論應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)裝配式建筑發(fā)展的影響

摘?要：裝配式建筑可以縮短工期，提高質(zhì)量，節(jié)能環(huán)保，與此同時(shí)其建造流程也更為復(fù)雜，參與主體更多，且各主體間利益交互關(guān)系尚不明晰。鑒于此，文章結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)，分析了其去中心化、不可篡改、開(kāi)放性和透明性、可追溯性、匿名性和智能合約等特性對(duì)裝配式建筑行業(yè)產(chǎn)生的影響，尤其是在信息共享模式和質(zhì)量追溯方面發(fā)揮的作用，一方面在區(qū)塊鏈技術(shù)的影響下，裝配式建筑供應(yīng)鏈的信息共享節(jié)點(diǎn)不再被限制于相鄰節(jié)點(diǎn)之間，克服了供應(yīng)鏈中常見(jiàn)的信息孤島現(xiàn)象；另一方面，區(qū)塊鏈可以推動(dòng)建立更加完善的問(wèn)責(zé)制度，改善裝配式建筑的質(zhì)量管理。通過(guò)分析區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)裝配式建筑的影響，為區(qū)塊鏈技術(shù)在裝配式建筑行業(yè)的推廣提供參考。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑；區(qū)塊鏈；建筑行業(yè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.13???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：1005-6432（2023）10-0194-03

DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2023.10.194

1?裝配式建筑概述

作為當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)非常突出，可以大幅縮短工期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少能源消耗。相較于傳統(tǒng)建筑，裝配式建筑建造流程更為復(fù)雜、參與主體更多，且各主體間利益交互關(guān)系尚不明晰，一定程度上阻礙了裝配式建筑的推廣。

隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，建筑市場(chǎng)各企業(yè)間交互關(guān)系更為密切，作為新一代技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，區(qū)塊鏈技術(shù)可以有效處理多主體之間的信息共享問(wèn)題，是一種分布式去中心化創(chuàng)新技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，2021年國(guó)家頒布的“十四五”規(guī)劃綱要中，明確指出要重點(diǎn)發(fā)展作為新興數(shù)字產(chǎn)業(yè)的區(qū)塊鏈技術(shù)，通過(guò)將區(qū)塊鏈技術(shù)引入建筑領(lǐng)域中，推進(jìn)整個(gè)行業(yè)的數(shù)字化升級(jí)。

2?區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)

區(qū)塊鏈可以看作是一種分散的、對(duì)等分布式網(wǎng)絡(luò)賬本，由一系列按時(shí)間順序排列的區(qū)塊組成。其中每一個(gè)塊都含有前一個(gè)塊的時(shí)間戳和交易數(shù)據(jù)等信息，在不改變所有后續(xù)塊的情況下，無(wú)法變更存儲(chǔ)在塊中的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新維護(hù)需要成員進(jìn)行身份驗(yàn)證，并且任何數(shù)據(jù)都可以在沒(méi)有中間人的情況下共享。

區(qū)塊鏈技術(shù)有幾個(gè)重要特征，使其成為當(dāng)前最具潛力的技術(shù)，可以徹底改變?cè)S多行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，包括裝配式建筑行業(yè)。

2.1?去中心化

區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式賬本系統(tǒng)使得即使沒(méi)有管理員或中心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制，也可以獲取完整的數(shù)據(jù)庫(kù)。換句話(huà)說(shuō)，即使沒(méi)有第三方，也可以訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)和其完整的歷史記錄信息，從而實(shí)現(xiàn)人與人、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交易。

2.2?不可篡改性

一旦數(shù)據(jù)添加到區(qū)塊鏈中，就無(wú)法被篡改，區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)塊帶有時(shí)間戳，運(yùn)用哈希算法加密，只有當(dāng)系統(tǒng)的多數(shù)節(jié)點(diǎn)能夠達(dá)成共識(shí)，不然輸入的數(shù)據(jù)是無(wú)法篡改的。所有人都可以核驗(yàn)交易信息，但是驗(yàn)證結(jié)束后，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到區(qū)塊鏈中就無(wú)法變更或刪除。一旦產(chǎn)生變動(dòng)，就會(huì)存在不同的哈希值并被馬上檢測(cè)到，從而確保共享的賬本不可被篡改。

2.3?開(kāi)放性和透明性

加密系統(tǒng)重點(diǎn)保護(hù)加密交易方的私有信息，而其他數(shù)據(jù)則完全開(kāi)放。系統(tǒng)準(zhǔn)許所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都可以自由參與區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的記錄與維護(hù)，所有參與者都擁有查詢(xún)數(shù)據(jù)的權(quán)限，因此整個(gè)信息系統(tǒng)是高度透明的。

2.4?可追溯性

作為一個(gè)塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，區(qū)塊鏈通過(guò)時(shí)間戳來(lái)識(shí)別記錄所有交易信息，使得節(jié)點(diǎn)可以記錄交易的順序，同時(shí)可以方便地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行溯源。一方面，時(shí)間戳確保了數(shù)據(jù)的真實(shí)性；另一方面，交易信息溯源的成本也得到了控制。

2.5?匿名性

區(qū)塊鏈通過(guò)非對(duì)稱(chēng)加密方式進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，這種方式的加密主要有兩個(gè)用途：首先，通過(guò)區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)加密確保了交易數(shù)據(jù)的安全性，交易雙方不需要公開(kāi)身份信息以獲得彼此的信任。此外，區(qū)塊鏈交易過(guò)程中，通過(guò)使用公鑰和私鑰，可以保護(hù)交易者的隱私權(quán)，通過(guò)讓第三方驗(yàn)證身份信息，區(qū)塊鏈技術(shù)能夠維護(hù)和保護(hù)交易各方的隱私。

2.6?智能合約

智能合約是一種自動(dòng)觸發(fā)預(yù)設(shè)的規(guī)則和法律條款的代碼，可以在雙方通過(guò)區(qū)塊鏈進(jìn)行交易時(shí)自動(dòng)執(zhí)行。由于區(qū)塊鏈技術(shù)具有不可篡改和可追溯等特性，和智能合約非常契合，隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的推廣，智能合約也逐漸整合到區(qū)塊鏈中，豐富了節(jié)點(diǎn)間的價(jià)值轉(zhuǎn)移方式，通過(guò)將復(fù)雜的規(guī)則條款程序化后由智能合約自動(dòng)執(zhí)行，在大大提高效率的同時(shí)避免人為干預(yù)帶來(lái)的隱患。

3?區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)裝配式建筑的影響

3.1?信息共享模式

由于裝配式建筑建造流程較為復(fù)雜，參與主體較多，裝配式建筑建造全過(guò)程各參與方之間會(huì)形成龐大信息流，而信息流在原材料供應(yīng)、生產(chǎn)加工和運(yùn)輸階段發(fā)揮著重要作用，建造過(guò)程中各參與方既需要獲取其他參與方信息，又要及時(shí)提供自身狀態(tài)信息，如果各方不能及時(shí)獲取所需的狀態(tài)信息，可能導(dǎo)致生產(chǎn)或交付計(jì)劃與進(jìn)度計(jì)劃不協(xié)調(diào)，進(jìn)而造成運(yùn)營(yíng)混亂，項(xiàng)目工期延長(zhǎng)，并增加供應(yīng)鏈成本。

傳統(tǒng)的裝配式建筑信息共享模式，決策方之間互相并不信任，為追求自身利益最大化對(duì)于信息共享的積極性不高，不利于形成良好的信息共享狀態(tài)，由于信任關(guān)系是節(jié)點(diǎn)企業(yè)信息共享的關(guān)鍵，因此需要建立新的信息共享模式，重塑彼此的信任關(guān)系。

由于區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、開(kāi)放性、匿名性和不可篡改等特點(diǎn)，因此可以滿(mǎn)足裝配式建筑供應(yīng)鏈信息共享場(chǎng)景中確認(rèn)數(shù)據(jù)權(quán)屬、降低數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等需求，可以促進(jìn)裝配式建筑供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間形成新型合作模式。在區(qū)塊鏈技術(shù)的影響下，裝配式建筑供應(yīng)鏈的信息共享路徑轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)式發(fā)展，更加強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的整體性，信息共享的節(jié)點(diǎn)不再被限制于相鄰節(jié)點(diǎn)之間，有效克服了供應(yīng)鏈中常見(jiàn)的信息孤島現(xiàn)象。供應(yīng)鏈上各參與方掌握有效信息后，能夠合理安排各自的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃，根據(jù)環(huán)境變化及時(shí)做出調(diào)整，有利于提高整體運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

3.2?質(zhì)量追溯體系

由于裝配式建筑是通過(guò)預(yù)先在工廠生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工的，相比于傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)施工方式，可以提高施工質(zhì)量，減少事故。然而隨著施工場(chǎng)地的擴(kuò)大，潛在的責(zé)任糾紛、延誤交付、施工安全事故一定程度上影響了裝配式建筑的推廣和應(yīng)用，同時(shí)這些問(wèn)題有可能導(dǎo)致公眾對(duì)裝配式建筑的負(fù)面看法。為了進(jìn)一步提高裝配式建筑的質(zhì)量管理水平，就需要建立一個(gè)完善的質(zhì)量溯源體系，質(zhì)量追溯要涵蓋完整的生命周期，以確保可追溯性。

實(shí)施質(zhì)量可追溯的關(guān)鍵在于從整個(gè)供應(yīng)鏈的視角出發(fā)進(jìn)行溯源，識(shí)別需要記錄的信息并保存記錄是確保可追溯性以及未來(lái)再次發(fā)現(xiàn)該信息的重要步驟。由于裝配式建筑的供應(yīng)鏈較為復(fù)雜，涉及設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)施工等全生命周期活動(dòng)，為了追蹤復(fù)雜供應(yīng)鏈中產(chǎn)品問(wèn)題的根源，就需要一個(gè)更加透明且防篡改的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。傳統(tǒng)的質(zhì)量追溯通常是一種集中式模型，其中所有捕獲的信息都被傳輸?shù)揭粋€(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)法公開(kāi)透明地執(zhí)行，因此審查的結(jié)果可能有問(wèn)題。此外，集中式結(jié)構(gòu)必須由權(quán)威的第三方管理和維護(hù)，該第三方容易受到攻擊、數(shù)據(jù)篡改和數(shù)據(jù)泄露，而區(qū)塊鏈技術(shù)提供了對(duì)供應(yīng)鏈多主體的可視性，同時(shí)針對(duì)裝配式建筑供應(yīng)鏈中的信息不對(duì)稱(chēng)問(wèn)題，區(qū)塊鏈技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)分散化以確保可追溯性的開(kāi)放性和透明度，并通過(guò)嵌入質(zhì)量追溯全過(guò)程的智能合約，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聚合、對(duì)比和跟蹤。在基于區(qū)塊鏈的可追溯系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)由傳感器提取并記錄在區(qū)塊鏈中，可以更方便地沿著產(chǎn)品從源頭到施工現(xiàn)場(chǎng)的路徑追蹤產(chǎn)品，同時(shí)施工過(guò)程中的信息也可以隨時(shí)記錄并追蹤，使得裝配式建筑生命周期中所有不可或缺的信息都記錄在案，同時(shí)確保質(zhì)量追溯過(guò)程中信息的真實(shí)性。

區(qū)塊鏈技術(shù)可以解決傳統(tǒng)質(zhì)量追溯系統(tǒng)的集中化高、透明度低、可訪問(wèn)性差、數(shù)據(jù)可篡改等缺點(diǎn)。結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)不可篡改、智能合約、可追溯和透明度高的特點(diǎn)，可以建立更加完善的問(wèn)責(zé)制度，改善裝配式建筑的質(zhì)量管理。

4?區(qū)塊鏈技術(shù)的作用

由于裝配式建筑供應(yīng)鏈參與主體較多，信息共享的水平不高，使得裝配式建筑供應(yīng)鏈管理的難度增大。此外，隨著場(chǎng)地的增加，預(yù)制構(gòu)件從生產(chǎn)到施工現(xiàn)場(chǎng)的吊運(yùn)安裝，質(zhì)量問(wèn)題變得更加難以控制，對(duì)實(shí)時(shí)信息共享和質(zhì)量的追溯提出了更高的要求，因此區(qū)塊鏈技術(shù)在裝配式建筑行業(yè)有著巨大的應(yīng)用潛力。

根據(jù)區(qū)塊鏈技術(shù)的特性，可以將其應(yīng)用到信息共享和質(zhì)量追溯問(wèn)題中，如圖1所示。區(qū)塊鏈可以?xún)?yōu)化裝配式建筑供應(yīng)鏈的信息共享水平，提高管理效率，同時(shí)有助于建立一個(gè)更加完善的質(zhì)量追溯體系，提高裝配式建筑的質(zhì)量管理水平，促進(jìn)建筑行業(yè)向更加智能化、集成化和數(shù)字化的方向發(fā)展。

圖1?區(qū)塊鏈技術(shù)在信息共享和質(zhì)量追溯中的應(yīng)用

5?總結(jié)與展望

隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的逐步推廣，其在未來(lái)將廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中，因此應(yīng)當(dāng)充分了解區(qū)塊鏈技術(shù)在裝配式建筑的應(yīng)用前景，考慮采用區(qū)塊鏈技術(shù)促進(jìn)信息互聯(lián)和質(zhì)量管理，使區(qū)塊鏈技術(shù)在裝配式建筑的應(yīng)用價(jià)值得到充分發(fā)揮。

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［作者簡(jiǎn)介］張為港（1997—），男，漢族，河南安陽(yáng)人，研究生，研究方向：裝配式建筑。