装配式建筑是建筑业的新型生产方式,具有生产效率髙、环境污染低、节约能源、产品质量高等诸多优点。目前,我国既有的建筑业模式,无论从人力成本、环境代价还是发展阶段,都必须向工业化、智能化、装配化转型。因此,国家与地方政府都在大力推动与扶持装配式建筑的发展。虽然已有不少装配式住宅项目实施并落地,但主流是先完成施工图,再根据施工图进行构件拆分、生产制造和施工组织。随之带来的问题是构件拆分混乱、构件类型多、施工工序复杂,建造速度慢、效率低、施工质量差、建设成本高,极大的限制了装配式住宅的推广。此外,既有的居住空间限定是以功能空间为导向进行设计,以围合特定功能的空间为主要目的,忽略了构件组合对空间限定的重要性。因此,本研究旨在对住宅的空间设计和装配施工两方面分别对提升建造效率制定优化方法。住宅空间设计解决方案主要体现在设计方法的更新,装配施工解决方案主要为装配工序及竖向转运的优化。论文综述了住宅设计和建造优化设计的工作,总结了三个亟待解决的问题:一、如何从空间限定方面来提高建造效率。二、如何提高构件智能装配的效率。三、如何提高施工现场构件转运的效率。综述发现,既有住宅空间设计是以功能空间为导向进行空间限定,只能在运营阶段采用局部改造的方式来重新限定空间。另外构件装配顺序和竖向转运的定位布置依然依赖于人工经验的方式,没有科学的评价标准去模拟计算。因此,本文共7个章节,从构件组合空间设计、构件优化、装配顺序和竖向转运方面入手,通过大空间来限定组合空间构件的类型和数量,采用独立、简洁的构件便于拆装,利用智能优化算法解决构件装配顺序和竖向转运定位布置的优化问题。论文第1章综述了近年来装配式建筑发展和智能建造相关前沿研究,本研究的主要研究对象为钢筋混凝土住宅结构建造体系,目的是提高钢筋混凝土住宅的建造效率。论文第2章总结了既有居住空间限定的问题,明确了构件组合对空间限定的重要性,提出了采用现浇和分级装配技术形成大构件,组合成大而规整的空间,进而控制构件类型和数量。论文第3章提出了基于空间优化提高建造效率的方法,详细阐述了现浇和分级装配形成大构件的具体技术,并以项目案例佐证减少构件种类和数量对建造效率的提升,包括大幅降低了建造成本（减少构件种类11种,减少混凝土方量20.5%）。论文第4章进行了钢筋混凝土现浇工业化与预制工业化对比分析,从影响钢筋混凝土结构施工的四个关键因素（即混凝土,模板,钢筋和脚手架）入手,采用层次分析法（AHP）,阐述与预制工业化相比,现浇和分级装配技术在建造大空间住宅方面的优势。论文第5章从构件优化上,提出了采用独立、简单直接的构件几何形状、并行的装配顺序、尽可能采用高耐久性的构件。论文第6章建立了装配过程的构件重量、数量、安装难度和工时等评价指标,创新优化算法,快速得到最佳装配顺序,并以BIM仿真模拟来控制现场施工。论文第7章利用BIM模型获取构件材料供应点、构件初定位点以及可选的塔吊定位点坐标信息,建立多目标择优模型,用萤火虫算法来确定最佳的塔吊定位布置。该论文的主要创新点有:第一,从空间限定上,提出了采用规整大空间优化来控制结构构件类型和数量的方法。构件类型越少、数量越少,就越有利于制造、转运和装配构件。第二,基于机械产品装配顺序优化方法,建立了体现建筑构件装配特性的评价指标,在既有遗传算法基础上引入模拟退火程序模块,利用创新后的智能优化算法快速高效地得到构件装配顺序,形成清晰的装配过程仿真视频控制现场施工。第三,针对BIM软件只能获取构件相对坐标的现状,形成了BIM模型与CAD地形图结合获取构件定位世界坐标的关键技术。通过厘清构件材料供应点、构件初定位点和可选的塔吊定位点之间的传递关系,以及各定位点与塔吊运行的协同关系,形成塔吊定位优化模型,应用萤火虫算法解决了实际项目中的竖向转运定位布置优化问题。论文共计10万余字,图表135幅。