“印象工大·尚盒”是浙江工業(yè)大學工程設計集團關于全新建造模式的一次探索。作為建筑工業(yè)化與智能建造融合發(fā)展的先行試驗載體,其建造技術體系為國內(nèi)首創(chuàng)。集團以毫米級精度控制為技術錨點,希望為建筑工業(yè)化的落地提供可復制、可推廣的實踐樣本,引領建筑工業(yè)化邁向智能建造新階段。

項目位于浙江工業(yè)大學朝暉校區(qū),由集團發(fā)起捐建并全程主導規(guī)劃、設計及建造。自主研發(fā)的新型裝配式連接裝置實現(xiàn)國內(nèi)首個裝配式混凝土框架全干式連接,11天完成主體結(jié)構(gòu)施工的效率紀錄,不僅破解了傳統(tǒng)建造“低效高耗”的行業(yè)痛點,更以100%裝配率與全過程低碳建造,樹立了建筑工業(yè)化的實踐標桿。

01全裝配式:像造汽車一樣造房子

當前建筑工業(yè)化為何遇到瓶頸?核心問題在于技術路徑存在缺陷?,F(xiàn)有主流工業(yè)化模式采用“預制構(gòu)件+現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)”疊合體系,實際應用中既增加建設成本,又延長施工工期,導致工業(yè)化本應具備的效率與經(jīng)濟性優(yōu)勢被削弱,成為技術推廣的核心障礙。

項目正是針對該痛點開展的技術驗證載體,聚焦如同造汽車般的“全預制、全拼裝”建造體系,通過全流程技術攻關與實證檢驗,形成系統(tǒng)性解決方案。

設計體系以“構(gòu)件標準化”為核心提升效率。在設計初期控制主體結(jié)構(gòu)的尺寸類型,采用“小規(guī)格、多組合”的策略提升工廠預制效率,同時對大構(gòu)件進行科學拆分。

項目主體結(jié)構(gòu)全部采用預制混凝土構(gòu)件,包括梁、柱、樓板及墻體等核心構(gòu)件,現(xiàn)場施工僅需完成模塊化拼裝作業(yè),徹底取消濕作業(yè)環(huán)節(jié)及配套機械設備,實現(xiàn)“全預制、全拼裝”的建造模式。該模式達成100%裝配率的行業(yè)高標準,在工期縮短與成本控制方面實現(xiàn)雙重優(yōu)化。

我們圍繞核心環(huán)節(jié)開展三級技術驗證,并取得了一系列關鍵成果:首先,在實驗室環(huán)境下完成連接件破壞性試驗,實測數(shù)據(jù)表明其力學強度達到甚至超過現(xiàn)澆結(jié)構(gòu);其次,成功生產(chǎn)出符合毫米級精度要求的混凝土構(gòu)件,驗證工廠化高精度制造的可行性;最后在毫米級容錯控制范圍內(nèi),完成大型構(gòu)件現(xiàn)場精準安裝,通過量化實驗數(shù)據(jù)將高難度裝配操作轉(zhuǎn)化為可復制的工程實踐。

在實際安裝時,單邊容錯精度控制在2毫米范圍內(nèi),在不依賴輔助定位機械的條件下,僅通過人工吊裝完成構(gòu)件精準就位。實證結(jié)果表明,即便在高精度控制要求下,大尺寸預制構(gòu)件的現(xiàn)場裝配仍具備工程可行性。

該體系同時實現(xiàn)構(gòu)件內(nèi)部鋼筋的全干式連接,其成功驗證了完全通過干作業(yè)完成建筑主體施工的可行性:不僅適用于低層建筑,更可延伸至高層建筑領域。傳統(tǒng)現(xiàn)澆工藝可實現(xiàn)的建筑類型,全裝配體系均能覆蓋,實現(xiàn)全場景適用的技術目標。

從技術發(fā)展視角看,未來AI系統(tǒng)可實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)向標準構(gòu)件的自動拆解,所有構(gòu)件經(jīng)工廠預制、編號后,運至現(xiàn)場按序組裝。這種智能化建造模式有望成為建筑行業(yè)主流形態(tài)。建筑機械領域?qū)⑼礁镄?,尤其是吊裝設備需向工業(yè)化、智能化方向升級;施工現(xiàn)場無需滿堂腳手架及大量人工澆筑作業(yè),取而代之的將是大型智能機械臂,實現(xiàn)預制構(gòu)件如同“造車”般的快速精準組裝。

02結(jié)構(gòu)即空間,形式即功能

項目秉持“結(jié)構(gòu)-空間-形式”一體化設計理念,將裝配式混凝土框架系統(tǒng)同時作為結(jié)構(gòu)承載體系、空間劃分網(wǎng)格與立面形態(tài)語言,實現(xiàn)三者的高度統(tǒng)一。作為創(chuàng)新性裝配式結(jié)構(gòu)的首次試驗性建筑,設計在技術創(chuàng)新與成本控制之間尋求平衡,采用6m×4.8m×4.2m的標準化單元模塊,通過水平陣列與垂直堆疊完成整體形態(tài)構(gòu)建。

03場地策略:校園消極空間的激活與重構(gòu)

設計通過原生性、高通透性的框架結(jié)構(gòu)消解建筑實體邊界,實現(xiàn)與校園環(huán)境的有機銜接。針對校園公共空間匱乏的現(xiàn)狀,采用彈性空間設計與開放性景觀營造相結(jié)合的方式,構(gòu)建師生自發(fā)聚集、多元互動的公共場域,使這片被遺忘的消極空間重新融入校園活力網(wǎng)絡。

透透明性是建筑核心的物理與空間特征。物理透明性通過材料選擇與構(gòu)造設計實現(xiàn),有效消解室內(nèi)外空間界限;現(xiàn)象透明性則體現(xiàn)于空間組織與感知邏輯中——以兩個矩形體塊的旋轉(zhuǎn)疊合為基本形態(tài)策略,使內(nèi)部功能布局與空間組織在立面上形成清晰視覺關聯(lián)。

04無界共生

景觀設計以環(huán)境協(xié)調(diào)為旨歸:整體鋪設的灰色露骨料透水混凝土,點綴自然色調(diào)火山巖碎石;建筑邊緣以觀賞草與蕨類植物進行“柔性銜接”,保留香樟、雪松及十余株桂花延續(xù)場地綠意基底。

植物配置遵循“鄉(xiāng)土、適生”原則,以南天竹、十大功勞、紅蓋鱗毛蕨、山麥冬等本土植物為基底,結(jié)合火山巖碎石,點綴穗花牡荊、矮蒲葦、圓錐繡球、狼尾草等適生品種,營造低維護成本的植物空間。場地東南角曾承載集體記憶的露天電影場,現(xiàn)已改造為開放草坪與景墻組合的景觀節(jié)點,為場地后續(xù)使用預留空間。

05結(jié)語:可復制的“盒子”

“印象工大·尚盒”的實踐為建筑工業(yè)化瓶頸提供了寶貴的破局思路。從高精度構(gòu)件制造到現(xiàn)場高效拼裝,其探索驗證了“全預制”模式的可行性,彰顯了行業(yè)引領者的擔當與創(chuàng)新精神。該實踐不僅推動建筑工業(yè)化技術迭代,更為智能建造發(fā)展夯實實踐基礎。我們相信,未來建筑工業(yè)化將與人工智能深度融合,為建筑業(yè)帶來全方位革新,從而推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,為中國式現(xiàn)代化建設貢獻力量!


心靈雞湯:

標題:全裝配式試驗,破局建筑工業(yè)化的先鋒實踐:印象工大·尚盒

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