淺談裝配式建筑推廣應用中帶來的思考

■ 楊 慧 Yang Hui

1 裝配式建筑的內(nèi)涵

近年來，全國各地的業(yè)內(nèi)人士都在談裝配式建筑，但很多業(yè)內(nèi)人士也常常將裝配式建筑概念混淆了。

裝配式建筑≠裝配式結(jié)構(gòu)≠建筑工業(yè)化≠建筑產(chǎn)業(yè)化≠PC建筑 。

裝配式建筑是一個系統(tǒng)工程，由結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護系統(tǒng)、設備與管線系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)四大系統(tǒng)組成，裝配式結(jié)構(gòu)是裝配式建筑的一部分。建筑工業(yè)化首次出現(xiàn)于聯(lián)合國經(jīng)濟事務部發(fā)表的《逐步實現(xiàn)建筑工業(yè)化的政府政策及措施指南》，其定義是，以工業(yè)化模式對建筑行業(yè)進行改造，使建筑行業(yè)逐漸從傳統(tǒng)勞動密集型的手工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)型為社會化產(chǎn)業(yè)。裝配式建筑是建筑工業(yè)化的表現(xiàn)形式之一，但不完全等于建筑工業(yè)化。產(chǎn)業(yè)化主要是指生產(chǎn)工業(yè)化、市場化。工業(yè)化生產(chǎn)是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的必要前提，通過產(chǎn)業(yè)化的順利實施可以提高建筑產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。產(chǎn)業(yè)化的最終目的是通過部件的生產(chǎn)工廠化、施工裝配化實現(xiàn)產(chǎn)銷供一體的產(chǎn)業(yè)鏈條，同時使用現(xiàn)代信息技術(shù)及管理手段，有效實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的流暢對接。建筑工業(yè)化是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化實施過程中的重要組成部分與必經(jīng)之路。裝配式建筑可以有各種材料和各種尺寸，鋼筋混凝土是裝配式建筑中的一種材料，簡稱PC建筑，此外還有鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建筑。

綜上，裝配式建筑就是用預制部品部件在工地裝配而成的建筑，不應該通過高大上的描述，為了趕潮流把裝配式建筑的內(nèi)涵搞混了。概念清楚，問題和解決方式的途徑才能搞清晰，搞明白。裝配式建筑的發(fā)展要踏踏實實，不忘初心，不趕時髦，直視推廣應用中的問題，依靠市場的自發(fā)調(diào)節(jié)，參建各方的自發(fā)需求，促使裝配式建筑更好更快更穩(wěn)地發(fā)展。

2 裝配式建筑的應用推廣現(xiàn)狀

本文以上海市閔行區(qū)為例，分析這些年來裝配式建筑的推廣與應用。2014年4月，閔行區(qū)政府轉(zhuǎn)發(fā)了《關于本區(qū)進一步推進裝配式建筑發(fā)展的實施意見》，成立了推進裝配式建筑發(fā)展聯(lián)席會議領導小組，分管副區(qū)長任組長，區(qū)建設和管理委員會主任、區(qū)住房保障房屋管理局局長為副組長，區(qū)發(fā)展改革委、區(qū)財政局、區(qū)規(guī)劃土地局、區(qū)行政服務中心為成員單位，聯(lián)席會議領導小組下設辦公室在區(qū)建設管理委。領導小組明確了各職能部門的職責分工，落實編制年度實施計劃、土地供應征詢意見、加強審批和監(jiān)督管理、加大宣傳力度等具體工作，共同推進裝配式建筑發(fā)展。

自聯(lián)席會議成立后，每年年初，分管副區(qū)長在召開的全區(qū)建設工程質(zhì)量安全工作大會上，都會強調(diào)大力推進裝配式建筑發(fā)展，并就具體工作進行部署。由建管委牽頭，每年年初均會對裝配式建筑落實情況進行自查，并編制當年度實施計劃；年中召開聯(lián)席會議，總結(jié)上半年推進情況，部署下階段工作；每年一次對裝配式建筑、綠色建筑推進情況聯(lián)合檢查。

目前，閔行區(qū)裝配式結(jié)構(gòu)在建在監(jiān)項目共9個，實施裝配式建筑57.79萬m2，其中公建23.32萬m2，住宅34.47萬m2。2017年度1～5月，已報建的裝配式建筑項目為17個，實施裝配式建筑面積83.7萬m2，已發(fā)放施工許可證的裝配式建筑項目7個，實施裝配式建筑面積 33.75萬m2。

根據(jù)2016年上海的政策，總建筑面積5 000 m2以上的新建公建、居住建筑，總建筑面積2 000 m2以上的新建工業(yè)廠房、配套辦公、研發(fā)項目都將實施裝配式建筑。

從上述信息能夠發(fā)現(xiàn)，裝配式建筑在今后的項目上占比呈井噴式增長，已經(jīng)從面上推廣發(fā)展到量上的全覆蓋，估計到2019年，上海幾乎所有的在建土建項目都將實施裝配式建筑。

3 裝配式建筑在實施中的主要問題

意識有待增強是認識上的問題，本文主要闡述開發(fā)商、設計單位、施工單位、構(gòu)件廠、物流企業(yè)在實施中面臨的主要問題。社會化生產(chǎn)不夠成熟，建筑、結(jié)構(gòu)、安裝、裝修脫節(jié)，設計、加工、裝配脫節(jié)，技術(shù)、管理、市場脫節(jié)，沒有形成一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合力，產(chǎn)業(yè)鏈的整合明顯滯后于當前建筑工業(yè)化快速發(fā)展的需求。傳統(tǒng)的承發(fā)包模式、組織方式、管理模式、流程制度使得參與方之間信息的交互存在障礙，無法及時交流共享。

4 解決問題的思考

4.1 AEC無縫鏈接推動裝配式建筑發(fā)展

裝配式建筑的產(chǎn)業(yè)鏈是一種社會化生產(chǎn)要素的集成，包括AEC。A、E、C是指建筑Architecture，工程設計Engineering，施工Construction。國內(nèi)的工程設計往往指的是水電、設備、結(jié)構(gòu)、裝修的設計。只有把建筑方案和工程設計中的這些領域有效結(jié)合，才能積極推動裝配式建筑發(fā)展。AEC的實質(zhì)，就是在設計階段要充分考慮后期會發(fā)生的相關需求，進行無縫、有效、各專業(yè)之間的溝通和配合，形成有效的成果。這個成果不僅是圖紙、表格，更重要的是流程和制度。設計階段需要A和E的合理鏈接，有效溝通，為后階段的參與者所使用，A和E形成的實質(zhì)、成果才能真正支撐后面施工的順利完成。C包含了施工中生產(chǎn)和現(xiàn)場兩個環(huán)節(jié)的項目管理。A、E時考慮C的合理性、工期的有效性和價款的最優(yōu)化，C時考慮設備和建材采購。A、E、C本身還有交互，需要動態(tài)的信息傳遞與共享，才能滿足施工方案和設計要求的統(tǒng)一。

4.2 BIM技術(shù)推動裝配式建筑發(fā)展

建筑信息模型（以下簡稱“BIM”）技術(shù)是基于三維建筑模型的信息集成和管理技術(shù), 應用于工程規(guī)劃、勘察、設計、制造、施工及運營維護等各階段，實現(xiàn)建筑全生命期各參與方和環(huán)節(jié)的關鍵數(shù)據(jù)共享及協(xié)同。BIM技術(shù)平臺，利用三維模型，直觀了解實際構(gòu)造，提出優(yōu)化意見；通過多專業(yè)協(xié)同，提前發(fā)現(xiàn)圖紙錯誤，提高設計準確性；通過碰撞檢查，解決錯漏碰缺，避免返工窩工；通過模擬工序，提前掌握各工序同步、搭接效果，提高施工效率；通過不斷錄入數(shù)據(jù)及修正模型，為運營維護提供參數(shù)基礎。同時BIM技術(shù)在規(guī)劃方面，還可以進行外墻日照、戶內(nèi)日光、人流通道、入口位置、人員疏散等工作（圖1、2）。

以閔行區(qū)為例，2016年，已有兩個公建項目開始了裝配式建筑+BIM的應用模索，值得注意的是，兩個項目都是設計未使用BIM技術(shù)，而施工總包單位出于自發(fā)需求的應用，主動建模為施工服務。

圖1 BIM技術(shù)的全過程運用

圖2 BIM的建設工程信息交互

（1）項目都非住宅類建筑，個性化的設計需求較難推行標準化構(gòu)件，故而構(gòu)件種類較多，涵蓋了框梁、次梁、疊合板、樓梯、板、內(nèi)外墻板等，為確保預制構(gòu)件數(shù)量準確無誤，項目都在設計圖紙清單、構(gòu)件廠數(shù)量清單基礎上增加了BIM構(gòu)件明細表，從而確保構(gòu)件數(shù)量準確。基于BIM技術(shù)開發(fā)PC構(gòu)件的過程管理軟件，深化建模→建立項目PC構(gòu)件庫→移動端查看→移動端驗收,從而實現(xiàn)全過程管理的可追溯（圖3）。

（2）通過BIM的三維建模，將現(xiàn)澆柱與預制梁連接部位鋼筋節(jié)點建成，并分析鋼筋綁扎最優(yōu)工序以提高施工效率。通過BIM構(gòu)件明細表分析各型號構(gòu)件重量、規(guī)格尺寸等信息，針對預制構(gòu)件吊裝技術(shù)方案進行三維動畫模擬，直觀清晰地展示方案的每道工序，在吊裝施工前，由項目管理人員對吊裝方案進行審核，并提出優(yōu)化意見，確保吊裝作業(yè)高效合理進行。

圖3 基于BIM的裝配式構(gòu)件管理程序

（3）有效解決了預制構(gòu)件碰撞問題。施工總包單位為確保預制構(gòu)件現(xiàn)場吊裝施工的準確性，在建模期對圖紙進行審查校核，提前發(fā)現(xiàn)圖紙錯誤之處并反饋設計院審核修改。通過BIM建模進行碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)構(gòu)件深化圖紙中錯漏碰缺，并生成碰撞報告反饋設計院審核修改，確保預制構(gòu)件加工生產(chǎn)無誤,有效地減少了施工階段的錯誤損失和返工，并利用碰撞優(yōu)化模型出施工圖指導施工(圖4)。

圖4 基于BIM的項目應用流程

5 結(jié)語

A、E、C的無縫鏈接形成有效的實質(zhì)，BIM平臺的管理才能形成有效實質(zhì)，BIM平臺真正的數(shù)據(jù)核心要通過A、E、C來實現(xiàn)。A、E、C交流實踐的結(jié)果能提供精細化的數(shù)據(jù)，使得后端項目生產(chǎn)施工數(shù)據(jù)化、精細化管理成為可能。A、E、C構(gòu)成BIM平臺管理核心流程和內(nèi)容，只有真正實現(xiàn)通過A、E、C的無縫鏈接，有效保證信息傳遞，BIM才能真正落地。

國務院19號文《關于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》提出，裝配式建筑原則上應采用工程總承包方式。A、E、C的無縫對接和BIM技術(shù)的應用將積極推動工程總承包模式的發(fā)展，有利于項目統(tǒng)一管理，解決溝通、效率問題，從而有效解決目前裝配式建筑在實施推進應用中的問題。隨著裝配式建筑市場的逐步形成，EPC模式、AEC模式和BIM技術(shù)會使越來越多的建設單位自發(fā)選用，相信不久以后會進入全面應用階段。