嶺南地區裝配式輕鋼結構農居智慧建造應用研究

周勝利

（江門職業技術學院 廣東·江門 529090）

0 引言

裝配式輕鋼結構搭建的民居具有自身結構重量較輕，抗震能力好，適應性強，施工較為方便，可以隨時拆卸和移動等建造優點，同時也已經成為我國搭建房屋的普遍結構形式。最近幾年，裝配式輕鋼結構為大量應用于抗險救災臨時建筑之中，完美地保護了災難現場的普通百姓。本章主要總結了該結構在不同環境下的問題，并分析總結出適宜的改造方法，為日后施工建設提供技術上支持。

1 裝配式輕鋼住宅的發展現狀與優點

1.1 裝配式輕鋼住宅的發展現狀

裝配式鋼結構住宅是指按照世界范圍內的標準將鋼構件組裝成住宅單元或構件的房屋，其裝配式鋼結構住宅具有重量輕、強度高、環保節能等優點。國內外住宅組裝技術起步較早，開發比較成熟，已成為如今發展的必然趨勢。隨著我國經濟的快速發展，近年來的鋼鐵生產和鋼鐵制造企業日益增多，市場需求也比較飽和，從整體上看，我國裝配式鋼結構的發展前景依然十分廣闊。

1.2 裝配式輕鋼住宅的發展優點

第一，可以靈活的布置空間。裝配式輕鋼結構的形式雖然與混凝土的結構形式差別不大，但是輕鋼材料具有比較高的抗壓強度，可以滿足跨度較大的住宅建筑，即滿足各類人群對住宅的不同的需求，所以說它的布置空間比較靈活。其次，它符合可持續發展目標。輕鋼建筑結構的最為突出的特點就是綠色環保，它主要是通過各類鋼材料拼接組裝而成的，所以它不會產生過多的建筑材料垃圾，施工過程中產生的噪音也較小，不會產生噪音垃圾，并不會影響施工現場周圍的居民正常居住。第三，它自身重量較低，承載量較高。因為。輕鋼材料的質量輕，承載力好，所以它可以承載比自身重量更大的結構，降低建筑建造的原材料成本。然后，它的抗震性較好，質量優異。最后，它的施工工期較短，經濟實用。輕鋼結構的建筑只需要在現場進行部分構建的拼接，并進行相應的焊接填充等等就可以完成，這極大地縮短了建筑的施工工期，又因為我國目前出臺的越來越多的優惠政策，使得工業化程度發展越來越迅猛，這在極大的程度上降低了輕鋼結構住宅原材料的費用，使得整體施工經濟環保。

2 嶺南地區裝配式輕鋼結構農居建造應用問題

2.1 嶺南地區

原來五陵以南是嶺南地區，現指廣東、廣西、海南、香港、澳門地區，嶺南大部分為亞熱帶氣候屬亞熱帶季風氣候、地形復雜多樣，山地較多，其中，廣東是廣府村落的聚集地，其村落較多，梅州市是客家村落最后成型的地方，也是客家村落特征最集中、最突出的地區之一，而潮汕人口密度是我國平原中規模最大的，其村落由萬人及以上聚集形成。

2.2 嶺南地區居民居住點空間布局分布特征

嶺南的村落主要以用材為主，集中在經濟發達地區，而且受嶺南文化的影響，其分布特征因地域文化的不同而不同。另一方面，嶺南地區呈現多元文化融合的現狀，嶺南地區居住點最鄰近指數均小于一，空間分布類型屬于凝聚型（具體數據詳見表1），進一步的數據分析表明嶺南村落的地域特色突出，且注重實用性和實用性。

表1：嶺南地區居民居住點空間分布特征

2.3 嶺南居住生態環境惡化

嶺南地區是改革開放和經濟快速發展的先導，這時就會造成生態環境惡化，并帶來許多負面影響，而當地的環境污染主要是由于農村建設的發展過快導致，如二氧化碳排放量，農村生活垃圾不可以循環利用，塑料制品和建筑垃圾排放量的增加，因此就造成了當地許多垃圾的亂堆放與排放，進而造成了生態環境越發惡劣的情況。

2.4 傳統建材能耗與施工能耗大

傳統嶺南地區的居民建筑所造成的能量損耗以及施工能量損耗較大，目前嶺南地區的傳統建筑主要有混凝土結構框架、混凝土結構、土墻結構等等，并且不同地區的結構、材料以及風格也存在著差異，因此將嶺南地區的居民建筑向著裝配式鉛鋼結構轉變，就可以很好地減少建筑能耗和施工能耗，并且也可以改善當地的生態環境，有效地推進嶺南地區建設過程當中，對生態環境的保護。

2.5 嶺南建筑管理缺失

嶺南地區對有代表性有特色的建筑的管理力度不夠，政府對其相關的控制與指導相對缺乏，直接造成相關人員在設計以及施工過程當中缺乏一定的法律法規的指引，導致了嶺南建筑不能可持續性發展。

2.6 嶺南傳統建筑存在安全隱患

因為在嶺南自建的房屋設計當中，有很多人直接照搬其他的建筑設計，但其不能適應當地的氣候條件，這對日后的區域規劃造成了很多負面的影響。而且相關人員為了節省成本會在施工團隊中加上非專業的人員，并且使用一些價格偏低的搭建技術與建筑原材料，這些都存在著質量問題，并為日后的建筑埋下了較大的安全隱患。

3 嶺南地區裝配式輕鋼結構農居智慧建造應用策略

3.1 將BIM技術運用到輕鋼結構凝聚智慧建造

3.1.1 設計階段

傳統的輕鋼式建筑是通過二維平面的方式來表達設計師的設計理念等，這樣相關人士很難通過圖紙來幻想出所有所需鋼材料部件的大小以及預留口位置。但是在BIM技術下，可以為輕裝飾建筑提供最新的設計思路，輕裝飾建筑的各個步驟，可以通過BIM信息化平臺建立最基本的專業化信息模型，可以將設計精、易、簡化，更容易將裝配式輕鋼結構農民智慧建造應用到嶺南地區的建筑靈當中。

3.1.2 生產階段

BIM設計可以通過三維的方式將成品展示給所有人，讓大家從不同的視角看到裝配式輕鋼結構農居智慧建造的雛形，也可以幫助生產人員查到自己預先應該制造的相關構件的屬性信息，以此來避免生產原料的浪費。在生產結束之后，可以通過BIM技術對所需的輕鋼零部件進行生產質量的檢測，而且生產管理人員也可以通過相關一切了解或更改預制構件的狀態，并且將其在后臺的數據庫中顯示相應的目前狀態以及質量等信息，而且在以后的數據庫中也可以隨時調查這些信息，以及填寫并修改該信息的質量檢查人。

3.1.3 裝配階段

裝配階段是裝配式建筑過程當中最重要的階段，而且業主以及施工單位都比較注重這一個階段的進度以及相關質量的問題，而BIM技術可以將其實時轉化為信息并反饋給業主以及施工單位，同時施工單位還可以通過這項技術記錄好施工的相關進度，以此來作為施工的技術交底。

3.1.4 培養相關技術人員

因為將 BIM 技術運用到嶺南地區裝配式輕鋼結構農居智慧建造當中，可以規范住房的各階段的數據已經材料的質量，但由于不是所有人都可以熟練運用BIM技術，這樣不但不能很好地發揮BIM技術的優勢，還會造成建筑住房的過程當中出現漏洞，所以要培養相關技術人員，以此來提高BIM技術的使用效率與正確率，全面發揮該技術的優勢。

3.2 合理規劃嶺南地區建筑尺寸

除了對裝配式輕鋼住宅的相關數據進行分析之外，還需要合理地規劃嶺南地區農居建筑的各功能空間尺寸的設計標準。相關研究學家通過對各功能空間的開發，以及對現有的尺寸進一步標準化，在對目前房屋的家具布置進行歸納與總結，很好地將其功能模塊做到標準化，進而讓裝配式輕鋼住宅符合目前嶺南地區百姓的住房需求。

3.3 建立BIM模型

BIM技術除了可以合理的規劃裝配式輕鋼結構民居建筑的相關數據之外，還可以建立相應的數據模型，并將其系統地反映到業主以及施工單位人員面前。構建嶺南地區裝配式輕鋼裝配式農居的主要結構構件的標準構件庫，很好地結合輕鋼裝配式農居體系中的模數要求和現階段村民的生活習慣，布置得到的能夠適應村民切身需求的標準功能空間，對柱、梁、板等建筑主要結構構件進行標準化拆分設計，形成三維信息化模型的標準化構件庫，方便日后相關設計是對嶺南地區的居民建筑進行合理的設計。

4 嶺南地區裝配式輕鋼結構農居智慧建造應用的創新點

4.1 可推動智能建筑的研究

通過對嶺南地區裝配式輕鋼結構民居的智慧建造方式研究，對相關技術以及數據的對比，就可以對裝配式輕鋼住宅建筑智慧建造的研究起到一個推動作用，以此來推動嶺南地區裝配式輕鋼結構民居智慧建造的不斷發展。

4.2 引進BIM技術，提高建筑的智能化

在嶺南地區裝配式輕鋼結構民居智能建筑過程當中引入BIM技術，可以有效提升裝配式輕鋼農居智能化的設計標準化品質，構建標準化結構構件庫及工廠化生產，建造過程機械化施工及一體化管理，并且對設計、構件生產與建造全過程進行高效管控，提高建造質量，從而達到標準化制造、批量化生產、規模化效益、建筑智能化等目的。

4.3 為裝配式輕鋼結構建筑的發展提供前景

到目前為止，輕鋼結構建筑在國外較為普及，但在我國的推廣還存在一些問題。結合我國國情，隨著對裝配式輕鋼結構建筑研究的深入，逐步引導輕鋼結構建筑在我國尤其是在農村的發展，并隨著政府部門的引導、相關行業的發展，為裝配式輕鋼結構建筑的發展提供一個廣闊的前景。

5 結束語

在研究嶺南地區裝配式輕鋼結構農居智慧建造應用的過程當中，符合建筑行業發展裝配式住宅和信息化管理的政策要求，并以三維數字為基礎的BIM技術優勢，分析將BIM技術在裝配式輕鋼住宅智慧建造過程中存在的問題，提出相應的解決方法，來推動嶺南地區裝配式輕鋼住宅的應用和發展，為政府提供指導性的建議，使其具有一定的社會效益，并為之后綠色可持續發展打下結實的基礎。