党的二十大报告强调,要加快发展方式绿色转型,实施全面节约战略,发展绿色低碳产(chǎn)业,推动形成绿色低碳的生产(chǎn)方式和生活方式。以科(kē)技(jì )创新(xīn)為(wèi)引领、以装(zhuāng)配式建筑為(wèi)抓手,向工(gōng)业化、绿色化、智能(néng)化转型升级,已成為(wèi)建筑业的共识。当前,打造成熟、完善、适用(yòng)不同建筑类型的装(zhuāng)配式混凝土建筑结构體(tǐ)系,提升具(jù)有(yǒu)一體(tǐ)化集成技(jì )术的智能(néng)建造系统性解决方案,是行业企业必须致力的重点。
目前,以三一筑工(gōng)科(kē)技(jì )股份有(yǒu)限公(gōng)司(以下简称“三一筑工(gōng)”)為(wèi)代表的一批先行企业在智能(néng)建造关键核心技(jì )术的研发应用(yòng)方面作(zuò)出了新(xīn)探索,為(wèi)建筑业向绿色低碳转型贡献了新(xīn)力量。
打造系统性解决方案 将智能(néng)建造场景引向现实
長(cháng)期以来,我國(guó)建筑业生产(chǎn)方式粗放、劳动效率不高、能(néng)源资源消耗较大等问题突出,与先进制造技(jì )术、信息技(jì )术、节能(néng)技(jì )术融合不够,必须推动智能(néng)建造与新(xīn)型建筑工(gōng)业化协同发展。
三一筑工(gōng)凭借智能(néng)制造经验和工(gōng)业互联网优势,以“把建筑工(gōng)业化”為(wèi)使命,把建筑当产(chǎn)品、把施工(gōng)当制造,聚焦混凝土建筑主體(tǐ)结构,开发了三一筑工(gōng)装(zhuāng)配式建筑體(tǐ)系——SPCS,為(wèi)智能(néng)建造提供关键技(jì )术和系统性解决方案,共建开放协同的智能(néng)建造生态系统。
SPCS體(tǐ)系由“设计、制造、施工(gōng)三大硬智能(néng)和筑享云平台”构成,拥有(yǒu)“5231”硬科(kē)技(jì )(5类装(zhuāng)备、2类标准、3类软件、1个筑享云建造平台),具(jù)有(yǒu)“空腔搭接加后浇、等效异构好快省”的整體(tǐ)优势。该技(jì )术體(tǐ)系将建设流程简化為(wèi)“空腔墙柱+工(gōng)模整板+模定节点+搭接后浇+面内作(zuò)业”,实现了“墙柱梁板全预制+地上地下全装(zhuāng)配”,实现了“更好、更快、更省”目标。
SPCS體(tǐ)系空腔墙生产(chǎn)速度快、精(jīng)度高、质(zhì)量好、成本低,吊装(zhuāng)便捷。
“更好”,體(tǐ)现在解决了渗漏痛点,契合结构保温一體(tǐ)化要求,提升了装(zhuāng)配式建筑施工(gōng)效率,施工(gōng)整體(tǐ)安(ān)全性高、质(zhì)量更好;“更快”,體(tǐ)现在构件少出筋,生产(chǎn)效率高,空腔搭接施工(gōng)容错率高,实现标准层施工(gōng)3~5天/层;“更省”,體(tǐ)现在大幅减少钢筋模板脚手架现场作(zuò)业,节能(néng)降耗效果显著,造价接近铝模现浇,具(jù)有(yǒu)广泛适用(yòng)性。
相较于其他(tā)技(jì )术體(tǐ)系,SPCS體(tǐ)系的最大特点是“系统性”,着眼于工(gōng)程建造全过程。其以竖向结构预制技(jì )术為(wèi)核心,广泛适用(yòng)于多(duō)类建筑产(chǎn)品,兼容并有(yǒu)效承载装(zhuāng)配式围护、装(zhuāng)配式装(zhuāng)修、绿色建筑等多(duō)方面建筑技(jì )术,全面打通“项目前期策划上平台、E/P/C(设计/生产(chǎn)/施工(gōng))实时在線(xiàn)协同、BIM(建筑信息模型)孪生交付”场景,将“投资与策划、规划与设计、生产(chǎn)与采購(gòu)、施工(gōng)与交付、运营与消纳”的全生命周期智能(néng)应用(yòng)场景引向了现实。
打造关键核心技(jì )术 助力建筑工(gōng)业化变革
三一筑工(gōng)专注研发打造、提供支撑智能(néng)建造生态系统的底层基座——关键装(zhuāng)备、技(jì )术、软件和平台,将传统建造模式提升至“工(gōng)业化、在線(xiàn)化、平台化、数字化、装(zhuāng)备化、智能(néng)化”融合的智能(néng)建造水平。
数字驱动的建筑工(gōng)业化平台,為(wèi)共建开放协同的生态系统奠基。通过SPCP/D项目管理(lǐ)软件,项目各参与方可(kě)快速编制项目计划,基于项目计划在線(xiàn)沟通、实时互动;采用(yòng)SPCS+P/N/R软件,可(kě)实现主體(tǐ)结构全装(zhuāng)配拆分(fēn)、全装(zhuāng)配设计,智能(néng)设计、一键出图,输出构件生产(chǎn)所需的BOM清单和加工(gōng)数据,设计成果上传至三一筑工(gōng)自主研发的PCTEAM筑享云平台,实现项目全周期、全角色、全要素在線(xiàn)协同管理(lǐ)。
构件工(gōng)厂化、自动化生产(chǎn),迈出提质(zhì)增效坚实步伐。三一筑工(gōng)PC工(gōng)厂,通过SPCI工(gōng)业软件实现设计数据高效自动转化為(wèi)生产(chǎn)数据,驱动智能(néng)装(zhuāng)备自动完成划線(xiàn)、布模、钢筋绑扎、浇筑、养护,实现构件自动化、标准化、少人化生产(chǎn);采用(yòng)一件一码管理(lǐ)方式,实现从订单、到生产(chǎn)、到堆场、到运输、到交付的生产(chǎn)全过程管理(lǐ),做到构件数据实时可(kě)追溯;提供产(chǎn)線(xiàn)看板、智能(néng)堆场、钢筋管理(lǐ)等智能(néng)应用(yòng),全方位数字化提高瓶颈环节生产(chǎn)效率;打通工(gōng)地端,完成工(gōng)地、工(gōng)厂协同要货,实现PC工(gōng)厂的JIT(实时生产(chǎn));数据仓库流转生产(chǎn)全过程,打造数字孪生工(gōng)厂,实现PC的孪生交付。
三一筑工(gōng)PC工(gōng)厂通过智能(néng)建造技(jì )术驱动构件批量工(gōng)业化生产(chǎn),构件生产(chǎn)效率高、成本低、表面精(jīng)度高,可(kě)达到免抹灰效果,用(yòng)工(gōng)人数下降40%、用(yòng)时缩短40%、产(chǎn)能(néng)提升100%。
“等同现浇”,质(zhì)量安(ān)全可(kě)靠。SPCS體(tǐ)系下生产(chǎn)的构件為(wèi)空腔构件。空腔构件由A页(yè)板、B页(yè)板和空腔组成,通过双面模台翻转设备实现精(jīng)度控制,达到了工(gōng)业化高标准,构件表面观感、实际质(zhì)量十分(fēn)出色。施工(gōng)时,空腔构件通过环状连接筋实现连接,采用(yòng)间接搭接或钢筋机械连接,不设灌浆套筒,连接后再向空腔内浇筑混凝土,搭接+后浇混凝土的形式和现浇混凝土基本相同,不仅能(néng)达到“等同现浇”的效果,而且可(kě)以有(yǒu)效规避常规连接方式可(kě)能(néng)产(chǎn)生的质(zhì)量隐患,现场模板和钢筋工(gōng)程量的减少,也可(kě)有(yǒu)效降低建设成本、提升施工(gōng)安(ān)全性。日前,北京市两个采用(yòng)SPCS體(tǐ)系建造的安(ān)置房项目——北七家镇歇甲庄村定向安(ān)置房项目、昌平區(qū)创新(xīn)基地安(ān)置房项目,通过北京市“结构長(cháng)城杯”奖验收,工(gōng)程质(zhì)量和现场施工(gōng)效果受到各界关注。
从工(gōng)地走进工(gōng)厂、从建造转向制造,三一筑工(gōng)SPCS體(tǐ)系拓展了人们对“像造汽車(chē)一样造房子”的建筑工(gōng)业化认知的图景,引领了数字建造、智能(néng)建造的发展。
以技(jì )术创新(xīn)為(wèi)抓手 推动全产(chǎn)业链节能(néng)降碳
节能(néng)减排、低碳发展,是建筑业提质(zhì)增效升级的必由之路。在实践中(zhōng),三一筑工(gōng)SPCS體(tǐ)系处处體(tǐ)现着节能(néng)降碳的优势。
在构件生产(chǎn)中(zhōng),三一筑工(gōng)PC工(gōng)厂的1条生产(chǎn)線(xiàn)、17个工(gōng)人(装(zhuāng)备复合)、10小(xiǎo)时,可(kě)以生产(chǎn)150块构件,满足1500平方米建筑施工(gōng)需求;工(gōng)厂内没有(yǒu)水泥沙石堆积、没有(yǒu)尘土飞扬、没有(yǒu)搅拌車(chē)轰鸣、没有(yǒu)材料浪费和垃圾,构件生产(chǎn)全程数字化管控,自动流水線(xiàn)作(zuò)业,生产(chǎn)速度快、成本低,效率高、精(jīng)度高、质(zhì)量好,可(kě)以达到免抹灰效果,绿色节能(néng)。
在构件养护环节,三一筑工(gōng)自主研发高效节能(néng)全自动堆养系统,全程无人化蒸养,消除人為(wèi)操作(zuò)失误导致的质(zhì)量问题,智能(néng)识别各舱蒸压状态、自动调度舱间导汽,废气重复利用(yòng),实现整線(xiàn)节能(néng)30%,年节水4.3万吨。
SPCS體(tǐ)系采用(yòng)等同现浇结构的钢筋搭接方式,构件不出筋,节约钢筋材料;安(ān)装(zhuāng)时不需要灌浆,节约灌浆料及相应人工(gōng);SPCS體(tǐ)系外墙竖向连接采用(yòng)空腔+搭接+后浇方式,使预制部分(fēn)与现浇部位紧密结合,能(néng)够杜绝渗漏隐患,提高建设质(zhì)量;“地上地下全装(zhuāng)配”,可(kě)提升地下室施工(gōng)效率,缩短整體(tǐ)施工(gōng)进度,提高防水施工(gōng)质(zhì)量,降低渗漏风险。
三一筑工(gōng)研发的移动破碎回收成套装(zhuāng)备——移动筛分(fēn)站,产(chǎn)出高、能(néng)耗低、可(kě)靠性高、智能(néng)便捷,可(kě)应用(yòng)于建筑固废回收、矿山(shān)开采、道路白改黑、隧道洞渣处理(lǐ)等场景,实现每小(xiǎo)时300吨混凝土级别骨料的最大破碎能(néng)力,助力绿色矿山(shān)和无废城市的建设。
2018年9月,13位院士赴三一筑工(gōng)举行新(xīn)技(jì )术论证,认定SPCS體(tǐ)系成套技(jì )术总體(tǐ)达到國(guó)际先进水平。2019年、2021年、2022年相继形成《装(zhuāng)配整體(tǐ)式钢筋焊接网叠合混凝土结构技(jì )术规程》《装(zhuāng)配整體(tǐ)式叠合混凝土结构地下工(gōng)程防水技(jì )术规程》《装(zhuāng)配整體(tǐ)式叠合混凝土结构施工(gōng)及质(zhì)量验收规程》行业技(jì )术标准,构建了设计—生产(chǎn)—施工(gōng)—验收的完美闭环,為(wèi)装(zhuāng)配整體(tǐ)式叠合混凝土结构技(jì )术在我國(guó)的广泛应用(yòng)打下了坚实基础。目前,该體(tǐ)系已在北京、上海、天津、重庆、湖(hú)南、山(shān)东、广东、浙江、江苏和陕西等多(duō)个省市推广应用(yòng),累计落地应用(yòng)面积近千万平方米。随着该技(jì )术的不断迭代,其应用(yòng)范围将进一步扩大。
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