）预制构件的连接节点设计，装配式混凝土结构等同现浇混凝土结构的设计是通过节点的可靠连接来保证的。（5）预制构件的深化设计，这一部分是装配式混凝土结构的预制构件设计工作的重要组成部分。
2.2预制构件生产管理
预制构件的生产管理主要包括：构件生产计划安排、构件生产过程中的人、材、机的管理和构件生产过程控制。构件生产计划安排主要根据工厂实际生产能力与建筑项目构件的施工进度需求，制定科学有效的生产进度安排。根据构件生产计划安排，对构件生产所需要的人工、材料、机械等进行管理，其次对构件生产过程进行控制，对构件生产过程中出现的问题及时调整。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了实现构件生产有效管理，信息化管理平台逐渐应用到构件生产管理过程中，文献[5-6]利用BIM技术设计预制构件生产管理系统，通过BIM数据支撑作用提升预制构件的质量水平和生产效率。其次针对预制构件生产信息的跟踪过程研究，文献通过将射频识别技术(radiofrequencyidentification,RFID)标签嵌入到预制构件中，并结合移动设备、互联网和数据库技术，实现信息采集、数据传递共享等功能，对构件生产进行全过程跟踪和快速预警。
2.3构件生产流程图
预制构件工厂厂内生产线主要由以下设备组成：模台、混凝土输送机、混凝土布料机、振动台及控制系统、模台存取机及控制系统、预养护系统及温控系统立体养护窑及蒸养温控系统、侧力脱模机、运板平车、刮平机、抹光机、模具清扫机、数控划线机、喷涂脱模剂装置、摆渡车等组成。装配式建筑中所采用预制构件包含预制外挂墙板墙等多种构件。不同预制构件生产流程基本一致，下面以预制外墙板为例进行构件厂预制构件生产流程的图解。
2.4处理预制构件
在结构层施工后，应采取预制构件放线作业，从专业角度来说，放线工序主要包括投放柱轮廓线、预制柱四面轴线与柱体定位控制线。针对预制构件的吊装施工来说，应采用推进式工序确保各环节的紧密衔接。具体如下所述：预先确定预制柱尺寸、规格与承力强度，以确保钢筋与预留套管符合施工规划设计图纸的基本要求，而后，在柱中放置金属垫块，调整柱体垂直度。
2.5构件运输
预制构件的运输在整个工程中也起到了关键的作用，首先需要根据构件的数量及规格、和施工现场的实际需求，确定合理的运输方案，以免造成运输费用的增加。对不同的施工场地合理安排车辆，则优选择合理路线，避免绕远路或因路线的不熟而导致施工现场安装进度。根据工厂的生产效率及、施工现场的安装效率、场地对放量等方面考虑，合理安排运输，避免产生二次搬运，重复产生搬运运输费用。对于施工场地及工厂堆放场地因合理安排，避免产生长时间堆放对构件质量产生危害同时增加额外的管理费用。确保运输过程中的安全，为防止构件在高速运输中发生甩出或滑出的危险，因对运载车辆安装临时加固等安全防范装置，以保证运输过程中构件安全到达施工场地。
3预制构件环境影响评价分析
预制构件环境影响评价是整个生命周期的核心阶段，其过程将清单数据经过特征化、分类、归一化、加权重处理，进而数据化直观展示构件的环境负荷及对人体的损伤。本文采用国际公认的软件Simapro和Eco-indicator99方法进行预制构件的物化阶段影响评价分析。各影响类别之间由于单位不同，仅凭数值大小不能说明环境影响损伤程度，通过标准化处理，可以对比分析相同构件不同影响类别的差异。
结束语
综上所述，装配式建筑已经成为未来建筑施工的发展趋势，定量分析装配式建筑的环境负荷在设计、施工等阶段具有重要的指导意义。基于BIM软件可获得装配式建筑预制构件的大部分数据，在一定程度上降低了生命周期评价清单数据获取的难度，进而为装配式建筑生命周期影响评价高效化提供可能。
参考文献
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论文作者:李家仟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/1
标签：预制构件论文; 构件论文; 建筑论文; 评价论文; 阶段论文; 环境论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第9期论文;