論應用區塊鏈技術對裝配式建筑發展的影響

摘?要：裝配式建筑可以縮短工期，提高質量，節能環保，與此同時其建造流程也更為復雜，參與主體更多，且各主體間利益交互關系尚不明晰。鑒于此，文章結合區塊鏈技術的特點，分析了其去中心化、不可篡改、開放性和透明性、可追溯性、匿名性和智能合約等特性對裝配式建筑行業產生的影響，尤其是在信息共享模式和質量追溯方面發揮的作用，一方面在區塊鏈技術的影響下，裝配式建筑供應鏈的信息共享節點不再被限制于相鄰節點之間，克服了供應鏈中常見的信息孤島現象；另一方面，區塊鏈可以推動建立更加完善的問責制度，改善裝配式建筑的質量管理。通過分析區塊鏈技術對裝配式建筑的影響，為區塊鏈技術在裝配式建筑行業的推廣提供參考。

關鍵詞：裝配式建筑；區塊鏈；建筑行業

中圖分類號：TP311.13???文獻標識碼：A?文章編號：1005-6432（2023）10-0194-03

DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2023.10.194

1?裝配式建筑概述

作為當前建筑行業發展的主要趨勢，裝配式建筑的優點非常突出，可以大幅縮短工期、提高產品質量、減少能源消耗。相較于傳統建筑，裝配式建筑建造流程更為復雜、參與主體更多，且各主體間利益交互關系尚不明晰，一定程度上阻礙了裝配式建筑的推廣。

隨著互聯網、物聯網的快速發展，建筑市場各企業間交互關系更為密切，作為新一代技術發展的產物，區塊鏈技術可以有效處理多主體之間的信息共享問題，是一種分布式去中心化創新技術，被廣泛應用于各行各業中，2021年國家頒布的“十四五”規劃綱要中，明確指出要重點發展作為新興數字產業的區塊鏈技術，通過將區塊鏈技術引入建筑領域中，推進整個行業的數字化升級。

2?區塊鏈技術的特點

區塊鏈可以看作是一種分散的、對等分布式網絡賬本，由一系列按時間順序排列的區塊組成。其中每一個塊都含有前一個塊的時間戳和交易數據等信息，在不改變所有后續塊的情況下，無法變更存儲在塊中的數據，對數據進行更新維護需要成員進行身份驗證，并且任何數據都可以在沒有中間人的情況下共享。

區塊鏈技術有幾個重要特征，使其成為當前最具潛力的技術，可以徹底改變許多行業發展現狀，包括裝配式建筑行業。

2.1?去中心化

區塊鏈技術的分布式賬本系統使得即使沒有管理員或中心數據存儲機制，也可以獲取完整的數據庫。換句話說，即使沒有第三方，也可以訪問數據庫和其完整的歷史記錄信息，從而實現人與人、點對點的交易。

2.2?不可篡改性

一旦數據添加到區塊鏈中，就無法被篡改，區塊鏈結構中的數據塊帶有時間戳，運用哈希算法加密，只有當系統的多數節點能夠達成共識，不然輸入的數據是無法篡改的。所有人都可以核驗交易信息，但是驗證結束后，數據存儲到區塊鏈中就無法變更或刪除。一旦產生變動，就會存在不同的哈希值并被馬上檢測到，從而確保共享的賬本不可被篡改。

2.3?開放性和透明性

加密系統重點保護加密交易方的私有信息，而其他數據則完全開放。系統準許所有網絡節點都可以自由參與區塊鏈數據的記錄與維護，所有參與者都擁有查詢數據的權限，因此整個信息系統是高度透明的。

2.4?可追溯性

作為一個塊鏈式數據結構系統，區塊鏈通過時間戳來識別記錄所有交易信息，使得節點可以記錄交易的順序，同時可以方便地對數據進行溯源。一方面，時間戳確保了數據的真實性；另一方面，交易信息溯源的成本也得到了控制。

2.5?匿名性

區塊鏈通過非對稱加密方式進行數據加密，這種方式的加密主要有兩個用途：首先，通過區塊鏈中的數據加密確保了交易數據的安全性，交易雙方不需要公開身份信息以獲得彼此的信任。此外，區塊鏈交易過程中，通過使用公鑰和私鑰，可以保護交易者的隱私權，通過讓第三方驗證身份信息，區塊鏈技術能夠維護和保護交易各方的隱私。

2.6?智能合約

智能合約是一種自動觸發預設的規則和法律條款的代碼，可以在雙方通過區塊鏈進行交易時自動執行。由于區塊鏈技術具有不可篡改和可追溯等特性，和智能合約非常契合，隨著區塊鏈技術的推廣，智能合約也逐漸整合到區塊鏈中，豐富了節點間的價值轉移方式，通過將復雜的規則條款程序化后由智能合約自動執行，在大大提高效率的同時避免人為干預帶來的隱患。

3?區塊鏈技術對裝配式建筑的影響

3.1?信息共享模式

由于裝配式建筑建造流程較為復雜，參與主體較多，裝配式建筑建造全過程各參與方之間會形成龐大信息流，而信息流在原材料供應、生產加工和運輸階段發揮著重要作用，建造過程中各參與方既需要獲取其他參與方信息，又要及時提供自身狀態信息，如果各方不能及時獲取所需的狀態信息，可能導致生產或交付計劃與進度計劃不協調，進而造成運營混亂，項目工期延長，并增加供應鏈成本。

傳統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，由于信任關系是節點企業信息共享的關鍵，因此需要建立新的信息共享模式，重塑彼此的信任關系。

由于區塊鏈技術具有去中心化、開放性、匿名性和不可篡改等特點，因此可以滿足裝配式建筑供應鏈信息共享場景中確認數據權屬、降低數據風險等需求，可以促進裝配式建筑供應鏈節點企業之間形成新型合作模式。在區塊鏈技術的影響下，裝配式建筑供應鏈的信息共享路徑轉變為網絡式發展，更加強調系統的整體性，信息共享的節點不再被限制于相鄰節點之間，有效克服了供應鏈中常見的信息孤島現象。供應鏈上各參與方掌握有效信息后，能夠合理安排各自的生產運營計劃，根據環境變化及時做出調整，有利于提高整體運轉效率。

3.2?質量追溯體系

由于裝配式建筑是通過預先在工廠生產的預制構件運送至施工現場進行施工的，相比于傳統的現場施工方式，可以提高施工質量，減少事故。然而隨著施工場地的擴大，潛在的責任糾紛、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用，同時這些問題有可能導致公眾對裝配式建筑的負面看法。為了進一步提高裝配式建筑的質量管理水平，就需要建立一個完善的質量溯源體系，質量追溯要涵蓋完整的生命周期，以確保可追溯性。

實施質量可追溯的關鍵在于從整個供應鏈的視角出發進行溯源，識別需要記錄的信息并保存記錄是確保可追溯性以及未來再次發現該信息的重要步驟。由于裝配式建筑的供應鏈較為復雜，涉及設計、構件生產、運輸、現場施工等全生命周期活動，為了追蹤復雜供應鏈中產品問題的根源，就需要一個更加透明且防篡改的數據基礎設施。傳統的質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到一個中央數據庫，該數據庫無法公開透明地執行，因此審查的結果可能有問題。此外，集中式結構必須由權威的第三方管理和維護，該第三方容易受到攻擊、數據篡改和數據泄露，而區塊鏈技術提供了對供應鏈多主體的可視性，同時針對裝配式建筑供應鏈中的信息不對稱問題，區塊鏈技術可以實現分散化以確保可追溯性的開放性和透明度，并通過嵌入質量追溯全過程的智能合約，自動實現數據聚合、對比和跟蹤。在基于區塊鏈的可追溯系統中，數據由傳感器提取并記錄在區塊鏈中，可以更方便地沿著產品從源頭到施工現場的路徑追蹤產品，同時施工過程中的信息也可以隨時記錄并追蹤，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，同時確保質量追溯過程中信息的真實性。

區塊鏈技術可以解決傳統質量追溯系統的集中化高、透明度低、可訪問性差、數據可篡改等缺點。結合區塊鏈技術不可篡改、智能合約、可追溯和透明度高的特點，可以建立更加完善的問責制度，改善裝配式建筑的質量管理。

4?區塊鏈技術的作用

由于裝配式建筑供應鏈參與主體較多，信息共享的水平不高，使得裝配式建筑供應鏈管理的難度增大。此外，隨著場地的增加，預制構件從生產到施工現場的吊運安裝，質量問題變得更加難以控制，對實時信息共享和質量的追溯提出了更高的要求，因此區塊鏈技術在裝配式建筑行業有著巨大的應用潛力。

根據區塊鏈技術的特性，可以將其應用到信息共享和質量追溯問題中，如圖1所示。區塊鏈可以優化裝配式建筑供應鏈的信息共享水平，提高管理效率，同時有助于建立一個更加完善的質量追溯體系，提高裝配式建筑的質量管理水平，促進建筑行業向更加智能化、集成化和數字化的方向發展。

圖1?區塊鏈技術在信息共享和質量追溯中的應用

5?總結與展望

隨著區塊鏈技術的逐步推廣，其在未來將廣泛應用于各個行業中，因此應當充分了解區塊鏈技術在裝配式建筑的應用前景，考慮采用區塊鏈技術促進信息互聯和質量管理，使區塊鏈技術在裝配式建筑的應用價值得到充分發揮。

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