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装配式中小型公共建筑智能化初探

装配式中小型公共建筑是我们城乡新兴建设发展中具有代表性的一类建筑物其智能化设计建造智能化运营维护贯穿整个建筑的全寿命周期为城乡民众的各类社会服务提供良好空间环境

一研究背景与意义

1.1供给侧结构性改革给建设投资行业带来的变化

供给侧结构性改革是我国第十三个五年计划中经济工作的一项重大举措相对于需求侧投资消费出口来讲我们应该更加重视供给侧要素劳动力土地资本制度创造创新等的改革与发展在这一经?#30431;?#24819;指导下建设投资行业出现了一些变化城市的功能定位明晰产业提升?#21592;?#38556;性住房安置房等系列建筑产品进行棚户区改造?#21592;?#38556;民生为目的?#34892;?#25972;合城市公共资源提供更高品质的人居环境城乡建设以产业结构为基础发挥地缘优势形成很多特色小镇?#20445;?#21152;快了农村的城镇化建设

在这样一个即将到来的城乡大建设背景下为大众提供公共服务的建筑设施便凸显其重要中小型公共建筑品质是城镇管理社区服务供给质量的重要标志与民生保障?#29992;?#29983;的意义?#27492;?#20013;小型公共建筑也可定义为大众日常公共建筑而装配式和智能化是实现中小型公共建筑高品质提高民生保障的相辅相成的两条必要途径

1.2装配式中小型公共建筑的现状与发展

根据注册建造师执业工程规模标准层数25层以下高度100米以下跨度30米以内单体建筑3万平方米以内群体建筑10万平方米以内都属于中小型建筑的范畴装配式建筑是从建造方式上根本性改变的创新是一项建筑业全面改革的重大举措关于大力发展装配式建筑的指?#23478;?#35265;国办发[2016]71号明确给出我国发展装配式建筑的路径方法时间节点任务区域和计划目标

装配式中小型公共建筑目前的发展状况有如下几个特点首先建筑以低多层形式为主可选择的装配式结构技术体系多样其次多数中小型公共建筑的功能空间标准化率高如学校医院办公楼宾馆图书馆老年公寓商铺停车楼等适合进行标准化设计工厂化生产和装配式建造再次中小型公共建筑与社会民生戚戚相关无论是城市功能提升旧城改造还是新型城镇化建设都需要这类公共建筑配?#36164;?#26045;加之节能环保的要求装配式中小型公共建筑将会是一类长期的重要的建设投资项目

1.3中小型公共建筑的智能化趋势

信息时代为城市和建筑提供了便捷的智能化管理手段同时也对建筑管理提出了要求一方面中小型公共建筑的建设投?#20351;?#20046;民生?#34892;?#20844;共建筑还是防灾救灾抗灾的生命线工程必须进行智能化控制从建筑物本身?#27492;?#28779;灾自动报警消防控制自动喷淋防排烟系统紧急疏散指示广播系统消防联动等智能化措施被广泛使用有的已经成为国家建筑法规的强制执行内容另一方面为提高建筑品质中小型公共建筑智能化趋势强劲3A建筑?#20934;?#20889;字楼5A办公楼等应运而生随着物联网云平台技术的发展还出现了智慧建筑的概念中国智能建筑行业发展报告2013-2018指出我国智能建筑市场已经超过千亿规模并以每年20%~30%的速度增长

二研究方法与技术路径

本文主要通过文献调查概念分析?#30830;?#27861;进行研究装配式建筑的五大特征是标准化设计工厂化生产装配化施工一体化装修信息化管理其中信息化管理贯穿建筑的设计生产建造使用运营和维护全过程?#27426;?#26234;能建筑的核心要素之一是信息化程度因此装配式与智能建筑的关联程?#30830;?#24120;高这是本文对装配式中小型公共建筑智能化进行初步探讨的出发点

三问题

装配式中小型公共建筑常见的信息化管理问题包括以下几个方面

1装配式建造比传统方式增加了工厂标准化生产环节建筑部品构配件在工厂里?#21592;?#20934;化流水线作业的方式生产出来再运至工程现场装配施工中小型公共建筑市场面广结构技术体系可选择性强如何实现标准化的流水线生产?#28304;?#21040;提高建筑品质节约材料与人工管控工期与造价的目的呢

2各类公共建筑社会功能不同提供的服务不一样而且使用人数较多智能化建设涉及的高新技术也相?#21592;?#36739;复杂因而多方面的集约统筹是目前公共建筑智能化建设的难点与重点如专业领域之间的统筹施工技术的统筹和运营管理的统筹等

3中小型公共建筑在其发展之初应充分考虑智能化配置的适用性和经济性要求但是有限的智能化配置与快速发展的信息化技术之间以?#25353;?#20247;对智能化的市场需求之间存在距离装配式生产本身并不利于减小这些差距工厂化生产的特点决定了建筑物成型后可拆改的可能性锐减智能化系统配置的可扩展性受到影响这是装配式中小型公共建筑在智能化策划中需要注意的问题

四研究目的研究过程与研究成果

针对上述问题可?#28304;?#20197;下几个方面进行分析研究并以此窥视装配式中小型公共建筑从设计建造运营使用维护管理发展提升全过程的信息化建设概貌目的在于启发这类建筑的智能化建设运营思路助力装配式行业智能化发展

4.1设计建造

从规划的角度来看中小型公共建筑在规划阶段开始就处于提供服务的?#25353;?#23646;位置不同目的的规划需要从人口规模产业特性地域特点文化特征资源状况经济指标等主要规划要素数据中计算或推理出对中小型公共建筑常称之为配套公建?#20445;?#30340;需求与否及其规模数据所以这些配套公建在其孕育之初就离不开大量的信息数据以及对这些信息数据的科学梳理和分析推断这本身就是一个智能化的过程大型公建则对周围业态影响较大被上述地缘要素推理出生的特性就?#20808;?/span>

中小型公共建筑大都是?#25237;?#23618;装配式结构选型的选择面较大不同服务性质的建筑有自己的功能特点平面布局与使用空间也不尽相同为使其适合工业化建造在建筑方案设?#24179;F位?#24212;对其进行工业化策划也需要在大量数据信息支持下将建筑方案的模数协调统一建筑部品构件配件尽量标准化建筑物的个性特点则通过标准化多组合的设计手段来实现广义?#27492;?#36825;一数据信息的整理过程也属于装配智造的重要基础环节之一BIMBuilding Information Model设计应该在这一建筑工业化策划的基础之上展开

可匹配与中小型公共建筑的装配式结构种类较多?#28909;?#28151;凝土框架钢结构墙板结构剪力墙结构盒子结构等设备系统以及管线也相对较复杂因而在设计这类建筑时采取结构体+填充体的研究方式更为适宜这一装配式设?#21697;?#27861;的关键技术之一就是关于填充体的机电设备装修一体化技术将建筑的空间?#25351;?#22681;体装饰装修材料机电设备综合管线等一体化作为一个填充体来综合考虑增加集成度提高装配率这需要提升装配式建筑师的专业综合能力同时必须借助BIM智能化信息技术将这一设?#21697;?#27861;完整表达并贯穿始终

BIM技术具?#34892;?#24687;完备性关联性一致性可视化协调性模拟性优化性和可出图性等多种特点同?#34987;?#26159;一个开放性的平台由于中小型公共建筑中一些常用的构配件和部品有共通性和可置换性等特点如果在BIM基础上进行建筑构件信息化建设将常用的构配件梳理集中形成构配件数据库并积累到一定规模既可以发挥其标准化智能设计的作用亦可以通过组合方式的不同形成风格迥异的公共建筑个性化的外观形象

从建筑工业化策划开始BIM犹如一个装配式巨人的神经系?#24120;?#36143;穿设计生产建造工期统筹造价管控能源管理安全防卫运营维护的每一个肢节?#20445;?#21457;挥其BIM智能中枢的作用形成BIM数据共享与数据联动此外我们将构件在工厂生产的整个过程信息以二维码或芯片植入的方式随构件产品出厂即使建设完工后亦可具备构件级产品可追溯功能媒体常常将装配式建筑的设计建造全过程称为装配智造?#20445;?#23588;其中小型公共建筑就体现在上述这些地方既解决了品质提升同时管控工期与造价的问题又可进行多方面建造与管理的统筹

4.2能源自动化管理

以能耗管理?#27492;?#20013;小型公共建筑服务受众广泛功能特征性强建筑使用时间较长建筑空间较大空间关系也比较复杂在装配式建筑中应通过智能化手段安全?#34892;?#22320;进行能耗管理

从规划设?#24179;?#24230;看标准化设计是工业化方案策划的重点而建筑能耗与建筑体形系数建筑外表面积与建筑体积的比密切相关标准化的设计重点除了在构配件和部品单元考虑工业化生产的便捷除?#22235;?#25968;与模块的选择与集成以外还要注意整体建筑物体型的规整程度体形系数尽量小?#21592;?#38556;能耗利用效果外围护结构是装配式建筑的难点也是热工技术重点防水防火门窗构配件集成多种材料立面效果拆分体尺寸拆分体重量构件连接技术与主体结构关系有时围护结构也是主体结构的一部分与机电设备关系等因素?#23478;?#19982;热工技术综合考虑使用BIM信息模型可以更加直观地进行建筑体形系数的控制科学地进行外围护体系的热工技术分析计算在能耗的建筑源头进行管控这也是被动式节能建筑的设计要点

从建造运营的角度看新能源系?#36710;?#37319;集安装智能化调控在装配式方式下应将其作为设?#25913;?#22359;来与建筑模块有机结合?#28909;?#28909;泵地源水源空气源混合源系统分布式能源光电光热系统安装与建筑主体装配应该统筹计划协调工种作业时序设备管线设备操控端应结合室内装修作为填充体一体化装修设备运营应采用能源自动监控及计量?#21697;?#31995;?#24120;?#36798;到能源供给信息化根据预先编排的时间程序对电力照明空调等设备进行优化管理达到自动减少能耗的目的

4.3智能化水平的提升与发展

装配式中小型公共建筑智能化发展包括以下几个关键要素

首先以实用和适度的原则选择智能化配置设计前期在进行建筑方案工业化策划的同时应进行智能化策划准确分析或确定智能化设计等级按需配置自动化系统多数公共建筑使用强度都比较大智能化配置过高会增加工程造价造成浪费因装配制造工厂加工设备装修一体化的特点后期改造?#36164;?#21046;约若智能化配置过低又不满足使用要求势必会增加工程后期改造的困?#36873;?/span>

其次信息共享程度与智能化系统集成程度是装配式中小型公共建筑智能化发展水平的重要标志系统集成的实质是将控制域楼宇自动化系统为代表与信息域计算机网络为代表进行集成重点是不同类型的信息集成实现不同子系?#25345;?#38388;的数据共享与联动操作以实现对整个智能化系?#36710;?#31649;理和辅助决策BIM作为装配式全过程中枢级信息系?#24120;?#22312;建筑运营中参与到系统集成中存在其必然性自动化管理的集成度可以用建筑的智商来形容一方面其智商表现在5A?#20445;OA-办公自动化CA-通讯自动化FA-消防自动化SA-安保自动化BA-楼宇自动控制之间的智能化集成另一方面将BIM作为信息平台的重要组成来统一建设其与BAFASA的集成运用将使公共建筑智能管理信息更准确完整可视化模拟形象更直观多级子系统模块的增减调整更便捷

再者智能化发展空间需要预设置随着互联网+时代的到来基于?#25353;?#25968;据的云平台?#34987;?#23545;装配式中小型公共建筑智能化产生积极的影响物联网的运用?#19981;?#36234;来越广泛IT行业自身正在经历一场快速的大变革同?#20445;?#22823;众对公共建筑安全性舒适性便捷性资源能源高效性的要求也越来越高这对装配式建筑智能化提出新的要求要以发展变化的思维来协调装配式工厂化精密制造这种?#26696;?#24230;与中小型公共建筑智能化进程这种速度之间的矛盾建筑装配建造之初就应根据智能化策划将信息系统可能增加的模块空间预留出来设备空间包括主机管网终端操控端所需要的空间部?#27426;?#23613;量标准化模数化模块化可增减将智能化系?#36710;?#21487;扩展性与装配式建筑的构件部品模块化可扩展性结合起来顺应智能化技术革新与市场需求变化

五结论

装配式中小型公共建筑是我们城乡新兴建设发展中具有代表性的一类建筑物其智能化设计建造智能化运营维护贯穿整个建筑的全寿命周期为城乡民众的各类社会服务提供良好空间环境装配式中小型公共建筑的智能化水平也是后工业化时代建筑业进步的标志性内容建筑智能化与装配式技术的发展相互?#26469;?#20849;同进步我们应在装配式领域里大力发展智能化建筑建设智慧城市创造美好生活

来源智能建筑行业平台

中国装配式建筑产业联盟专家智囊团

覆盖范围

     全网频?#26639;?#30422;我国34个省级行政区下设332个市级频道共2861个县级频道为全国县域招商引资产业园区规划等提供一站式招商引?#39318;?#19994;服务

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