基于功能模块化拆分的预制混凝土夹心保温墙板二次成型精益制造工艺研究与应用
Research and application of lean manufacturing process for secondary forming process of prefabricated concrete sandwich insulation wall panel based on functional modular splitting
关键词：
装配式建筑；超低能耗；夹心剪力墙；精益制造；二次成型工艺；功能模块化；平模反打；立模
Key words：
Prefabricated building; Ultra-low energy consumption; Sandwich shear wall; Lean manufacturing; Secondary forming process; Functional modularization; Flat mold reverse; Vertical mold
刊期：
2025年第9期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.09.035.05
文章编号：
基金项目：
国家重点研发计划项目（2022YFC3801400）。
作者：
刘 昊，赵利辉，殷向东，周向东
单位：
北京榆构有限公司，北京100076
摘要
摘 要：针对严寒地区超低能耗建筑对高性能外墙板的需求，提出了一种基于功能模块化拆分的超厚预制混凝土夹心保温墙板二次成型精益制造工艺，该工艺将传统夹心保温墙板拆分为外叶保温连接系统和内叶结构层两个功能模块，采用平模反打工艺成型外叶保温连接系统半成品，采用平模或立模工艺集成内叶结构层。分析了二次成型精益制造工艺的原理、工艺流程、关键质量控制技术和应用效果，重点阐述了模具分体设计、立模顶部钢筋定位装置、立模液压-机械复合紧固系统等关键工艺设计，以及平模反打和立模集成的核心质量控制点，为装配式超低能耗建筑外墙板的工业化精益生产提供了理论依据与实践参考。
Abstract: A lean manufacturing process for secondary forming process of ultra-thick prefabricated concrete sandwich insulation wall panels based on functional modular splitting is proposed to meet the demand for high-performance exterior wall panels in ultra-low energy consumption buildings in severe cold regions. This process splits traditional sandwich insulation wall panels into two functional modules: the outer leaf insulation connection system and the inner leaf structural layer. The semi-finished product of the outer leaf insulation connection system is formed by using a flat mold reverse molding process, and the inner leaf structural layer is integrated by using a flat mold or vertical mold process. The principle, process flow, key quality control technologies, and application effect of the secondary forming lean manufacturing technology were analyzed, with a focus on the key process designs such as mold split design, top steel bar positioning device for vertical mold, hydraulic mechanical composite fastening system for vertical mold, as well as the core quality control points of flat mold reverse and vertical mold integration, which provides a theoretical basis and practical reference for the industrial lean production of prefabricated ultra-low energy building exterior wall panels.
结论
（1）二次成型工艺的“功能模块化拆分+高精度模具创新+分步成型集成”技术路线在夹心保温墙板生产中的应用，为装配式超低能耗建筑的设计与应用提供了有效借鉴与参考。
（2）二次成型工艺实现了高性能目标，结合高精度模具系统（特别是分体侧模、立模定位与紧固装置）和优化的二次成型流程（平模反打+立模或平模集成），实现了超厚三明治剪力墙外墙板的高制造精度（平整度≤3 mm、连接件定位偏差≤2 mm）和优异的保温气密性（保温板接缝≤1 mm），满足了超低能耗建筑对围护结构的严苛要求。
（3）二次成型工艺有效提升了生产效能，其中，模块化拆分实现了外叶保温连接系统的自动化流水线生产，二次成型优化了内叶结构混凝土浇筑环境，显著提高了人工产能（人工产能提升约40%），降低了人工强度。
（4）二次成型工艺的应用定位明确，特别适用于对保温性能和制造精度要求很高的严寒地区超低能耗建筑用外墙板，有效推动了绿色建筑的产业化进程。
（5）虽然二次成型工艺的平模+立模工艺在大型墙板精度提升方面优势明显，但其对设备（特别是高刚度立模）的依赖性较高，导致初期投入成本较大。未来需深化成本优化研究，并加强该工艺在极端严酷生产环境（如超低温）下的稳定性和适应性研究，以促进二次成型工艺的大规模推广应用。
参考文献
[1] 赵志刚,吕安安,杨思忠,等.超低能耗预制混凝土夹心保温墙板拉结件热工性能分析[J].混凝土与水泥制品,2021(2):87-90.
[2] 周剑,赵毅,王雪,等.预制混凝土夹心保温墙板中不锈钢板式拉结件复合受力性能试验研究[J].建筑结构学报,2024,45(增刊2):356-364.
[3] 宋正泉,孟宪宏,王晓锋.基于传递率函数的预制混凝土夹心保温墙板连接件损伤识别[J].振动与冲击,2024,43(14):308-316.
[4] 郑旭,郑勇,刘海成,等.夹心保温外墙板用不锈钢拉结件抗剪承载力研究[J].混凝土与水泥制品,2020(12):63-67.
[5] 徐桂明,陈旭东.预制混凝土夹心保温墙板热工性能试验研究与模拟分析[J].混凝土与水泥制品,2019(9):79-83.
[6] 王凌云,潘悦,赵钿.超低能耗被动房技术在焦化厂高层装配式公租房设计中的应用[J].城市住宅,2016,23(6):25-31.
[7] 叶浩文,李丛笑,朱清宇,等.预制装配式实现被动式超低能耗建筑技术与实践——中建科技成都研发中心示范项目[J].动感(生态城市与绿色建筑),2017(1):58-67.
[8] 吴自敏,楚洪亮,尹述伟,等.装配式混凝土结构被动式超低能耗建筑热桥处理措施[J].建筑节能,2018,46(9):70-74.
[9] 浦华勇,孔祥忠,李丛笑,等.基于被动式策略的装配式建筑外围护体系研究[J].施工技术,2020,49(8):36-39.
[10] 吴自敏,楚洪亮,尹述伟,等.装配式超低能耗建筑预制夹心保温墙板热桥控制措施研究[J].施工技术,2021,50(3):79-81.
[11] 鲍威,崔玉忠,周铭.成组立模法生产技术的应用与发展[J].墙材革新与建筑节能,2002(6):47-49.
[12] 孙志超,于海滨,蔡海宁.大型预制构件成组立模成型设备研究与应用[J].建筑技术,2018,49(增刊1):227-228.
引用本文
刘昊,赵利辉,殷向东,等.基于功能模块化拆分的预制混凝土夹心保温墙板二次成型精益制造工艺研究与应用[J].混凝土与水泥制品,2025(9):35-39.
LIU H,ZHAO L H,YIN X D,et al.Research and application of lean manufacturing process for secondary forming process of prefabricated concrete sandwich insulation wall panel based on functional modular splitting[J].China Concrete and Cement Products,2025(9):35-39.
上一个： 基于RF-SOA-DELM-AdaBoost模型的混凝土抗压强度预测及试验研究
下一个： 玄武岩纤维（BF）对天然沙漠沙混凝土工作性和力学性能影响研究
相关文件