陳靜,何洪銀
(中國建筑第二工程局有限公司)
國民經(jīng)濟的主要產(chǎn)業(yè)之一是建筑業(yè),發(fā)展的尤為迅速,但建筑生產(chǎn)方法還存在一些問題,比如,管理不嚴謹、單位時間工作量少、消耗能量過高、創(chuàng)新沒突破等。傳統(tǒng)的建設(shè)模式早已與可持續(xù)發(fā)展的要求有所差距,亟需智能建造和建筑工業(yè)化一起發(fā)展。本文以湖南省裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈智能建造平臺為例,進行詳細介紹。
2019年,湖南省裝配式建筑新開工面積1855.95萬m2,占新建建筑比例達26%,占比在全國排名第三。截至目前,湖南省新建裝配式建筑面積占新建建筑面積比例達到33.16%,完成新建裝配式建筑面積1070.4萬㎡。全省現(xiàn)有國家裝配式建筑示范城市2個,省級裝配式建筑示范城市6個,國家裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地15個(含園區(qū)),省級裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地41個,實現(xiàn)了14個市(州)裝配式建筑生產(chǎn)基地和項目全覆蓋。湖南省裝配式建筑發(fā)展速度雖然較快,但技術(shù)還有待完善,亟需建立全省統(tǒng)一的裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈智能建造管理和綜合服務(wù)平臺,實現(xiàn)裝配式建筑項目“標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理、一體化裝修、智能化運維”的目標。
當前,我國裝配式建筑在建造時面臨許多問題,這些問題都是不可忽視的,體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)鏈連不起來、產(chǎn)業(yè)鏈不夠完善、產(chǎn)業(yè)鏈不夠配套,裝配式設(shè)計、生產(chǎn)、施工、運送、裝修產(chǎn)業(yè)不夠完整,不能實現(xiàn)裝配式建筑所有產(chǎn)業(yè)鏈BIM應用和數(shù)據(jù)共同分享,最后造成資源的嚴重浪費,建造房屋的零件不標準,不能做到通用,生產(chǎn)成本提高。裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈智能建造平臺建立起統(tǒng)一標準,在統(tǒng)一的平臺和統(tǒng)一的管理下,依靠BIM技術(shù)和其他信息技術(shù),實現(xiàn)了裝配式建筑項目從設(shè)計到監(jiān)管的全過程,實現(xiàn)了裝配式建造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標[1]。
平臺的技術(shù)路線是經(jīng)過與BIM和各種新技術(shù)融會貫通得出來的,建立起省級統(tǒng)一的具有獨立功能的建筑產(chǎn)品庫,搭建和集合省市的企業(yè)平臺,經(jīng)過質(zhì)量監(jiān)管平臺真正實現(xiàn)裝配式項目的質(zhì)量監(jiān)控管理。經(jīng)過對產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)的分析和各種公共服務(wù)平臺,真正實現(xiàn)資源的有效調(diào)配。與此同時,各個小系統(tǒng)又能脫離主體獨立應用,有必要時還可以再合成一個整體。
圖1 裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈流程圖
實現(xiàn)建筑工業(yè)化,大幅度降低成本的主要手段之一是標準化、模數(shù)化。我國國內(nèi)有許多專家對裝配式建筑的標準化做了很多研究。其中,王昌興認為應該支持建筑零件的大量生產(chǎn),而如果想要部品零件能夠批量生產(chǎn)就必須做到標準化。張守峰分析標準化是建筑工業(yè)化的前提,能夠提升工程建設(shè)單位時間的工作量和經(jīng)濟效果。葉浩文等人強調(diào)標準化的設(shè)計和標準設(shè)計不一樣,需要把所有標準的基本單位經(jīng)過各種方式形成多種多樣的建筑產(chǎn)品。
平臺不僅是以云服務(wù)為基礎(chǔ)建立的一個開放的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),還是一個參數(shù)化預制建筑所需的特殊材料BIM模型數(shù)據(jù)庫,它形成了一個數(shù)據(jù)信息通道,滿足各種提前預訂制作構(gòu)件BIM模型的搜集、保存和智能檢查搜索,實現(xiàn)以統(tǒng)一系統(tǒng)為基礎(chǔ)的跨專業(yè)、多用戶操作(見圖2)。
圖2 平臺示意圖
平臺企業(yè)提供了專業(yè)的裝配式建筑系統(tǒng),該系統(tǒng)以BIM技術(shù)為基礎(chǔ),覆蓋了所有專業(yè)的所有流程,真正實現(xiàn)了裝配式建筑設(shè)計構(gòu)件的智能化生產(chǎn)功能。與此同時,還可以調(diào)用標準化的、具有相對獨立功能的建筑產(chǎn)品庫,設(shè)計數(shù)據(jù)直接連接到生產(chǎn)和加工設(shè)備,能夠有效提高設(shè)計單位時間內(nèi)的工作量,大大降低了成本。
建筑工業(yè)化體系重要的一環(huán)便是工廠化生產(chǎn)。經(jīng)過統(tǒng)一BIM協(xié)同平臺,加強制造構(gòu)件的工廠和裝配式設(shè)計與裝配式施工現(xiàn)場之間的協(xié)調(diào)管理,真正實現(xiàn)項目、工廠之間的互相協(xié)作生產(chǎn),這樣可以達到降低成本、提高單位時間工作量和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目標。
裝配式混凝土建筑在現(xiàn)場施工時經(jīng)常碰到許多問題,有些問題就會直接影響裝配式混凝土建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量,比如,構(gòu)件之間的縫不夠平或者不齊,水平和垂直角度調(diào)整的不到位等。有些問題直接影響工期,比如,物品堆放的場地安排不恰當,施工時人員組織不夠合理等。有些問題讓成本大大增加,比如,起重機型號選擇不恰當,大材小用便會浪費資金,增加成本。但是BIM系統(tǒng)可以有效解決這些問題,將這些問題處理好[2]。
《關(guān)于推進智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導意見》里提出了創(chuàng)新行業(yè)的監(jiān)督管理和服務(wù)方式的重點任務(wù),明確指出推動各個地方加快研究發(fā)明比較適合政府服務(wù)和決定的策略信息系統(tǒng)。智能建造平臺的企業(yè)方提供了項目所有過程產(chǎn)品優(yōu)劣程度的監(jiān)督管理,與此同時還建立了省級的裝配式建筑BIM銀行出具的資信證明,以及批準的建設(shè)用地等其他有關(guān)文件的行為審查系統(tǒng)。
裝配式建筑所有過程產(chǎn)品的追溯和監(jiān)督管理系統(tǒng)能把項目核心質(zhì)量信息上傳到政府地方平臺,最后形成數(shù)據(jù),這樣有利于業(yè)主維護自己的權(quán)利,與此同時,把質(zhì)量監(jiān)督管理信息和供應貨品的商家、承包工程的商家的信用體系相關(guān)聯(lián),能讓行業(yè)企業(yè)更加嚴于律己,最終提高業(yè)主的滿意度。
裝配式產(chǎn)業(yè)的大致信息和公共服務(wù)平臺能把項目建造全部過程的相關(guān)數(shù)據(jù)采集并且傳到政府公共平臺上,最后形成裝配式產(chǎn)業(yè)的大數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅可以用作對全省裝配式項目的全方位分析,還能分析裝配式項目計劃期內(nèi),企業(yè)參與生產(chǎn)的全部固定資產(chǎn),在既定的組織技術(shù)條件下,所能生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量的動態(tài)情況,真正實現(xiàn)資源的合理應用,做到效益最大化利用[3]。
隨著時代的發(fā)展,現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)也在不斷發(fā)展,房子也能像機器一樣批量生產(chǎn)。只要把提前預制好的房屋配件運到施工地點安裝配置即可。裝配式建筑在20世紀的時候就引起了人們的關(guān)注,最后到了60年代才最終實現(xiàn)。因為裝配式建筑的建造速度很快,而且建造成本很低,便以超快的速度在世界各地推廣開來。裝配式建筑剛開始的外形看起來比較呆板,后來經(jīng)過人們的設(shè)計和改良,房屋樣式變得多種多樣,使裝配式建筑不僅能夠做到批量式生產(chǎn),還能夠做到美輪美奐。裝配式建筑的優(yōu)點在于節(jié)能、環(huán)保、節(jié)省模板并且能縮短工期,但是其要求標準很高:要求放線準確、標高測量精確,對工作的精準度要求較大;對預留孔洞位置精度要求較高;如板底縫隙成八字形,勾縫后可能易脫落等。
在裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈智能建造平臺中設(shè)計、生產(chǎn)、施工、報建、質(zhì)檢等許多有關(guān)聯(lián)的商家具有完備性,按照準確率極高的數(shù)據(jù)交換標準,供應了標準化和通用化技術(shù)應用的基礎(chǔ)條件。標準化部品部件庫的建成不僅使庫里的標準部件作為產(chǎn)業(yè)鏈各個方面應用的基本單位,而且裝配式建筑全流程標準化和一體化也有了關(guān)鍵支撐。通過標準化、流水線式構(gòu)件生產(chǎn)作業(yè),可以提高生產(chǎn)效率,增加構(gòu)件標準化程度,減少人工操作帶來的操作失誤,改善工人工作環(huán)境,節(jié)省人力和物力。政府側(cè)的管理系統(tǒng)則把握信息化建設(shè)的要義和本質(zhì),公共服務(wù)高效化,信息集中共享,打通信息壁壘。湖南省的裝配式建筑智造平臺朝著標準化、通用化、智能化的工作目標,加快推進了裝配式建筑協(xié)調(diào)、快速、高質(zhì)量發(fā)展,解決當前裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈中的各種問題。