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建筑幕墙行业装配式智能工地展望

来源:2020论文集  作者:李凤辉 曹亚军 车志岩 吴晋 罗正林  日期:2020-8-26
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  摘要:通过对幕墙行业的发展趋势、国家政策及国内外装配式现状的分析,结合我司三个项目在装配式领域的应用和探索,以及装配式智能化、信息化在工程中的具体应用,提出对幕墙行业智能化工地的未来展望和发展建议。
   关键词:幕墙;装配式;施工方式;智能化

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  摘要:通过对行业的发展趋势、国家政策及国内外装配式现状的分析,结合我司三个项目在装配式领域的应用和探索,以及装配式智能化、信息化在工程中的具体应用,提出对幕墙行业智能化工地的未来展望和发展建议。

关键词:幕墙;装配式;施工方式;智能化

  1. 行业发展趋势

  1.1. 市场规模

  1.1.1. 全球建筑装配式市场发展规模

  2010 年至 2017 年全球市场规模变化情况如下:

图1全球建筑装配式统计表

  1。1。2。 我国建筑装配式市场发展规模

图2建筑装配式统计表

  随着装配式建筑应用率的提升,我国装配式市场规模快速增长。

图32010-2020年我国工程总产值及预测

  2. 国内外现状分析

  2.1. 常规幕墙施工方式

  2.1.1. 脚手架

图4脚手架

  常规的建筑幕墙使用各类脚手架,措施搭设周期长、成本高、施工效率低、拆改次数多。吊篮

图5吊篮

  传统吊篮改进为电动吊篮,依然存在施工缺陷,安全风险等问题。

  2.1.2. 施工流程工艺

图6常规施工工艺

  随着时代发展,传统幕墙施工依然是所有材料运输至现场、加工。

  2.2. 装配式现状分析

  2。2。1。 行业壁垒

  1、设计壁垒

  装配式建筑的先行环节是设计,设计需覆盖工程结构、机电、装饰等方面,资质要求高,研发过程复杂,具有一定程度的壁垒。

  2、技术壁垒

  装配式施工在国内还处于探索及推广阶段,其运用超出国内企业现有技术水平,导致实施难度大。因此,技术和研发周期构成装配式建筑的壁垒之一。

  3、制造与管理壁垒

  企业要实现规模化制造,不仅需要掌握核心技术,还需要在系统运营上具备丰富的经验,这也是规模化生产受阻的重要原因。因此,产业化制造与管理也是壁垒之一。

  4、生产壁垒

  装配式建筑所需及对设备的质量和性能提出了很高的要求。目前我国生产设备主要购自国外,受产能所限,同时企业使用进口设备的经验不足,因此生产设备也构成了壁垒。

  5、资金成本壁垒

  上述环节均需投入大量资金。因此,资金也构成企业发展的资金壁垒。

  3. 应用及探索

  3.1. 装配式建筑分析

图7装配式建筑渗透率

  相比于许多发达国家和地区,目前我国装配式建筑的渗透率较低。在积极明确的计划、市场需求和不断标准化的装配式建筑行业的共同作用下,未来几年装配式建筑的渗透率将有显著的提升。

武汉火神山,雷神山装配式建造过程全动画演示

  3.2. 驱动因素分析

  3.3. 市场政策

  3.3.1. 国家政策

  3.3.2. 地方政策

  3.4. “劳动力紧缺+ 环保趋严”驱动

  3。4。1。 建设费用上涨

图8日本建筑业指数图

  从数据上看,日本建筑业工资上涨与住房率呈现明显的正相关关系。

  3。4。2。 劳动力数量减少,工资上涨

图9中国建筑业指数图

  2015年以来,中国建筑业农民工人数持续下降,工资持续上涨。

  3.5. 政策开启装配式市场

  3.5.1. 环保政策趋严

图10资产投资价格指数中人工费涨幅领先

  当前,我国建筑结构体系较为粗放,一方面造成了资源的严重浪费;另一方面过程中产生了污染。由于装配式生产方式极大地减少了现场施工所带来的污染,提高了环境保护程度,成为了变革的主要方向。

  3。5。2。 政策不断出台,行业步入快速发展期

图11国内各地政策类型分布

图12全国房屋及装配式建筑新开工面积测算

  3.6. 装配式应用情况

  3.6.1. 装配式项目

图13重庆来福士项目

重庆来福士项目单元体整体提升演示

图14西安奥体中心项目

西安奥体中心过程演示

图15西安丝路项目

西安丝路会展中心吊装过程演示

  3.6.2. 国内外各大媒体报道

  图16媒体报道

  3.6.3. 社会效益

图17项目观摩

  3.7. 重庆来福士装配式介绍

  3.7.1. 工程概述

图18重庆来福士项目效果图及现场图

  空中连廊由相互独立的四栋支撑的横向建筑,整个连廊呈现出弯弧波纹形状。

  3.7.2. 应用

图19 BIM软件应用

  利用BIM软件建模分析,深化细部,保证设计方案的可行性;提升措施与结构碰撞检查;

  3.7.3. 测量放线

  测量数据庞大;空中连廊需从环内多点辅助测量;

图20测量放线配套系统、机具

图21工艺流程图

  3。7。5。 同步提升

  超大幕墙单元体同步提升,需克服整体弱及迎风面积过大难题。

图22同步提升

  3.7.6. 超高层提升防风

  两江交汇处的建筑群之间的气动干扰效应容易产生剧烈的空气流动,发生、气流和阵风。

  提升高度较高,需要数天完成。幕墙装饰单元体迎风面积较大,为保障提升的安全性,我司采用新型技术,完美解决了提升过程中的防风难题。

图23防风拉结

  3。7。7。 超高层多轨滑移

  在完成提升后,靠近塔楼的单元需在高空进行水平滑移。

图24滑移轨道和滑移锚点

  3.8. 幕墙工程的智能化和信息化

  幕墙行业的智慧工地,一种崭新的工程现场一体化管理模式,是互联网+与传统幕墙行业的深度融合。

图25幕墙工程的智能化和信息化

  3。8。1。 劳务管理信息化

图26劳务管理信息平台

  3。8。2。 物资管理信息化

图27物资管理信息平台

  材料的运输、加工厂、现场入口、领料、库存等信息都能通过物资管理信息化平台查看材料实时情况,便于整体进度把控。

  3。8。3。 施工技术交底可视化

图28施工技术交底可视化

  3.8.4. 无电充电化施工管理

图29无电充电化施工管理

  3.8.5. 安全管理小程序

  安全管理的数据化,使一线安全管理人员更快捷地掌握各项目安全工作的开展和数据统计。

图30安全管理小程序

  3。8。6。 二维码电箱巡查

  电箱巡检不再手动签字,利用二维码系统进行记录,管理人员随时检查电箱情况。

图31二维码电箱

  3.8.7. 语音提示器和行为记录仪

  所有重大危险作业区域设置红外线语音提示器,管理人员配备行为记录仪,随时拍摄设备、人员及现场环境情况,时刻保持安全警惕。

图32语音提示器

  3。8。8。 远程视频监控

  项目负责人、公司安监部利用管理APP随时查看各项目现场施工情况。

图33视频监控

  3.8.9. 建立质量管理云存储平台

  各项目自合同签订起云平台自动建立项目账户信息,自项目启动后的一切质量管理活动信息都将按要求上传信息。

图34平台储存资料

  3.8.10. 下一步规划

图35数据共享

  达到数据共享及流程优化的目的,实现数据的自动采集、自主分析,设备的自我学习和自动更新,使智能设备操作更简易,功能更智慧。

  4. 展望与建议

图36建议

中建深装自主研发“安装机器人”

  未来的幕墙施工现场,不会再出现大量管理人员和操作工人,全部由机器人代替,只需在项目监管中心配备少量智能设备操作人员。

图37物资智能化管理

  通过模型处理、材质贴图、蓝图编译等程序,完成项目下单工作,并导入手机APP中,实现物资全过程监控。

  作者简介

  李凤辉(LiFenghui),男,1982年5月生,职称:高级工程师;工作单位:中建深圳装饰有限公司;

  曹亚军(Cao Yajun),男,1979年11月生,职称:高级工程师;工作单位:中建深圳装饰有限公司;

  车志岩(CheZhiyan),男,1981年2月生,职称:工程师;工作单位:中建深圳装饰有限公司;

  吴晋(Wu Jin),男,1998年4月生,职称:助理工程师;工作单位:中建深圳装饰有限公司;

  罗正林(Luo Zhenglin),男,1976年2月生,职称:高级工程师;工作单位:中建深圳装饰有限公司;

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