聚焦成果应用赋能数字化助推装配式建筑智能建造发展

时间：2023-12-20 18:11:54 来源：住房和城乡建设部科技与产业化发展中心

　　天津市静海区住建委积极推广应用住房和城乡建设部科技与产业化发展中心(以下简称我中心)系列科研成果，促进了产学研用深度融合。其中“装配式建筑发展机制与关键技术研究应用(以下简称‘机制与关键技术’)”和“装配式建筑部品部件BIM模型库”成果，有效支撑了静海区装配式混凝土建筑智能建造的探索与发展。尤其，我中心指导建设的位于静海区的天津建筑产业化研发生产基地建设项目三期工程，为静海区装配式建筑智能建造发展与实践起到带动作用。

　　(我中心刘美霞处长带领静海区有关部门和企业代表赴雄安新区管委会对接装配式建筑合作事宜)

　　一、“机制与关键技术”和“装配式建筑部品部件BIM模型库”对静海区装配式建筑产业发展的支撑情况

　　在“机制与关键技术”和“装配式建筑部品部件BIM模型库”科研成果支撑指导下，静海区陆续印发了《天津市静海区装配式建筑发展“十四五”规划》、《静海区推进装配式建筑产业高质量发展若干政策措施》、《关于应用装配式建筑产业信息服务平台的通知》等文件，并运用“机制与关键技术”中的装配式建筑政策模拟评估系统相关成果，对静海区装配式建筑发展进行了趋势分析，基于静海区装配式建筑发展战略、资源优势和具体特征给出了发展路线图和实施建议，提供了决策依据。相关科研成果促进了静海区装配式建筑信息化管理、发展趋势评估、部品部件检验检测、新技术新成果研发、产业创新人才培训等方面的持续健康发展。

　　(我中心刘美霞处长与静海区住建委共同研讨“机制与关键技术”课题在静海区的应用)

　　二、科研成果指导典型项目应用成效

　　课题组选取“静海区天津建筑产业化研发生产基地建设项目三期工程”作为成果推广典型项目，该项目建筑面积8169平米，包含3栋单体，其中职工宿舍1栋(地上4层)、职工食堂1栋(地上2层)以及设备站1栋(地上1层)，共计1283个预制构件，包括预制混凝土柱、预制型钢混凝土梁、预制混凝土剪力墙、预制混凝土叠合板、预制复合外围护墙板，装配率为86%。

　　该项目应用了“机制与关键技术”和“装配式建筑部品部件BIM模型库”，采用“轻量化BIM模型引擎”技术，减少了BIM模型的体量，实现快速建模，高效协同的正向三维BIM设计。

　　构件智能生产。将数字模型作为数据的载体，将要素数据作为构件智能生产依据。预制混凝土框架柱钢筋生产加工采用了“纵筋间距无极调整柔性焊网机”技术，实现了全生产线自动化，包括自动识图、自动调整纵筋间距、自动下料、自动焊接、自动输送、自动码垛等核心环节，一条生产线只需要1-2名工人操作，全部采用智能数字化机械化控制，节省大量人力成本，提高了生产效率和产品质量。

　　数字赋能施工管理。基于设计与生产阶段的模型及其数据，可根据施工进度调配资源，有效控制成本、质量、安全等，带动项目整体管理水平的提升。同时通过虚拟建造实现主体结构安装施工过程数字孪生，技术交底结合安装过程动画演示，使交底直观易懂。

　　将BIM 和 GIS 系统相结合，可即时呈现项目的施工信息，如人员、机械、材料、进度、环境等数据，并进行了B/S架构部署，在手机、平板及电脑等不同终端无需专用软件即可访问使用BIM模型，实现便捷实时的项目管理与控制。

　　(静海区天津建筑产业化研发生产基地建设项目三期BIM模型)

　　采用我中心牵头研发的“装配式建筑产业信息服务平台”可实现时时在线质量追溯，系统以单个部品(构件)为基本管理单元，以无线射频芯片RFID为跟踪手段，每个部品(部件)有唯一的二维码，跟踪记录部品部件全过程的相关数据，分别采集部品设计、原材料入库检验、生产检验、部品出库检验、运输过程、施工装配、监理验收及运营全周期的质量数据，实现装配式建筑项目质量可追溯、信息可监测。该项目全部预制柱、预制梁、预制叠合板、预制剪力墙、预制外墙板、预制楼梯均已预埋RFID芯片，并在系统中完整登记各项数据信息，实现构件全生命周期追溯的能力，促进质量管理效率和安装准确度的提高。

　　(装配式建筑产业信息服务平台界面)

　　天津建筑产业化研发生产基地建设项目三期工程通过应用我中心牵头的系列相关成果，采用基于“双碳”背景下新型装配式结构体系和绿色智能建造综合技术。预制构件基于智能化生产线高效生产，智能建造通过BIM数字孪生技术的应用，对施工工艺进行了优化调整，有效减少了现场湿作业，节能减排和生产效率显著提升，总工期节约20%，建筑垃圾减少80%，建筑粉尘减少20%-30%。

　　三、机制与关键技术推广应用举措

　　我中心科研成果有效集成了先进技术、能效管理、人力管理、质量安全管理等多维度机制与关键技术，促进了静海区装配式建筑产业的发展水平。

　　依托天津市现代建筑产业园产业聚集优势，应用“机制与关键技术”，通过系统化装配式建筑智能建造技术的应用，将产品研发、原材料采购、建材配比、部品部件生产、运输安装进行数字化赋能，助力新技术新产品迅速转化为生产力，增强发展新动能，有效提升区域装配式企业的竞争力，助推装配式建筑产业高质量发展。

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