基于BIM技術的綠色裝配式發展策略研究
——以大別山地區為例

謝 軒，涂勁松，覃愛民，董文秀，黃 潤

(1.皖西學院 建筑與土木工程學院，安徽 六安237012；2.皖西學院 環境與旅游學院，安徽 六安 237012)

建筑產業是國民經濟重要的支柱產業，在行業的科技轉型中，綠色裝配式建筑應運而生，這種建筑方式不同于傳統施工工藝，其建筑的各部分構件主要是由裝配式工廠加工成型，再通過專業的運輸設備，將各部分構件運往項目現場進行精準拼接安裝，具有設計標準化、生產工廠化、施工裝配化、裝修一體化、管理信息化、應用智能化等特征。綠色裝配式建筑的施工方式及工藝適用面廣，預制構件的選材包括傳統的鋼筋混凝土材料，同時在木結構建筑和鋼結構建筑中也有廣泛的應用，發展前景廣闊[1]。

伴隨著建筑信息化技術的發展，智能化、模塊化建筑成為建筑發展的主流，尤其以BIM技術應用、裝配式集成建筑應用最為典型。國家和各省市陸續出臺了促進裝配式發展的政策文件，安徽省在2016年發布了《安徽省人民政府辦公廳關于大力發展裝配式建筑的通知》，明確了綠色裝配式建筑的發展目標，要求到2025年，新建建筑的裝配式設計面積占比的15%在五年內提升到30%[2]。

大別山地區作為建筑產業技術轉型的重點地區，其BIM裝配式技術及項目開展如火如荼，但受限于相關因素，裝配式建筑在新建建筑中進程緩慢。BIM與裝配式技術的結合，不僅能夠助推地方乃至全國建筑行業的進一步優化發展，同時對實踐綠色建筑發展等有著積極的作用，深入剖析BIM技術在裝配式建筑發展中的策略，有助于更好的指導裝配式建筑行業在未來技術發展的潮流中找準方向。

一、大別山地區裝配式建筑發展劣勢分析

(一)大別山地區裝配式企業發展現狀

1.裝配式生產企業數量不足

大別山地區裝配式企業起步較晚，具有加工生產裝配式構件的基地數量不足，行業影響程度遠不如其他地區，政府配套相關扶持政策不夠全面，容易引發價格壟斷等不利于裝配式前期發展的現象。最終導致建筑開發成本上升，降低了裝配式建筑在市場中的競爭力，導致本地區開發企業不愿開發裝配式建筑項目。

2.產業技術能力不高

大別山地區的裝配式建筑一般都是政府主導的保障房工程，而保障性住房建設工程一般為當地行政主管部門牽頭項目，其建造施工要求適應裝配式建筑發展特點，是當地裝配式企業理想的建設方向，但大別山地區受限于環境發展因素，目前并不具備高程度發展裝配式保障住房的條件，企業缺少驗證實施裝配式建筑技術的舞臺，其產業技術能力的提升也受到限制。

3.裝配式企業在政策和技術方面受限較大

建設施工企業受制于政策及技術方面的不利因素，自身在推廣普及裝配式建筑項目方面就失去了優勢，同時作為甲方的項目需求單位也無法對實際工程給予多方面的優惠及幫助，最終導致大別山地區的裝配式生產單位在較大阻力的項目發展過程中失去積極性，企業發展呈現出整體數量偏少，產業布局過于集中的現象，影響了地區裝配式技術及企業的發展步伐，目前大別山地區裝配式部分企業布局和企業現狀如表1所示。

表1 安徽大別山地區綠色裝配式生產企業現狀一覽表(截至2019年數據)

(二)生產能力

大別山地區的裝配式企業在面對各種不利條件的情況下，自身發展也有著不一樣的特點，本土企業如安徽高迪環保在前期的打造中已經形成規模，同時興起的一批裝配式建筑科技企業如安徽中擎公司、安徽華景公司等也在積極向建筑產業現代化企業轉型。在這個過程中，大別山地區也涌現出一批具有代表性的裝配式建筑案例，如皖西賓館、索伊大廈等，一批產業化裝配式項目如和美佳苑、鳳凰苑二期等順利推進，目前已經完工和正在建設的部分裝配式建筑如表2所示。

表2 大別山地區綠色裝配式已建項目實施一覽表

但鑒于大別山地區裝配科技發展環境的制約，其模具研發成本及維護施工成本遠高于目前主流的現澆一體式項目，新產品構件的開發難度及團隊研發成本讓許多裝配式企業望而卻步，受止于前期過高的科技研發投入，及后期不可控的效益回收，大多數企業在初期產能預期與最終實際產能指標相差較大。

(三)BIM技術應用方面

1.裝配式建筑技術標準不完善

以裝配式生產方式為主的建筑工程中，在各環節都需要有技術標準作為參考，裝配式建筑必須做到有標準可依，而在大別山地區的裝配式企業發展尚處于起步階段，本地的建筑行業發展速度與規模也處于初步階段，與其他地區成熟的大型裝配式企業相比，在技術標準這一塊很難形成統一且合理的標準，技術應用也呈現出遍地開花，家家不同的現象，同發達地區借鑒的相關技術應用標準，也不能夠很好地適應大別山地區裝配式建筑技術應用的實際環境[3]。

2.模數制體系不健全

發展BIM裝配式建筑技術的一個重要手段就是實現建筑模數體系的最大化，而大別山本土地區的裝配式企業，在BIM設計階段，對于構件的收集手段主要依托軟件廠商提供的云族庫，以及自身預制裝配生產線的生產能力，對于部分部品構件的使用則是協調大于設計，企業與企業間也是各自為政，在相互的研討交流工作中并沒有針對通用的地方模數體系進行探討，導致企業的模數體系適用面窄，無法激發企業研發探討模數體系的熱情。

3.BIM信息技術應用程度不夠

裝配式建筑在生產過程中，其主要運用到的技術包括BIM全過程智能信息展示和RFID數據識別手段，這兩種技術方式能夠很好地體現裝配式建筑與傳統建筑在項目初期、中期以及后期維護中的不同，也是裝配技術的主要魅力所在[4]。而目前大別山地區的裝配式信息技術手段流于表面，對BIM信息化技術及RFID技術的運用很少見到，對兩者的實踐則更多的處于理論研究階段，應用程度不高，導致裝配式建筑在后期的成果展示中與傳統建筑手段差別不大，形成阻礙。

(四)政策方面

1.裝配式政策規范不完善

目前激勵裝配式建筑發展的相關落地政策標準尚不完善，資金上的支持不夠充分，在稅收上存在很多不合理的地方。裝配式建筑結構體系與現澆建筑存在很大不同，裝配式建筑實施過程中所參照的相關規范依然不統一，不利于其在實際工程中的應用與推廣。

2.激勵性文件力度不夠

裝配式建筑的發展離不開當地政府的扶持政策的大力支持，縱觀大別山地區行政部門的優惠政策文件，不難發現其主要內容是以上級部門下達的硬性指標為主，大多為結果與目標性質的強制要求，在激勵性政策方面有所不足，還需要在更多的方面和更加強力的措施來提升裝配式建筑的發展空間。

二、裝配式建筑發展的優勢分析

(一)高新技術基地

裝配式建筑基地，具有非常強的輻射能力，特別是對于大別山地區來說，不論在設計、生產等過程中，都需要不斷的實踐探索，而產業化基地正好可以在園區內完成這一過程。在這幾年的建筑行業科技研發過程中，本土行業也衍生出眾多優秀的領先企業及產業園，在大量的實踐過程中，這些企業不斷探索，通過多渠道多手段，與地方高校及科研院所合力培養裝配式專業隊伍，積極與社會政府及同行業溝通，了解社會需要，奠定了高新技術產業基地的基石。

(二)對建筑節能減排的要求

自從國家建設部門對綠色建筑實施標準頒布具體要求以來，建筑施工單位的施工環境要求越來越嚴格，建設成本也越來越高[5]。大別山地區作為全國重要的生態環境保護地，更應該積極發揮其綠色生態的地域特點所帶來的優勢，低效高能耗的建筑施工方式終將因國家節能減排等相關政策的限制而慢慢退出市場。反觀裝配式建筑其可持續發展的特點，以及對資源和環境的友好性，可以預估裝配式建筑這種新建筑方式所帶來的巨大的行業效益。

(三)政府民生工程對裝配式建筑的促進

國家發展規劃中，明確提出大力建設民生住房，用來保障國內低收入群體的基本住房權利，大別山地區在發展過程中，必將迎來大量的城市建筑改遷工程，對于需要適時發展裝配式建筑的企業和施工單位來說，在政府相關政策的保障及住房建設規模的刺激下，組織專業的團隊，對裝配式建筑所需要的標準化模塊及構件、BIM等相關技術進行行業研發及整合，并最終形成符合大別山地區裝配式建筑發展的行業公認全流程標準將是最好的契機。

近年來，大別山地區高度重視綠色裝配式建筑產業的發展，并進行了多角度全方位的大力支持。在原有傳統裝配制造產業基礎之上，對新裝配式建筑項目的落地發展也是不遺余力地推進，堅持內育外聯，一手抓企業培育，著力引導企業轉型升級，一手抓招商引資，為發展綠色裝配式建筑產業奠定基礎。

三、大別山地區裝配式建筑發展推進策略

(一)建立完善的裝配式建筑政策標準及發展措施

在當前階段，大別山地區裝配式建筑行業發展必須依托政府相關傾斜政策的扶持，以便從事該行業的企業單位在主導思想政策的引領下盡量規避不可預測的行業風險及高額成本所帶來的建設投資壓力。鑒于目前多數地區出臺的相關優惠政策，在具體的支持措施上應有明確量化條款方便掌握與實施。如對裝配式企業在項目建設用地、投資貸款額度、資金補助、項目設計指標及減免稅賦等方面制定明確的量化扶持標準。同時對裝配式行業所關心的構件計價標準的制定，政府職能部門應主動聯系企業，協同進行編制，這樣才能夠讓裝配式企業在政策上相信本土政府主管部門的誠意，感受到明確的政策支持力度，在項目投資與實施前期，才能明確企業在發展過程中的投入與回報，增強企業及施工單位在本土地區進行行業技術推廣應用的信心。

(二)技術方面推進策略

完善的技術體系是開展裝配式建筑的基礎，大別山地區的裝配式建筑發展剛剛起步，尚未形成系統性的規范體系，而裝配式建筑在整個施工流程中的各個環節都需要有相關的技術標準作為依據，這直接阻礙了裝配式建筑項目在本土地區的進一步發展。

1.實行裝配模數化

裝配式企業在發展自身技術力量的同時，應該以實現建筑構件模塊化為主要研究核心，在設計階段就要考慮建筑各部分構件的合理模塊，并在模塊數量達到一定規模的時候進行篩選，對常用模塊進行通用數據庫改良，形成通用裝配模塊數據庫。大別山地區的裝配式研發企業，應在部門中設置專門的模塊數據處理中心，并于其他企業及施工單位形成數據互聯，通過項目實踐的方式，分析優化數據庫中的模塊使用情況，最終形成具有符合地方特色的構件庫及相應數據目錄。以此為基礎形成的通用模塊數據，具有符合本土地區項目需要的通用性及豐富度，是實現大別山區域內裝配式建筑跨越式發展的重要手段和措施。

2.完善模塊構件的通用和專用體系

在形成一定規模的模塊數據庫之后，本土地區行業需要在大量BIM裝配式工程實踐的基礎上，形成對裝配式構件進行篩選的行之有效的方法，并以此來劃分構件庫中的常用構件模塊和特殊構件模塊，這樣，在未來形成行業聯盟的大背景下，各個BIM裝配式施工企業及單位，才有可能在龐大的數據庫中，快速有效的選擇甄別符合自己地方項目的構件模型。對于大別山地區而言，BIM裝配式尚處于起步階段，所涉及的項目多為政府投資建設的民生類公寓，前期發展通用模塊體系將會是大多數裝配式企業的選擇，在這些選擇下進行數據收集和篩查，可以得到適合于專用模塊體系的數據信息，最終形成適應于大別山地區的較為完整統一的裝配式模塊通用及專用體系。

(三)構件設計-施工一體化，成立行業聯盟

大別山地區的裝配式建筑企業和施工單位在整個項目流程中，各環節面對的問題很多，但是結合業界成熟地區的發展成果來看，未來的裝配式企業必須將設計環節與施工及后期維護這幾大塊統一起來形成體系。這種統一要從項目招投標環節入手，在項目發包制度上實行一體化招標，要求企業具有設計施工一體化資質，避免設計與施工脫節。這樣才能在建設過程中做到設計與施工環節的實時有效聯系，避免因溝通不暢帶來的多次返工等影響工程進度及提高建設成本的問題，發揮裝配式建筑的精髓魅力。

隨著企業實施一體化建設的不斷深入，相適應的裝配式行業鏈也會逐步的產生[6]，裝配式起步較晚的企業將會主動地參與到行業當中，在缺乏相關的裝配式建設技術的環境中，這些企業將積極尋找與成熟單位的合作與支持機會，至此將形成大別山地區推廣建設行業聯合體的基礎。這樣的環境的形成，不僅可以避免擁有技術優勢的企業獨自面對行業沖擊，減少個體面對大環境的風險，同時可以推進不同類型的裝配式企業間的聯系與溝通，讓大家找到自己的發展優勢，共同抵御行業風險，成為促進大別山地區BIM裝配式行業發展的集體力量。

(四)建立良好裝配式技術人才培養體系

制定裝配式高端人才引進補貼政策，注重能力建設、完善激勵政策推動裝配式建筑職業教育、加強人員培訓等多種形式培養熟練的裝配式施工隊伍，達到提升效率、節約工期、減少時間成本的目的。加強人才培養，積極探索和建立裝配式建筑人才引進培養機制，加強裝配式企業高層次管理人員的培養和儲備。

促進六安地區高校與企業的聯合人才培養，相關高校土木和管理專業結合實際增設建筑信息化課程，要增設BIM、RFID等新技術、新軟件課程。對已就業人員加強技術類、管理類培訓，增設相關資格認證考試，以期培養一大批高質量、掌握新技術的專業人才，以滿足未來十年市場對人才的需求。

四、結論

積極推進BIM技術和裝配式建筑有利于建筑現代化產業鏈集成，在充分了解業內對BIM及裝配式技術的相關優劣勢的前提下進行策略整合，將有助于加快推進建筑標準化及裝配化，是未來建筑業產業升級過程中十分重要的環節。