黨的二十大(dà)報告強調,要加快發展方式綠色轉型,實施全面節約戰略,發展綠色低(dī)碳産業,推動形成綠色低(dī)碳的生(shēng)産方式和(hé)生(shēng)活方式。以科技(jì)創新為引領、以裝配式建築為抓手,向工業化、綠色化、智能化轉型升級,已成為建築業的共識。當前,打造成熟、完善、适用不同建築類型的裝配式混凝土建築結構體(tǐ)系,提升具有(yǒu)一體(tǐ)化集成技(jì)術(shù)的智能建造系統性解決方案,是行(xíng)業企業必須緻力的重點。
目前,以三一築工科技(jì)股份有(yǒu)限公司(以下簡稱“三一築工”)為代表的一批先行(xíng)企業在智能建造關鍵核心技(jì)術(shù)的研發應用方面作(zuò)出了新探索,為建築業向綠色低(dī)碳轉型貢獻了新力量。
打造系統性解決方案 将智能建造場(chǎng)景引向現實
長期以來(lái),我國建築業生(shēng)産方式粗放、勞動效率不高(gāo)、能源資源消耗較大(dà)等問題突出,與先進制(zhì)造技(jì)術(shù)、信息技(jì)術(shù)、節能技(jì)術(shù)融合不夠,必須推動智能建造與新型建築工業化協同發展。
三一築工憑借智能制(zhì)造經驗和(hé)工業互聯網優勢,以“把建築工業化”為使命,把建築當産品、把施工當制(zhì)造,聚焦混凝土建築主體(tǐ)結構,開(kāi)發了三一築工裝配式建築體(tǐ)系——SPCS,為智能建造提供關鍵技(jì)術(shù)和(hé)系統性解決方案,共建開(kāi)放協同的智能建造生(shēng)态系統。
SPCS體(tǐ)系由“設計(jì)、制(zhì)造、施工三大(dà)硬智能和(hé)築享雲平台”構成,擁有(yǒu)“5231”硬科技(jì)(5類裝備、2類标準、3類軟件、1個(gè)築享雲建造平台),具有(yǒu)“空(kōng)腔搭接加後澆、等效異構好快省”的整體(tǐ)優勢。該技(jì)術(shù)體(tǐ)系将建設流程簡化為“空(kōng)腔牆柱+工模整闆+模定節點+搭接後澆+面內(nèi)作(zuò)業”,實現了“牆柱梁闆全預制(zhì)+地上(shàng)地下全裝配”,實現了“更好、更快、更省”目标。
SPCS體(tǐ)系空(kōng)腔牆生(shēng)産速度快、精度高(gāo)、質量好、成本低(dī),吊裝便捷。
“更好”,體(tǐ)現在解決了滲漏痛點,契合結構保溫一體(tǐ)化要求,提升了裝配式建築施工效率,施工整體(tǐ)安全性高(gāo)、質量更好;“更快”,體(tǐ)現在構件少(shǎo)出筋,生(shēng)産效率高(gāo),空(kōng)腔搭接施工容錯率高(gāo),實現标準層施工3~5天/層;“更省”,體(tǐ)現在大(dà)幅減少(shǎo)鋼筋模闆腳手架現場(chǎng)作(zuò)業,節能降耗效果顯著,造價接近鋁模現澆,具有(yǒu)廣泛适用性。
相較于其他技(jì)術(shù)體(tǐ)系,SPCS體(tǐ)系的最大(dà)特點是“系統性”,着眼于工程建造全過程。其以豎向結構預制(zhì)技(jì)術(shù)為核心,廣泛适用于多(duō)類建築産品,兼容并有(yǒu)效承載裝配式圍護、裝配式裝修、綠色建築等多(duō)方面建築技(jì)術(shù),全面打通(tōng)“項目前期策劃上(shàng)平台、E/P/C(設計(jì)/生(shēng)産/施工)實時(shí)在線協同、BIM(建築信息模型)孿生(shēng)交付”場(chǎng)景,将“投資與策劃、規劃與設計(jì)、生(shēng)産與采購、施工與交付、運營與消納”的全生(shēng)命周期智能應用場(chǎng)景引向了現實。
打造關鍵核心技(jì)術(shù) 助力建築工業化變革
三一築工專注研發打造、提供支撐智能建造生(shēng)态系統的底層基座——關鍵裝備、技(jì)術(shù)、軟件和(hé)平台,将傳統建造模式提升至“工業化、在線化、平台化、數(shù)字化、裝備化、智能化”融合的智能建造水(shuǐ)平。
數(shù)字驅動的建築工業化平台,為共建開(kāi)放協同的生(shēng)态系統奠基。通(tōng)過SPCP/D項目管理(lǐ)軟件,項目各參與方可(kě)快速編制(zhì)項目計(jì)劃,基于項目計(jì)劃在線溝通(tōng)、實時(shí)互動;采用SPCS+P/N/R軟件,可(kě)實現主體(tǐ)結構全裝配拆分、全裝配設計(jì),智能設計(jì)、一鍵出圖,輸出構件生(shēng)産所需的BOM清單和(hé)加工數(shù)據,設計(jì)成果上(shàng)傳至三一築工自主研發的PCTEAM築享雲平台,實現項目全周期、全角色、全要素在線協同管理(lǐ)。
構件工廠化、自動化生(shēng)産,邁出提質增效堅實步伐。三一築工PC工廠,通(tōng)過SPCI工業軟件實現設計(jì)數(shù)據高(gāo)效自動轉化為生(shēng)産數(shù)據,驅動智能裝備自動完成劃線、布模、鋼筋綁紮、澆築、養護,實現構件自動化、标準化、少(shǎo)人(rén)化生(shēng)産;采用一件一碼管理(lǐ)方式,實現從訂單、到生(shēng)産、到堆場(chǎng)、到運輸、到交付的生(shēng)産全過程管理(lǐ),做(zuò)到構件數(shù)據實時(shí)可(kě)追溯;提供産線看闆、智能堆場(chǎng)、鋼筋管理(lǐ)等智能應用,全方位數(shù)字化提高(gāo)瓶頸環節生(shēng)産效率;打通(tōng)工地端,完成工地、工廠協同要貨,實現PC工廠的JIT(實時(shí)生(shēng)産);數(shù)據倉庫流轉生(shēng)産全過程,打造數(shù)字孿生(shēng)工廠,實現PC的孿生(shēng)交付。
三一築工PC工廠通(tōng)過智能建造技(jì)術(shù)驅動構件批量工業化生(shēng)産,構件生(shēng)産效率高(gāo)、成本低(dī)、表面精度高(gāo),可(kě)達到免抹灰效果,用工人(rén)數(shù)下降40%、用時(shí)縮短(duǎn)40%、産能提升100%。
“等同現澆”,質量安全可(kě)靠。SPCS體(tǐ)系下生(shēng)産的構件為空(kōng)腔構件。空(kōng)腔構件由A頁闆、B頁闆和(hé)空(kōng)腔組成,通(tōng)過雙面模台翻轉設備實現精度控制(zhì),達到了工業化高(gāo)标準,構件表面觀感、實際質量十分出色。施工時(shí),空(kōng)腔構件通(tōng)過環狀連接筋實現連接,采用間(jiān)接搭接或鋼筋機械連接,不設灌漿套筒,連接後再向空(kōng)腔內(nèi)澆築混凝土,搭接+後澆混凝土的形式和(hé)現澆混凝土基本相同,不僅能達到“等同現澆”的效果,而且可(kě)以有(yǒu)效規避常規連接方式可(kě)能産生(shēng)的質量隐患,現場(chǎng)模闆和(hé)鋼筋工程量的減少(shǎo),也可(kě)有(yǒu)效降低(dī)建設成本、提升施工安全性。日前,北京市兩個(gè)采用SPCS體(tǐ)系建造的安置房(fáng)項目——北七家(jiā)鎮歇甲莊村定向安置房(fáng)項目、昌平區(qū)創新基地安置房(fáng)項目,通(tōng)過北京市“結構長城杯”獎驗收,工程質量和(hé)現場(chǎng)施工效果受到各界關注。
從工地走進工廠、從建造轉向制(zhì)造,三一築工SPCS體(tǐ)系拓展了人(rén)們對“像造汽車(chē)一樣造房(fáng)子”的建築工業化認知的圖景,引領了數(shù)字建造、智能建造的發展。
以技(jì)術(shù)創新為抓手 推動全産業鏈節能降碳
節能減排、低(dī)碳發展,是建築業提質增效升級的必由之路。在實踐中,三一築工SPCS體(tǐ)系處處體(tǐ)現着節能降碳的優勢。
在構件生(shēng)産中,三一築工PC工廠的1條生(shēng)産線、17個(gè)工人(rén)(裝備複合)、10小(xiǎo)時(shí),可(kě)以生(shēng)産150塊構件,滿足1500平方米建築施工需求;工廠內(nèi)沒有(yǒu)水(shuǐ)泥沙石堆積、沒有(yǒu)塵土飛揚、沒有(yǒu)攪拌車(chē)轟鳴、沒有(yǒu)材料浪費和(hé)垃圾,構件生(shēng)産全程數(shù)字化管控,自動流水(shuǐ)線作(zuò)業,生(shēng)産速度快、成本低(dī),效率高(gāo)、精度高(gāo)、質量好,可(kě)以達到免抹灰效果,綠色節能。
在構件養護環節,三一築工自主研發高(gāo)效節能全自動堆養系統,全程無人(rén)化蒸養,消除人(rén)為操作(zuò)失誤導緻的質量問題,智能識别各艙蒸壓狀态、自動調度艙間(jiān)導汽,廢氣重複利用,實現整線節能30%,年節水(shuǐ)4.3萬噸。
SPCS體(tǐ)系采用等同現澆結構的鋼筋搭接方式,構件不出筋,節約鋼筋材料;安裝時(shí)不需要灌漿,節約灌漿料及相應人(rén)工;SPCS體(tǐ)系外牆豎向連接采用空(kōng)腔+搭接+後澆方式,使預制(zhì)部分與現澆部位緊密結合,能夠杜絕滲漏隐患,提高(gāo)建設質量;“地上(shàng)地下全裝配”,可(kě)提升地下室施工效率,縮短(duǎn)整體(tǐ)施工進度,提高(gāo)防水(shuǐ)施工質量,降低(dī)滲漏風險。
三一築工研發的移動破碎回收成套裝備——移動篩分站(zhàn),産出高(gāo)、能耗低(dī)、可(kě)靠性高(gāo)、智能便捷,可(kě)應用于建築固廢回收、礦山(shān)開(kāi)采、道(dào)路白改黑(hēi)、隧道(dào)洞渣處理(lǐ)等場(chǎng)景,實現每小(xiǎo)時(shí)300噸混凝土級别骨料的最大(dà)破碎能力,助力綠色礦山(shān)和(hé)無廢城市的建設。
2018年9月,13位院士赴三一築工舉行(xíng)新技(jì)術(shù)論證,認定SPCS體(tǐ)系成套技(jì)術(shù)總體(tǐ)達到國際先進水(shuǐ)平。2019年、2021年、2022年相繼形成《裝配整體(tǐ)式鋼筋焊接網疊合混凝土結構技(jì)術(shù)規程》《裝配整體(tǐ)式疊合混凝土結構地下工程防水(shuǐ)技(jì)術(shù)規程》《裝配整體(tǐ)式疊合混凝土結構施工及質量驗收規程》行(xíng)業技(jì)術(shù)标準,構建了設計(jì)—生(shēng)産—施工—驗收的完美閉環,為裝配整體(tǐ)式疊合混凝土結構技(jì)術(shù)在我國的廣泛應用打下了堅實基礎。目前,該體(tǐ)系已在北京、上(shàng)海、天津、重慶、湖(hú)南、山(shān)東、廣東、浙江、江蘇和(hé)陝西等多(duō)個(gè)省市推廣應用,累計(jì)落地應用面積近千萬平方米。随着該技(jì)術(shù)的不斷叠代,其應用範圍将進一步擴大(dà)。