數字技術讓“積木建房”更智慧

文｜本刊記者 汪莉莉

大力發展裝配式建筑是住房和城鄉建設領域推進綠色發展的戰略舉措。裝配式建筑是用預制構件、部品部件在工地通過可靠連接方式裝配而成的建筑。裝配式建筑的優點是建造速度快，受氣候條件制約小，節約勞動力，有效提高建筑質量。它有兩大特征：一是構成建筑的主要部品部件特別是結構部件是預制的；二是預制部品部件的連接必須是可靠的。

推動裝配式建筑全產業鏈發展

裝配式建筑發展迅速，產業鏈發展也日趨完善，但目前也存在一些制約裝配式建筑發展的障礙。一是裝配式建筑使用的預制部品、構件標準化、通用化和模數化較低，建筑與部品間模數難以協調，部品集成和配套能力弱。例如大部分工程使用的是定制構件，這些構件需要單獨制作、生產模具，導致工程造價較高。二是沒有形成行業或企業統一的標準化部品，一方面造成裝配式產業鏈設計、生產、施工等各階段數據對接難度加大；另一方面造成數據不統一，無法形成規模化生產，難以體現裝配式建筑的優勢。

裝配式建筑要實現走工業化道路，亟需為實現裝配式建筑在全產業鏈的信息共享和傳遞，數據融匯貫通，建立行業或企業統一的、全產業鏈共享的、基于建筑信息模型的部品庫。通過建立裝配式建筑全行業統一標準部品庫，積極發展裝配式通用部品，在產業鏈源頭上提供標準化支撐，作為信息共享的基礎，逐步形成系統開發、規模生產、配套供應的標準裝配式建筑部品體系。

建立和完善裝配式建筑和部品體系，實現部品開發、生產和供應的標準化、通用化，是實現裝配式建筑產業化的重要標志。由于裝配式建筑涉及大量各種不同功能、不同規格的部品，要建立部品庫首先必須建立分類體系。裝配式部品庫分類通過確定不同個體的相似性把他們歸入同質的群體，或通過確定其非相似性把個體歸到群體之外。類目劃分是構建分類體系的基礎，劃分的原則和標準決定著分類體系的性質和功能。按照國家標準GB/T51231-2016《裝配式混凝土建筑技術標準》的定義，裝配式建筑是“結構系統、外圍護系統、內裝系統、設備與管線系統的主要部分采用部品部件集成的建筑”。

信息技術為裝配式建筑筑牢基礎

作為國內首家從事建筑工業化體系研發和產業化應用的綜合型企業，近年來，長沙遠大住宅工業集團股份有限公司（以下簡稱“遠大住工”）通過建立并完善遠大裝配式建筑技術體系，在大幅提升效率的同時保護生態環境，實現了質量、工期、成本可控。并發展成為集研發設計、工業生產、運營服務等為一體的建筑產業現代化服務平臺。

遠大住工是中國裝配式建筑行業中首家完整運用全流程數字信息化體系的PC生產設備企業，也是行業內首家擁有專屬知識產權的全產業鏈技術體系的企業，提供全球化、規模化、專業化及智能化的裝配式建筑制造與服務。歷經20余年發展，遠大住工擁有了6代高層裝配式建筑的產品體系、全國領先的信息系統、逾1000個項目實踐累積的經驗和覆蓋中國的戰略性工廠布局。截至2019年4月30日，遠大住工擁有15家全資PC工廠及已訂約投資85家聯合工廠。按2018年的收益計算，遠大住工在中國PC構件制造業務中，占據市場份額的13.0%；在PC設備制造業務中，市場份額達到38.3%，是同時具備PC構件制造和PC生產設備制造能力的裝配式建筑服務提供商。

依托PC構件的一流制造能力，遠大住工部品庫面向預制工廠生產，并逐步形成比較成熟的產品線，PC構件有外墻掛板、疊合樓板、疊合梁、預制樓梯、預制陽臺等。直接調用構件生產信息數據，推動結構件、部品、部件的標準化，豐富標準件的種類，提高通用性和可置換性，形成批量化生產，提升整體生產能力。

2018年9月，遠大住工攜手中國建研院共同研發的基于BIM平臺的裝配式建筑正向設計軟件PCMaker I上線。該軟件結合遠大住工20年裝配式經驗，采用中國建筑科學研究院“十三五”國家課題最新BIM理念軟件技術，導入設計標準，具備正向設計建模、快速預制指定、構件自動拆分、結構精準計算、鋼筋自動避讓、機電預留預埋、工藝一鍵出圖、內置成套技術體系等八大核心優勢。以PCMaker I促進和實現整個建筑建造過程的高效化、智能化和可視化，

PCMaker I可為結構設計師、機電工程師和工藝工程師提供專業的裝配式建筑整體解決方案，提供符合規范和審圖要求的裝配式建筑結構標準構件庫，其中包含施工圖和深化構件加工圖，并為工廠提供每個構件詳細的BOM清單指導備料和報價。

遠大住工通過推動裝配式建筑的標準化設計和標準化生產，可以降低裝配式建筑的建筑安全成本，使原來的粗放型模式向集約型模式轉變，促進建筑產業化的可持續發展。同時，為后端工廠生產提供詳細的配套信息數據，指導工廠的備料和報價，提高工廠的生產效率。精細化的BIM模型可以用于指導施工方案的確定，在前端設計階段為施工提供技術支持，提高現場施工效率。軟件還提供計算機自動出圖，進一步提高設計人員的工作效率，降低圖紙的錯誤率，最終提高整個設計的品質。

通過信息化和自動加工技術，提高生產的自動化程度，實現構件的自動化加工，使構件生產擺脫人為干擾的影響，提高生產質量和效率。利用信息化技術進行生產計劃、生產組織、生產調度、協調與控制等，從而實現物質變換、產品生產、價值創造。通過信息化平臺把設計、采購、生產、物流、施工等各個環節集成起來，共享信息和資源。從項目管理、采購管理、倉庫管理、生產管理等方面全面運用信息化手段，有效幫助預制生產企業安排生產計劃及采購任務，減少物料浪費、降低成本、保證產品交期等。

裝配式建筑并不只是簡單的“積木蓋房”，而是要解決標準研發、工業生產、產業鏈供給等涉及整個產業生態的多個問題。標準化則是裝配式建筑產業化的基礎，標準化便于直接應用于深化設計，選用部品庫中合適的部品部件，通過有序的組合裝配，提高設計的建造效率；通用化則可滿足各類建筑的功能需求，便于預制構件廠的流水線施工，減少成本造價。