论应用区块链技术对装配式建筑发展的影响

摘 要：装配式建筑可以缩短工期，提高质量，节能环保，与此同时其建造流程也更为复杂，参与主体更多，且各主体间利益交互关系尚不明晰。鉴于此，文章结合区块链技术的特点，分析了其去中心化、不可篡改、开放性和透明性、可追溯性、匿名性和智能合约等特性对装配式建筑行业产生的影响，尤其是在信息共享模式和质量追溯方面发挥的作用，一方面在区块链技术的影响下，装配式建筑供应链的信息共享节点不再被限制于相邻节点之间，克服了供应链中常见的信息孤岛现象；另一方面，区块链可以推动建立更加完善的问责制度，改善装配式建筑的质量管理。通过分析区块链技术对装配式建筑的影响，为区块链技术在装配式建筑行业的推广提供参考。

关键词：装配式建筑；区块链；建筑行业

中图分类号：TP311.13   文献标识码：A 文章编号：1005-6432（2023）10-0194-03

DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2023.10.194

1 装配式建筑概述

作为当前建筑行业发展的主要趋势，装配式建筑的优点非常突出，可以大幅缩短工期、提高产品质量、减少能源消耗。相较于传统建筑，装配式建筑建造流程更为复杂、参与主体更多，且各主体间利益交互关系尚不明晰，一定程度上阻碍了装配式建筑的推广。

随着互联网、物联网的快速发展，建筑市场各企业间交互关系更为密切，作为新一代技术发展的产物，区块链技术可以有效处理多主体之间的信息共享问题，是一种分布式去中心化创新技术，被广泛应用于各行各业中，2021年国家颁布的“十四五”规划纲要中，明确指出要重点发展作为新兴数字产业的区块链技术，通过将区块链技术引入建筑领域中，推进整个行业的数字化升级。

2 区块链技术的特点

区块链可以看作是一种分散的、对等分布式网络账本，由一系列按时间顺序排列的区块组成。其中每一个块都含有前一个块的时间戳和交易数据等信息，在不改变所有后续块的情况下，无法变更存储在块中的数据，对数据进行更新维护需要成员进行身份验证，并且任何数据都可以在没有中间人的情况下共享。

区块链技术有几个重要特征，使其成为当前最具潜力的技术，可以彻底改变许多行业发展现状，包括装配式建筑行业。

2.1 去中心化

区块链技术的分布式账本系统使得即使没有管理员或中心数据存储机制，也可以获取完整的数据库。换句话说，即使没有第三方，也可以访问数据库和其完整的历史记录信息，从而实现人与人、点对点的交易。

2.2 不可篡改性

一旦数据添加到区块链中，就无法被篡改，区块链结构中的数据块带有时间戳，运用哈希算法加密，只有当系统的多数节点能够达成共识，不然输入的数据是无法篡改的。所有人都可以核验交易信息，但是验证结束后，数据存储到区块链中就无法变更或删除。一旦产生变动，就会存在不同的哈希值并被马上检测到，从而确保共享的账本不可被篡改。

2.3 开放性和透明性

加密系统重点保护加密交易方的私有信息，而其他数据则完全开放。系统准许所有网络节点都可以自由参与区块链数据的记录与维护，所有参与者都拥有查询数据的权限，因此整个信息系统是高度透明的。

2.4 可追溯性

作为一个块链式数据结构系统，区块链通过时间戳来识别记录所有交易信息，使得节点可以记录交易的顺序，同时可以方便地对数据进行溯源。一方面，时间戳确保了数据的真实性；另一方面，交易信息溯源的成本也得到了控制。

2.5 匿名性

区块链通过非对称加密方式进行数据加密，这种方式的加密主要有两个用途：首先，通过区块链中的数据加密确保了交易数据的安全性，交易双方不需要公开身份信息以获得彼此的信任。此外，区块链交易过程中，通过使用公钥和私钥，可以保护交易者的隐私权，通过让第三方验证身份信息，区块链技术能够维护和保护交易各方的隐私。

2.6 智能合约

智能合约是一种自动触发预设的规则和法律条款的代码，可以在双方通过区块链进行交易时自动执行。由于区块链技术具有不可篡改和可追溯等特性，和智能合约非常契合，随着区块链技术的推广，智能合约也逐渐整合到区块链中，丰富了节点间的价值转移方式，通过将复杂的规则条款程序化后由智能合约自动执行，在大大提高效率的同时避免人为干预带来的隐患。

3 区块链技术对装配式建筑的影响

3.1 信息共享模式

由于装配式建筑建造流程较为复杂，参与主体较多，装配式建筑建造全过程各参与方之间会形成庞大信息流，而信息流在原材料供应、生产加工和运输阶段发挥着重要作用，建造过程中各参与方既需要获取其他参与方信息，又要及时提供自身状态信息，如果各方不能及时获取所需的状态信息，可能导致生产或交付计划与进度计划不协调，进而造成运营混乱，项目工期延长，并增加供应链成本。

传统的装配式建筑信息共享模式，决策方之间互相并不信任，为追求自身利益最大化对于信息共享的积极性不高，不利于形成良好的信息共享狀态，由于信任关系是节点企业信息共享的关键，因此需要建立新的信息共享模式，重塑彼此的信任关系。

由于区块链技术具有去中心化、开放性、匿名性和不可篡改等特点，因此可以满足装配式建筑供应链信息共享场景中确认数据权属、降低数据风险等需求，可以促进装配式建筑供应链节点企业之间形成新型合作模式。在区块链技术的影响下，装配式建筑供应链的信息共享路径转变为网络式发展，更加强调系统的整体性，信息共享的节点不再被限制于相邻节点之间，有效克服了供应链中常见的信息孤岛现象。供应链上各参与方掌握有效信息后，能够合理安排各自的生产运营计划，根据环境变化及时做出调整，有利于提高整体运转效率。

3.2 质量追溯体系

由于装配式建筑是通过预先在工厂生产的预制构件运送至施工现场进行施工的，相比于传统的现场施工方式，可以提高施工质量，减少事故。然而随着施工场地的扩大，潜在的责任纠纷、延误交付、施工安全事故一定程度上影响了装配式建筑的推广和应用，同时这些问题有可能导致公众对装配式建筑的负面看法。为了进一步提高装配式建筑的质量管理水平，就需要建立一个完善的质量溯源体系，质量追溯要涵盖完整的生命周期，以确保可追溯性。

实施质量可追溯的关键在于从整个供应链的视角出发进行溯源，识别需要记录的信息并保存记录是确保可追溯性以及未来再次发现该信息的重要步骤。由于装配式建筑的供应链较为复杂，涉及设计、构件生产、运输、现场施工等全生命周期活动，为了追踪复杂供应链中产品问题的根源，就需要一个更加透明且防篡改的数据基础设施。传统的质量追溯通常是一种集中式模型，其中所有捕获的信息都被传输到一个中央数据库，该数据库无法公开透明地执行，因此审查的结果可能有问题。此外，集中式结构必须由权威的第三方管理和维护，该第三方容易受到攻击、数据篡改和数据泄露，而区块链技术提供了对供应链多主体的可视性，同时针对装配式建筑供应链中的信息不对称问题，区块链技术可以实现分散化以确保可追溯性的开放性和透明度，并通过嵌入质量追溯全过程的智能合约，自动实现数据聚合、对比和跟踪。在基于区块链的可追溯系统中，数据由传感器提取并记录在区块链中，可以更方便地沿着产品从源头到施工现场的路径追踪产品，同时施工过程中的信息也可以随时记录并追踪，使得装配式建筑生命周期中所有不可或缺的信息都记录在案，同时确保质量追溯过程中信息的真实性。

区块链技术可以解决传统质量追溯系統的集中化高、透明度低、可访问性差、数据可篡改等缺点。结合区块链技术不可篡改、智能合约、可追溯和透明度高的特点，可以建立更加完善的问责制度，改善装配式建筑的质量管理。

4 区块链技术的作用

由于装配式建筑供应链参与主体较多，信息共享的水平不高，使得装配式建筑供应链管理的难度增大。此外，随着场地的增加，预制构件从生产到施工现场的吊运安装，质量问题变得更加难以控制，对实时信息共享和质量的追溯提出了更高的要求，因此区块链技术在装配式建筑行业有着巨大的应用潜力。

根据区块链技术的特性，可以将其应用到信息共享和质量追溯问题中，如图1所示。区块链可以优化装配式建筑供应链的信息共享水平，提高管理效率，同时有助于建立一个更加完善的质量追溯体系，提高装配式建筑的质量管理水平，促进建筑行业向更加智能化、集成化和数字化的方向发展。

图1 区块链技术在信息共享和质量追溯中的应用

5 总结与展望

随着区块链技术的逐步推广，其在未来将广泛应用于各个行业中，因此应当充分了解区块链技术在装配式建筑的应用前景，考虑采用区块链技术促进信息互联和质量管理，使区块链技术在装配式建筑的应用价值得到充分发挥。

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［作者简介］张为港（1997—），男，汉族，河南安阳人，研究生，研究方向：装配式建筑。