綠色建造與高質(zhì)量發(fā)展項(xiàng)目的經(jīng)典范例

2020年01月04日

黨的十九大報(bào)告指出，我國經(jīng)濟(jì)已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動力的攻關(guān)期，建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系是跨越關(guān)口的迫切要求和我國發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。必須以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，不斷增強(qiáng)我國經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新力和競爭力。

建筑業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用十分突出，必須加大供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革力度，適應(yīng)和引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)。突出實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的綠色建造和高質(zhì)量發(fā)展，主要方式是裝配式+BIM、裝配式+EPC、裝配式+超低能耗以及裝配式+智慧建造。山東省青島市國際會議中心項(xiàng)目就是這種綠色建造與高質(zhì)量建造的集中體現(xiàn)和示范，僅用6個月就又好、又省、又快地建成了，比傳統(tǒng)建造方式縮短工期18個月，創(chuàng)造了新的中國建造奇跡。通過對青島國際會議中心項(xiàng)目的深入調(diào)研，我們認(rèn)為該項(xiàng)目主要特點(diǎn)體現(xiàn)在以下三方面：

全裝配式是綠色建造與高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)

中共中央、國務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》指出，要大力推廣裝配式建筑。

中國為什么要發(fā)展裝配式建筑？我國現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)雖然對城鄉(xiāng)建設(shè)快速發(fā)展貢獻(xiàn)很大，但弊端亦十分突出：一是粗放式施工，鋼材、水泥浪費(fèi)嚴(yán)重；二是用水量過大；三是工地臟、亂、差，往往是城市可吸入顆粒物的重要污染源；四是質(zhì)量通病嚴(yán)重，開裂滲漏問題突出；五是勞動力成本飆升，招工難、管理難、質(zhì)量控制難。這表明，我國必須加快轉(zhuǎn)型，大力發(fā)展裝配式建筑。

青島國際會議中心項(xiàng)目要求在2018年3月31日完成竣工驗(yàn)收。從2017年9月26日進(jìn)場施工開始，留給設(shè)計(jì)+建造的總工期僅僅6個月，包括拆改、設(shè)計(jì)、采購、施工、調(diào)試全過程。時間緊、任務(wù)重，山東省委省政府高度關(guān)注。經(jīng)過省市專家和主管部門領(lǐng)導(dǎo)共同研究，一致認(rèn)為該項(xiàng)目必須也只能采用全鋼結(jié)構(gòu)全裝配式的建造方式，即結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝飾裝修全裝配式。其中鋼結(jié)構(gòu)裝配率為97.5%，安裝主管道及設(shè)備裝配率達(dá)到95.3%，裝飾裝修裝配率達(dá)到93.5%（包括屋面和幕墻）。

在主體結(jié)構(gòu)全鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工中，1.1萬噸鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件全部為BIM建模，數(shù)字化加工，到場即安裝。構(gòu)件連接全部采用栓接方式，既減少焊縫檢測時間，又減少焊接煙塵對環(huán)境的污染。結(jié)構(gòu)安裝現(xiàn)場用工數(shù)量比傳統(tǒng)方式減少2/3，工期僅用46天。

在機(jī)電安裝中，采用DDCI施工一體化技術(shù)。通過BIM軟件合理拆分，根據(jù)拆分后的模型信息，在工廠預(yù)制加工，然后現(xiàn)場順序拼裝，2.2萬延米主管道和橋架線路工廠定制加工，232臺設(shè)備整機(jī)安裝，比傳統(tǒng)方式縮短工期近5個月。

在裝飾裝修工程中，通過三維掃描技術(shù)與云模型對比，按圖排版下單，現(xiàn)場無切割，裝配率達(dá)到90%，一次成功；15天即完成了1.8萬平方米的石材鋪貼，18天完成了3.3萬平方米吊頂和墻面石材安裝，節(jié)約工期8個月，一次成優(yōu)。

裝配式+BIM是綠色建造與高質(zhì)量發(fā)展的科技內(nèi)涵

黨的十九大報(bào)告指出，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。要大力改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，建設(shè)數(shù)字中國。數(shù)字建筑和智慧建造就是在BIM技術(shù)基礎(chǔ)上綜合應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能及3D打印、VR（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)）/AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)）、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈等。

BIM技術(shù)是當(dāng)前智慧建造中最基礎(chǔ)性的應(yīng)用，已在房屋建筑特別是超高層建筑和大體量建筑以及高鐵、高速公路、特大型橋梁、市政工程等建設(shè)方面廣泛應(yīng)用。要突出解決三個問題，一是三維圖形引擎問題（即“卡脖子”問題）；二是三維圖形平臺的安全問題；三是設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維階段BIM應(yīng)用貫通問題。

青島國際會議中心項(xiàng)目BIM應(yīng)用突出解決了安全問題，使用自主研發(fā)的C8BIM三維圖形平臺，數(shù)據(jù)庫設(shè)在國內(nèi)。另外，還突出解決了設(shè)計(jì)、施工階段BIM應(yīng)用貫通問題。BIM團(tuán)隊(duì)始終與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)合署辦公，實(shí)現(xiàn)真正的設(shè)計(jì)施工一體化融合。在設(shè)計(jì)和施工階段共發(fā)現(xiàn)5300余項(xiàng)疑似碰撞問題，并在優(yōu)化設(shè)計(jì)階段及時消滅，實(shí)現(xiàn)BIM正向設(shè)計(jì)。解決這些問題，相當(dāng)于節(jié)約成本和創(chuàng)造價(jià)值近1.2億元（約占建安成本的8%），減少返工工期150余天。該項(xiàng)目的BIM應(yīng)用，在解決安全問題和貫通問題上是一次成功的嘗試。

由于項(xiàng)目工期緊，對施工組織的緊密性和一次成優(yōu)率提出極高的要求，必須借助BIM技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。同時該項(xiàng)目還存在工作面受限、各專業(yè)集中交叉、管線排布復(fù)雜等困難，也只有通過BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)事前模擬，提前發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題，節(jié)省工期。例如，為保證會場凈高，機(jī)電管線需從110根鋼梁梁腹穿過。項(xiàng)目部應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行綜合排布，穿孔位置提前定位并準(zhǔn)確留洞，將2個專業(yè)的協(xié)調(diào)時間縮短為零；又如，工程使用了約1.4萬塊銅制面板飾面、異形造型工藝、超大部品部件。這些材料均具有加工制作周期長、補(bǔ)件慢的特點(diǎn)，項(xiàng)目采用BIM+三維掃描技術(shù)，保證“精確下料，精準(zhǔn)安裝、一次成優(yōu)”，將損耗率和返工率降低為零。

此外，項(xiàng)目大量使用了“BIM+”相關(guān)技術(shù)，如BIM+三維掃描技術(shù)復(fù)核現(xiàn)場施工、BIM+放線機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動測量定位、BIM+5D技術(shù)實(shí)現(xiàn)工期和資金計(jì)劃模擬、BIM+3D打印技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜節(jié)點(diǎn)交底，BIM+VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案模擬比選。尤其是大量應(yīng)用了BIM+虛擬建造技術(shù)，對工程中涉及使用的水暖風(fēng)、聲光電進(jìn)行功能模擬，各項(xiàng)舒適度指標(biāo)均達(dá)到國際會議標(biāo)準(zhǔn)，最終保障了大會順利召開。

裝配式建筑+智慧建造是未來的發(fā)展方向，包括裝配式建筑與人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新型信息技術(shù)的結(jié)合。該項(xiàng)目的“BIM+”技術(shù)應(yīng)用是裝配式+智慧建造的初步探索，是目前國內(nèi)智慧建造程度比較高的案例之一。今后在裝配式建筑中，使用AI賦能的機(jī)器人建造技術(shù)將成為必然選擇。

裝配式+EPC是綠色建造與高質(zhì)量發(fā)展的組織方式

推進(jìn)公共投資項(xiàng)目供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，一是建設(shè)模式必須轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)理念。二是市場模式必須轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)施工總承包模式。由于傳統(tǒng)模式中設(shè)計(jì)、施工分立，不能整合為優(yōu)化設(shè)計(jì)、降低成本、縮短工期的利益主體，超概算、超工期現(xiàn)象嚴(yán)重，經(jīng)常發(fā)生腐敗問題，既不利于科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新，也不利于“走出去”戰(zhàn)略的實(shí)施，嚴(yán)重制約了公共投資項(xiàng)目特別是房屋和市政基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的推進(jìn)，必須要從轉(zhuǎn)型發(fā)展的高度來認(rèn)識和破解。

國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》就完善工程建設(shè)組織模式作出了明確要求，裝配式建筑原則上應(yīng)采用工程總承包模式。政府投資工程應(yīng)完善建設(shè)管理模式，帶頭推行工程總承包。青島國際會議中心項(xiàng)目正是公共投資項(xiàng)目采用工程總承包模式的創(chuàng)新，的確實(shí)現(xiàn)了又好又省又快建設(shè)。

裝配式建筑發(fā)展面臨的最大瓶頸就是成本問題，實(shí)踐證明，只有通過與EPC模式結(jié)合，從設(shè)計(jì)入手，結(jié)合部品部件生產(chǎn)，在充分滿足需求的前提下，最大程度地實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修全裝配化、部品化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、集成化，才能有效降低成本。該項(xiàng)目不但沒有突破概算，還大大節(jié)省了開支，僅結(jié)構(gòu)部分就節(jié)省4000萬元。安裝部分用國產(chǎn)品牌代替進(jìn)口產(chǎn)品，節(jié)省成本近1.5億元。裝飾裝修采用國產(chǎn)石材，又節(jié)省1200萬元。同時全鋼結(jié)構(gòu)裝配式還有一突出特點(diǎn)，即相比傳統(tǒng)建造方式可以有效增加使用面積，該項(xiàng)目得房率提高了7%。

該項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)再次表明，裝配式建筑必須結(jié)合EPC模式有效降低成本。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)明晰定位，積極配合總承包方進(jìn)行方案優(yōu)化，以工期為主線配置資源，以減少濕作業(yè)和“全過程裝配”為理念真正實(shí)現(xiàn)EPC管理。

綜上，裝配式+BIM、裝配式+EPC、裝配式+超低能耗以及裝配式+智慧建造，是新時期建筑產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色建造與高質(zhì)量發(fā)展的集中體現(xiàn)，將成為建筑產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級和科技跨越的重要途徑，青島國際會議中心項(xiàng)目是這種創(chuàng)新的一個成功范例。

（責(zé)任編輯：何雯麗）