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AEC無縫鏈接推動裝配式建筑發(fā)展

2017年07月04日

裝配式建筑是采用社會化大生產(chǎn)的方式進行建筑的生產(chǎn)和建設(shè)，這不僅是提高建筑建設(shè)質(zhì)量的必由之路,也是建設(shè)資源節(jié)約型社會的內(nèi)在要求。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,這就包括AEC。所謂AEC,是指建筑（Architecture）、工程設(shè)計（Engineering）和施工（Construction）。其中的工程設(shè)計，在國內(nèi)更多關(guān)注的是水電專業(yè)、設(shè)備專業(yè)以及結(jié)構(gòu)專業(yè)實施過程中的設(shè)計和咨詢。實際上，只有把建筑方案和這些專業(yè)領(lǐng)域有效結(jié)合，才能積極地推動裝配式建筑發(fā)展。

1、裝配式建筑的四方問題

2013年，寶業(yè)集團成立建筑工業(yè)化上海研究院，籌備產(chǎn)業(yè)研發(fā)及生產(chǎn)基地，投資開發(fā)裝配式住宅項目，并和業(yè)內(nèi)頂級科研機構(gòu)和龍頭企業(yè)合作，致力于裝配式建筑研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)施工、投資開發(fā)、檢驗監(jiān)測等業(yè)務(wù)，推動上海新型裝配式建筑的發(fā)展。上海有較大的裝配式建筑和裝配式住宅市場。對于當前裝配式建筑項目經(jīng)常面臨的現(xiàn)狀和問題，可以從項目參與方，即開發(fā)商、設(shè)計單位、生產(chǎn)供應(yīng)商和施工單位等四方進行分析。

1）從開發(fā)商角度講，開發(fā)商最關(guān)心四大問題。首先是建造體系標準。這方面的標準在現(xiàn)階段有一些缺失；其次是房屋產(chǎn)品面臨的市場問題，即小業(yè)主的接受程度和開發(fā)商對裝配式建筑理解程度；三是投資周期與成本的問題，即裝配式建筑較傳統(tǒng)建筑在進度和成本方面是否更有優(yōu)勢；四是項目管理的問題，即是否有專業(yè)單位能全面解決項目管理問題。

2）從設(shè)計單位的角度來講，存在設(shè)計單位的缺失。面對新型裝配式建筑項目，傳統(tǒng)的設(shè)計單位首先會面臨如何設(shè)計、設(shè)計體系的選擇、產(chǎn)品的選擇等問題。由于對后端的產(chǎn)品不了解，設(shè)計有極大的難度，這也是一個標準的問題；第二是由誰來做構(gòu)件部品的深化；第三是圖紙深度的問題；還有其他的問題，如生產(chǎn)施工過程中問題多不多？設(shè)計配合的服務(wù)量大不大？這些是從設(shè)計單位的項目管理角度需要考慮的問題，自然也會影響到投入產(chǎn)出的問題。如何跟專業(yè)廠家進行有效銜接，來確定裝配式建筑的設(shè)計與工藝配合的問題，產(chǎn)品特點、生產(chǎn)方式、運輸方式、施工方式對設(shè)計有很大的影響，甚至要求很多任務(wù)要前置。

3）作為生產(chǎn)供應(yīng)商也面臨很多問題。首先是如何更早地介入項目，與設(shè)計溝通解決生產(chǎn)適應(yīng)性的問題；現(xiàn)有的工廠能不能有效進行生產(chǎn)，和設(shè)計單位所設(shè)計的產(chǎn)品直接相關(guān)。如果前期能和設(shè)計單位有效地進行溝通就會比較順利。但是這和傳統(tǒng)的做法相違背，因為傳統(tǒng)流程是，開發(fā)商先找設(shè)計單位，再找總承包，再找分包供應(yīng)商，這就有一個時間滯后的問題，交流存在障礙。工廠是否具備產(chǎn)品深化能力，就是這個工廠本身能不能做深化設(shè)計？是不是可以從設(shè)計院的角度把這個問題提出來，這又是工廠的定位問題。如何解決制造業(yè)精細化管理與建筑業(yè)項目管理之間的矛盾屬于項目管理的范疇。標準化產(chǎn)品生產(chǎn)還是項目定制式的生產(chǎn)，以及成本環(huán)節(jié)的問題，還有如何組織有效的物流運輸，都是裝配式建筑對生產(chǎn)供應(yīng)商提出的挑戰(zhàn)。

4）作為施工單位，更關(guān)注施工實踐如承包模式，包括部品件是否由甲方提供、由誰安裝、是不是由總承包商介入構(gòu)件安裝、部品件的供應(yīng)等。同時包括投標階段的問題，如工程量是否精確、構(gòu)件部品的價格體系是否精確、如何控制增量等。在項目管理方面，又涉及施工新材料新體系的應(yīng)用，相關(guān)方案的編制和施工組織，設(shè)計出現(xiàn)了工藝矛盾該如何處理等問題。還有人員培訓和學習的過程，如何保障安全施工的問題，由于裝配式建筑更多地是進行吊裝，在這個過程中如何進行安全作業(yè)，這是一個不得不解決的問題。

2、AEC的無縫鏈接和BIM落地

所有上述問題，在傳統(tǒng)建設(shè)工程管理網(wǎng)絡(luò)里解決起來會有很多壁壘。因為在傳統(tǒng)的承包模式和項目管理模式中，參與方之間信息的交互在很多時候存在障礙，彼此之間沒有前期信息的交流；這些壁壘會阻礙裝配式住宅、裝配式建筑的實施。如何克服這些壁壘，有效地進行裝配式建筑的實施？有效解決問題的兩個重要前提，一是AEC的無縫鏈接，二是BIM的信息化管理。

對于AEC的實質(zhì)可以這樣理解，在設(shè)計階段充分考慮后面階段所有發(fā)生的相關(guān)需求，進行無縫、有效、各專業(yè)之間的溝通和配合，包括后期的信息管理模式等方面，形成一個有效的成果。這個成果不僅僅是施工圖紙、藍圖，可能還有大量的表格、信息、流程等相關(guān)成果。這都是設(shè)計階段通過A和E來完成的，A和E形成的實質(zhì)、成果才能真正支撐后面的項目建造順利完成，這是施工層面的問題。實際上A、E、C本身還有交互，因為在整個過程中，還要不斷地進行信息傳遞、互動和交流。這是如何在施工過程中編制相關(guān)的有效方案，充分考慮到前期設(shè)計的要求，也是核心內(nèi)容。

我們經(jīng)常提到的BIM信息化管理，在裝配式建筑里什么是BIM管理的核心？如果沒有AEC的無縫鏈接形成有效的實質(zhì)，那么BIM的管理將停留在一個虛的層面上，不能形成有效的實質(zhì)性的BIM管理。即AEC構(gòu)成BIM核心流程和內(nèi)容，只有真正實現(xiàn)通過AEC的無縫鏈接，有效保證信息傳遞，BIM才能真正落地。

3、寶業(yè)上海萬華城工業(yè)化住宅實踐

寶業(yè)上海萬華城項目即為較為成功實現(xiàn)AEC無縫鏈接和BIM落地的案例。該項目從開始設(shè)計到后期施工整個過程，都較好地貫徹了前述理念。上海萬華城是工業(yè)化住宅項目，從業(yè)主和開發(fā)商的角度來說，要充分考慮相關(guān)各方面的問題，不僅是工業(yè)化預(yù)制構(gòu)件體系，也有產(chǎn)品定位、精裝修，甚至適老性等問題。

寶業(yè)集團聯(lián)合上海現(xiàn)代集團、上海建科院、同濟大學和全筑裝飾集團一起進行該項目的研發(fā)和實施。項目有效落地的方式是在BIM信息化管理平臺上實現(xiàn)，即從建筑設(shè)計開始，到構(gòu)件深化設(shè)計，通過深化設(shè)計，形成相關(guān)的物料清單和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，由工廠進行自動化生產(chǎn)，到最后的施工，并進行相關(guān)的施工指導模擬。同時也應(yīng)用BIM相關(guān)技術(shù)軟件進行整體項目規(guī)劃方面的工作，如進行綠色性能、外墻日照、戶內(nèi)日光分析等。在設(shè)計階段，主要是考慮整體戶型模型、裝配式建筑的建造方式以及開發(fā)商對戶型的要求。面對這樣的壁壘，相互之間的交流很重要。

寶業(yè)上海萬華城23號樓裝配式建筑應(yīng)用PC疊合板、剪力墻結(jié)構(gòu)，從BIM數(shù)字化設(shè)計源頭出發(fā)，以三維協(xié)同設(shè)計的應(yīng)用，提前發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)和施工中的問題，予以糾正解決。項目設(shè)計中利用室內(nèi)大跨空間，進行可變戶型的研發(fā)，以滿足不同家庭人口模式、不同人生階段的生活需求。項目對住宅的適老性、智能化、人性化功能，及預(yù)制式精裝修部品集成進行充分融合，打造舒適、健康、可持續(xù)的全生命周期住宅。

通過ACE無縫鏈接，從有效的設(shè)計開始，實現(xiàn)整個方案的可適性，包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計、深化模型的實現(xiàn)。從3D模型階段進入與工藝鏈接的深化設(shè)計階段，這個過程需要考慮的環(huán)節(jié)很多。通過深化設(shè)計的成果，項目的實體模擬也可以實現(xiàn)，包括現(xiàn)場鋼筋和板塊的連接都可以通過三維方式展現(xiàn)。

通過三維展示方式能夠讓甲方和施工方形象地看到構(gòu)件和產(chǎn)品的使用部位。由于項目施工現(xiàn)場工人的專業(yè)素質(zhì)不高，技藝水平等各方面有待培訓和提高才能適應(yīng)裝配式建筑的施工。在這個過程中，如果僅通過編制相關(guān)的文字資料，可能達不到較好的培訓效果；最有效的方式是通過三維圖形、動畫直接展示，使施工方尤其是操作人員一目了然。突出施工指導非常重要，只有工人保質(zhì)保量完成任務(wù)，施工質(zhì)量才能得到根本保證。裝配式建筑現(xiàn)場施工。

4、結(jié)語

AEC的實踐是改變傳統(tǒng)從設(shè)計到建造整個環(huán)節(jié)的過程。

1）通過專業(yè)的三維模型及參數(shù)化信息化設(shè)計理念，使得各個專業(yè)設(shè)計方之間交流變得順暢，預(yù)先解決了很多傳統(tǒng)設(shè)計無法避免的矛盾和沖突。

2）對于產(chǎn)品及工藝與設(shè)計的互動變得簡單，使得模擬施工成為可能；這在3D實體進行交流會比較形象，能夠有效實現(xiàn)設(shè)計和工藝之間要求的變化。

3）業(yè)主對方案的理解度獲得直觀提升，技術(shù)調(diào)整變得高效簡單；通過與業(yè)主、房產(chǎn)開發(fā)商的交流，能很快發(fā)現(xiàn)需求點和調(diào)整點。

4）A、E與C之間不斷的實踐過程會固化產(chǎn)品和工藝的特征，使其成為設(shè)計真正的數(shù)據(jù)庫；BIM的核心就是構(gòu)造完整的、不斷豐富的數(shù)據(jù)庫，固化這個數(shù)據(jù)庫可能包含信息，圖紙設(shè)計、產(chǎn)品特征、施工工藝、管理模式、驗收、檢測、材料等信息，包括從甲方角度的招投標流程，都是基于這個平臺。只有通過不斷交互和項目實踐，數(shù)據(jù)才會越來越完善。

5）A、E充分交流實踐的結(jié)果能提供精細化的數(shù)據(jù)，使得后端的項目生產(chǎn)施工數(shù)據(jù)化、精細化管理成為可能。因為我們以前的施工方式比較粗放，完全通過人來管理現(xiàn)場，如果通過裝配式建筑項目，更多的產(chǎn)品通過工廠完成，工廠完成的產(chǎn)品如何在工地上有效實施，這也是一個浩大的工程，需要精細化的管理，否則項目做完可能反而比傳統(tǒng)模式增加了時間和成本，也達不到相應(yīng)的質(zhì)量要求。

6）真正的A、E與C的無縫鏈接，構(gòu)成了BIM平臺管理的流程和數(shù)據(jù)核心。BIM平臺真正的數(shù)據(jù)核心是要通過AEC過程來實現(xiàn)。

在未來，寶業(yè)集團會在新型裝配式建筑的道路上探索更多的產(chǎn)品和新型技術(shù)，打造高技術(shù)含量、環(huán)保節(jié)能、理念先進的裝配式建筑項目和生產(chǎn)基地，為打造可持續(xù)工業(yè)化住宅和產(chǎn)品貢獻自己的力量。希望與其他相關(guān)企業(yè)聯(lián)手，共同推進國家建筑業(yè)的升級與轉(zhuǎn)型。

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