建筑工程技術創新與經濟效益提升的關系探究

摘 要：本文通過剖析預制裝配式路面、大體積底板跳倉法施工、預應力抗浮錨桿逆作法工藝、外墻結構保溫一體化技術及新型承插盤扣腳手架等建筑技術創新，深入探討了如何通過這些技術顯著降低成本、縮短工期、提高安全性及增加社會效益。文章還探討了無人機與航空攝影、3D打印技術、智能建筑材料和感知技術，以及虛擬現實和增強現實技術在建筑工程中的應用，揭示了這些技術如何通過提高效率和降低成本來推動經濟效益的提升。

關鍵詞：建筑工程技術創新；經濟效益；預制裝配式路面；3D打印；智能建筑材料；虛擬現實文章編號：2095-4085（2025）02-0229-03

0 引言

隨著科技的快速發展，建筑行業面臨著越來越多的機遇和挑戰。技術創新已成為推動建筑工程經濟效益提升的重要驅動力。有效的技術創新不僅可以優化建筑過程，提高材料利用率和施工效率，還可以在保證建筑質量和安全的同時，顯著降低施工成本并縮短工期。本文通過詳細分析現代建筑技術的具體應用案例，探究其轉化為經濟效益的路徑，旨在為行業決策者及從業者提供兼具實用性與指導性的參考依據。

1 建筑工程技術創新對經濟效益的影響

1.1 預制的裝配式路面

在建筑工程領域，運用預制裝配式路面技術能夠大幅提升經濟效益。該技術采用預制路面板塊實施快速鋪裝，憑借標準化的生產及安裝流程，有效避免了傳統現場澆筑路面所耗費的時間與成本。單個預制路板的購置成本為800元，而每次的搬運、懸掛和組裝開支大約在150元，每塊路面可以循環利用達5次，其整體成本大約為1550元，費用包括從生產、物流到組裝的全過程。在傳統現場澆筑路面的方法中，每2m2投入成本，包含人工、機械使用和物料開支，大致需要200元，工程完畢后的路面破碎、搬運和處理等后續費用大約是200元，5次施工過程總開銷大約在2000元。兩者對比，明顯可以看出，采用預制裝配式路面的方式，每2m2可減少開支450元，若大規模使用，其經濟效益將更加突出。采用預制裝配式路面不僅能大幅縮短工程周期，還能帶來額外的經濟收益。由于預制部件可在工廠內預先生產，現場僅需進行組裝，這極大地降低了對氣候等自然因素及施工場地周邊環境的依賴，可顯著提升建設效率。同時，采用質量穩定的預制構件，能有效減少后續的修理與更換費用，進而會顯著提高項目的總體經濟收益。

1.2 大體積底板跳倉法施工

在建筑工程中采用大體積底板跳倉法施工技術，是對傳統建筑施工技術的創新，這種方法通過重構施工流程和提高混凝土澆筑的效率，實現了經濟效益的顯著提升。

（1）大體積底板跳倉法施工省去了后澆帶封閉所需的冗長等待時間，從而大幅度加速了整個工程的進度。在傳統建設施工進程中，后澆帶的封閉與硬化往往需要耗費漫長的等待時間，這不僅拉長了施工建設周期，同時也增加了建設過程中的管理和維護費用。而采用大體積底板跳倉法施工，通過實現不間斷的混凝土澆筑，有效減少了等待期間的閑置期和資源損耗，從而直接降低了人工與管理的相關費用。

（2）運用該技術，能夠高效管理超長混凝土構造在施工初期及竣工階段可能遭遇的裂縫問題。得益于持續澆筑的過程，它能更精確地調控混凝土的溫度與應力狀態，進而顯著降低裂縫出現的幾率。裂縫的減少，不僅削減了后續的維修成本，還增強了建筑項目的穩固性與安全性，為社會帶來了顯著的正面效應。在經濟效益層面，這體現為既節省了建筑開支，又縮短了工期，并減少了相關的連帶費用。采用這一先進的施工技術，不僅加速了建設進程，還大幅度降低了經費支出，從而使得項目的直接經濟收益得到了顯著提升。

1.3 預應力抗浮錨桿逆作法施工技術

同步實施預應力抗浮錨桿逆作法施工技術，相較于傳統抗浮措施，能顯著縮短工期50～70天，直接節省了現場管理、人力資源等費用，并有效避免了因延期而產生的額外成本。此技術采用新式鉆具及擴孔裝置，不僅提升了錨桿孔的施工品質，還減輕了對地基的干擾，確保了地基的承重能力。通過采取降低干擾策略，該技術能在施工過程中最大限度地減少對周邊環境和既有建筑項目的潛在損害，進而減輕了未來可能產生的維護與加固經濟負擔。預應力抗浮錨桿逆作法施工技術，通過減少對昂貴抗拔樁的依賴和避免擴大基礎底板尺寸，相較于傳統方法，不僅提高了施工效率，縮短了工期，還帶來了間接的成本節約。此外，該技術通過標準化施工流程，顯著降低了施工中的失誤和返工率，從而節省了物料和人力成本［1］。

1.4 外墻結構保溫一體化施工技術

采用外墻結構保溫一體化施工技術，不僅賦予建筑卓越的節能與提效特性，還為建筑行業帶來了顯著的經濟收益。該技術運用預制的高品質保溫板材，確保了保溫板塊的標準化與優良品質，有效規避了現場施工中常見的保溫層質量問題，如厚度不均、密封不嚴等。大規模制造模式簡化了工地作業流程，避免了現場混凝土攪拌的繁瑣，大幅減少了資源消耗與環境污染，既符合綠色建筑標準，又降低了建筑施工成本。從經濟角度分析，采用外墻結構保溫一體化技術，每平方米可節省約40～50元的開支，這主要得益于減少了傳統粘貼式外保溫系統的人工與材料費用。

此外，相較于傳統建造方式，外墻結構保溫一體化施工技術能顯著縮短建造周期，從而有效減少了因工期延誤而產生的額外開銷，如工地管理費、設備租賃費等。同時，該技術還能在建筑施工過程中有效避免外墻保溫層常見的質量隱患，如裂縫和滲漏問題，進而降低了建筑竣工后的維護與修理成本。

1.5 新型承插盤扣腳手架

在建筑行業中，創新性地引入新型承插式盤扣腳手架體系，為工程技術革新帶來了顯著成效，進而大幅度提升了項目的經濟回報率。這一建筑輔助設備憑借其超凡的搭建與拆卸速度以及卓越的適應性，成為了建筑施工過程中實現效率與經濟效益雙重提升的優選解決方案。

采用新型承插盤扣腳手架，在搭建與拆除方面的效率高達每人每天100～130m3，這一數據遠超傳統扣件式鋼管腳手架的每人每天15～25m3以及碗扣式腳手架的每人每天55～70m3的標準。如此高效的施工速度意味著在相同的時間內能夠完成更多的工作任務，從而有效縮短了整個工程的工期。工期的縮短直接減少了施工期間所需的人力成本和管理費用，為工程預算節省了大量開支。

這款創新型的新型承插盤扣腳手架展現出了出色的適應能力，其節點穩固性能尤為突出，并且能夠靈活地構建成獨立的塔架結構。這種適應性使得該腳手架在處理各種復雜的建筑構造時游刃有余，無論是高空作業的挑戰還是創新設計的需求，都能提供恰到好處的建設方案。在錯綜復雜的現代建筑領域中，這種靈活性顯得尤為重要，它有助于避免因腳手架尺寸不合適而導致的施工方案重新規劃與項目施工工期延誤等問題［2］。

2 建筑工程技術創新推動經濟效益提升策略

2.1 無人機和航空攝影

運用無人機與航空攝影技術進行監管，建筑工程的管理、進度監控及質量把控得以更加高效、經濟且安全地實施。通過這一監管手段，某項目成功實現了人工監管費用10%的縮減，對于預算高達1000萬元的項目而言，直接節省了100萬元的開支。借助無人機與航空攝影的預先問題識別能力，返工率得以降低5%，為項目額外節省了可能高達500萬元的成本。無人機能夠捕獲精準的實時動態信息與畫面，為工程項目人員提供了詳盡的資料，便于他們進行更為精細的測量與監督。

此外，利用無人機技術優化設計與施工規劃，顯著減少了工程材料的浪費。即便在原有預算中，材料開支高達200萬元，僅通過浪費率5%的下降，即可節約10萬元。無人機捕捉的高清畫面，有效地監督了建筑施工的每一個環節，減少了潛在的安全隱患，幫助開發商在項目收尾階段大幅降低了維護與維修費用。

無人機與航空攝影技術的運用，還顯著提升了施工作業的安全系數，有效降低了意外事故的發生概率及其帶來的經濟負擔。利用無人機對危險區域進行全天候監控，確保了無人直接進行危險施工，從而有效降低了操作現場的意外傷害［3］。

2.2 3D打印技術

3D打印技術的核心優勢在于，它能在大幅節省材料、顯著壓縮建設周期及減少人力成本的同時，賦予建筑項目設計更大的靈活性與復雜性。實踐表明，采用3D打印技術的建筑項目，整體材料費用可縮減20%。以一項5000萬元的投資項目為例，這意味著能夠節省約1000萬元的開支。建筑團隊與設計師的緊密協作，能夠創造出專為3D打印量身定制的優化設計方案，這些方案不僅充分展現了構建獨特建筑形態的能力，還通過減少支撐材料的使用和結構的精細優化，進一步降低了材料消耗。

若3D打印技術通過精化設計方案，將材料消耗降低15%，則在原本計劃用于材料的1500萬元預算中，能節約225萬元。若在工地作業中融入3D打印技術，從項目管理角度成立專門負責3D打印的部門，以便在現場或周邊地區制造建筑部件，此舉能明顯降低物流開支和縮短建設周期。

2.3 智能建筑材料和感知技術

在建筑行業中智能建筑材料和感知技術融合已成為當前熱點，這些技術能夠給予建筑項目更強的適應性和自主修復功能，從而顯著提高建筑的整體質量。運用這些先進技術，能顯著削減建筑運營的經濟負擔，增強防護效能，并延長其耐用周期。針對特定建筑項目，開展市場與實際應用研究，篩選出最適合的智能材料與感應科技，利用尖端智能感知技術，可以顯著降低25%能源消耗。對于年耗電成本達200萬元人民幣的建筑項目來說，此舉將等同于每年減少50萬元能源費用開銷。

匯聚來自不同領域的專業力量，如工程師、建筑師、材料科學家和信息技術專家，共同致力于智能材料與感知系統研發和融合。目前，研究者已成功研發出一種先進的智能窗戶材料，這種材料能夠智能調節光線透過率，以此優化室內溫度環境，進而顯著降低空調設備使用頻率。若借助該材料可實現每年空調能耗降低10%，對于年空調能耗開支達50萬元的房產項目來說，等同于每年減少開支5萬元。因此，可擬定一套詳盡的操作方案與進度安排，包括但不限于高端材料的制造、感應裝置的嵌入［4］。

2.4 虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術

借助虛擬現實（VR）與增強現實（AR）技術，建筑設計師能夠以全新視角直觀洞察建筑信息，可促進溝通效率，并顯著減少錯誤與重復勞動，進而為項目帶來可觀的經濟效益。為充分發揮VR與AR技術的潛力，關鍵在于明確其應用場景與目標。利用VR進行設計驗證，使項目組能在設計階段即發現并解決潛在問題。在設計初期，通過虛擬現實技術為投資額達1億元的項目成功削減了500萬元的額外施工成本。根據項目需求，精心挑選適合的VR與AR設備及軟件，無縫融入現有的設計與管理流程中。借助增強現實技術，工地作業效率得到了顯著提升，項目整體建設周期縮短了5%。若以常規的2年建設周期為例，即意味著項目能提前約一個月完成，直接降低了人力與資金成本。

針對項目團隊成員，需實施精準的VR與AR技術培訓，以確保他們能夠熟練掌握并高效運用相關技術。此外，通過虛擬現實（VR）與增強現實（AR）技術的專項審查會議，可加強團隊成員間的溝通協作，進一步提升設計工作的精確度。因此，應精心構建一套覆蓋項目全周期的作業流程，自項目設計之初便融合虛擬現實（VR）與增強現實（AR）技術，對建設階段進行實時監督，并延伸至建設項目施工階段的維護與保修［5］。

3 結語

通過對多種建筑工程技術創新的深入分析，可以清晰地洞察到這些創新對于顯著提升建筑項目的經濟效益具有深遠影響。諸如預制裝配式路面技術、大體積底板跳倉法施工以及智能建筑材料等，不僅極大地優化了施工流程，還通過提升材料與勞動力使用效率，有效削減了工程成本并縮短了工期。隨著無人機技術、3D打印技術，以及虛擬現實與增強現實技術的融入，建筑行業的工作模式正經歷著根本性的變革。這些前沿技術的應用，不僅極大地增強了設計與施工的精準度，還為建筑項目的成本控制與時間管理帶來了前所未有的優化與提升。展望未來，持續探索并實施這些技術創新，將是進一步提升建筑工程經濟效益、驅動行業邁向可持續發展的核心驅動力。

參考文獻：

［1］崔冰.齊齊哈爾市建筑工程經濟管理的技術評估與優化建議［J］.經濟師，2024（1）：292-293.

［2］侯子雯.淺談技術經濟評價在建筑工程經濟管理中的應用［J］.經濟師，2022（11）：289-290.

［3］王西凱.淺談建筑工程技術管理與核算成本控制［J］.價值工程，2022，41（10）：19-21.

［4］何勵敏.建筑工程經濟預算與成本控制策略［J］.工程技術研究，2020，5（12）：155-156.

［5］韋紅.建筑工程造價動態控制及施工方案的技術經濟研究［J］.住宅與房地產，2019（33）：28.