新時(shí)代智能建筑的現(xiàn)狀與前景分析

姚亞鋒，徐廣舒，顧文華 (南通職業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，江蘇 南通 226001)

隨著建造智能化的到來(lái)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家建筑中裝配式建筑占有較高的比例，擁有成熟的技術(shù)體系，部品、部件標(biāo)準(zhǔn)化程度高、產(chǎn)業(yè)鏈完善。與這些國(guó)家相比，目前我國(guó)建造方式以現(xiàn)澆施工為主，建造效率不高。為了節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、加快建筑行業(yè)結(jié)構(gòu)性改革和提升建造水平，以預(yù)制裝配式為代表的智能化建筑產(chǎn)業(yè)鏈成為我國(guó)建造方式改革的重要途徑。

1 智能建筑的現(xiàn)狀分析

國(guó)家和地方政策的持續(xù)推動(dòng)下，智能建筑實(shí)現(xiàn)了大發(fā)展，發(fā)展路徑日漸清晰，技術(shù)創(chuàng)新百花爭(zhēng)艷，企業(yè)熱情空前高漲，示范項(xiàng)目遍地開花，各方面工作都取得了重大進(jìn)展。信息化浪潮的興起以及系列通用性重大技術(shù)的突破，也為行業(yè)創(chuàng)造出新的條件和契機(jī)。比如新型的預(yù)制裝配式建筑主要有三大類工程：裝配整體式框架、裝配整體式框架——現(xiàn)澆剪力墻和裝配整體式剪力墻，其適用高度，如表1所示。

裝配整體式結(jié)構(gòu)房屋的最大適用高度（m） 表1

2015—2017三年，全省新開工裝配式建筑面積分別為360萬(wàn)m、608萬(wàn)m、1138萬(wàn)m，占當(dāng)年新建建筑比例從3.12%上升到8.28%。2018年1—11月，全省新開工裝配式建筑面積已超過2000萬(wàn)m，占新建建筑面積的15%。截至目前，江蘇已創(chuàng)建國(guó)家級(jí)裝配式建筑示范城市3個(gè)、產(chǎn)業(yè)基地20個(gè)，占全國(guó)總數(shù)的十分之一以上；創(chuàng)建省級(jí)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化示范城市12個(gè)、示范園區(qū)4個(gè)、示范基地151個(gè)、人才實(shí)訓(xùn)基地7個(gè)、示范項(xiàng)目96個(gè)。2018年前三季度，江蘇房地產(chǎn)開發(fā)投資同比增長(zhǎng)17.6%，高于全社會(huì)固定資產(chǎn)投資12個(gè)百分點(diǎn)，建筑業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到2.12萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)14.4%，建筑產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐作用顯著。由此可見，江蘇建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化工作已從試點(diǎn)示范期開始進(jìn)入到推廣發(fā)展期。2018年度江蘇省南通市評(píng)選出裝配式建筑示范項(xiàng)目工程8項(xiàng)，如表2所示。

裝配式建筑示范項(xiàng)目工程 表2

2 智能建筑目前的問題

在推進(jìn)建筑智能化進(jìn)程中積累了一些先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，在取得成績(jī)的同時(shí)，也要正視一些亟待解決的問題。

①智能意識(shí)。智能建筑技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)全新的理念，它要求產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)和相對(duì)完整，工業(yè)化預(yù)制生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)，前期設(shè)計(jì)合理，裝配精良，裝修高質(zhì)等。目前企業(yè)大都習(xí)慣于傳統(tǒng)的減值模式，智能意識(shí)還有待提高。

②安全質(zhì)量。智能建筑構(gòu)件加工環(huán)節(jié)生產(chǎn)的構(gòu)件質(zhì)量和精細(xì)化程度有待提高，現(xiàn)場(chǎng)施工現(xiàn)有的連接技術(shù)可靠性不強(qiáng)，缺乏高素質(zhì)的專業(yè)產(chǎn)業(yè)化工人，目前多以農(nóng)民工為主，主要從事體力勞動(dòng)，知識(shí)文化水平和技術(shù)能力都不高，且年齡老化嚴(yán)重，難以適應(yīng)新型建造方式的技術(shù)水平要求，無(wú)法完全排除質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。

③建造成本。智能建造前期技術(shù)引進(jìn)與研發(fā)成本很高，構(gòu)件生產(chǎn)基地的土地、廠房、設(shè)施等需要巨額投資，轉(zhuǎn)嫁推高了構(gòu)件成本。大件運(yùn)輸需要專業(yè)車輛，運(yùn)輸時(shí)間、距離等物流費(fèi)用，增加了構(gòu)件的使用成本。不同項(xiàng)目的構(gòu)配件沒有可替代性，單件性模具提高了構(gòu)件的單位成本。

④信息技術(shù)。目前智能建筑以BIM技術(shù)為核心的信息化支撐不足。BIM技術(shù)需要配備高新電腦、開發(fā)軟件以及專業(yè)的技術(shù)人員，建設(shè)一套相對(duì)完整的體系需要花費(fèi)超百萬(wàn)元，目前階段是投入大、見效慢，增加了推廣運(yùn)用的難度。BIM技術(shù)的運(yùn)用范圍主要是一些需要評(píng)獎(jiǎng)、認(rèn)證等有硬性要求的項(xiàng)目，進(jìn)行投標(biāo)方案、圖紙交底會(huì)審、施工管理控制等基礎(chǔ)階段。

3 智能建筑未來(lái)的發(fā)展要點(diǎn)

①加大新型建造方式的宣傳和推廣。以人民群眾的獲得感為目標(biāo)，通過政府引導(dǎo)、市場(chǎng)調(diào)節(jié)，充分發(fā)揮示范項(xiàng)目的引領(lǐng)作用，徹底消除社會(huì)上的懷疑和誤解，形成健康、良性發(fā)展的環(huán)境和氛圍，讓建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)全面融入到當(dāng)前中國(guó)社會(huì)正進(jìn)行的科技與產(chǎn)業(yè)革命中，加快改變建筑業(yè)目前粗放落后的管理和建造方式，積極探索先進(jìn)發(fā)展模式和路徑。

②始終把質(zhì)量安全放在首位，強(qiáng)化建設(shè)、施工、設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、監(jiān)理等各市場(chǎng)參與主體的責(zé)任意識(shí)，抓好兩個(gè)過程，來(lái)確保智能建造質(zhì)量。一是按照工廠質(zhì)量管理要求和標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范部品部件的原料選擇、生產(chǎn)加工、質(zhì)量檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)，對(duì)部品部件的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，為智能建筑的質(zhì)量安全提供本質(zhì)保障；二是在施工過程中，通過建立適合于智能建筑施工的質(zhì)量管理責(zé)任體系，不斷完善智能建造技術(shù)，規(guī)范施工現(xiàn)場(chǎng)材料管理，采用專業(yè)設(shè)備機(jī)具，由專業(yè)人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行安裝，確保建造質(zhì)量。

③建立和完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，大力推行施工總承包模式。要盡快建立和完善智能建筑相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并加強(qiáng)行業(yè)的市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻，嚴(yán)格防控不合格部品構(gòu)件流入市場(chǎng)，確保智能建筑的健康良性發(fā)展。同時(shí)鼓勵(lì)采用工程總承包模式，最大限度發(fā)揮工程總承包企業(yè)在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工和管理等方面資源優(yōu)化配置作用，既保證工程質(zhì)量，節(jié)約成本，又能更好地避免設(shè)計(jì)與施工二元分離產(chǎn)生的影響。

④推進(jìn)建筑與信息技術(shù)融合。首先推廣BIM建模，鼓勵(lì)BIM技術(shù)在建筑的設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)用。利用三維數(shù)字化建模技術(shù)，對(duì)零部件進(jìn)行仿真裝配、協(xié)調(diào)檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)挖掘等，提高了詳細(xì)設(shè)計(jì)精度，提升了施工效率，與傳統(tǒng)方式比降低了建筑成本。其次，實(shí)現(xiàn)了建筑構(gòu)件的MIS。對(duì)預(yù)制構(gòu)件制造全過程中使用信息管理，跟蹤生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，控制建造參數(shù)，可有效提高構(gòu)件制造精度。

⑤政府出面協(xié)調(diào)，控制新的部件、部品生產(chǎn)線投資，遏制盲目跟風(fēng)。各生產(chǎn)基地之間加強(qiáng)橫向聯(lián)系，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提高工業(yè)化程度，避免重復(fù)投資。積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用向公共設(shè)施、交通工程、地下管廊等領(lǐng)域拓展，進(jìn)一步擴(kuò)大整體衛(wèi)浴、單元式幕墻、標(biāo)準(zhǔn)化窗和附框、整體廚柜、預(yù)制式內(nèi)外墻板、一體化裝修等部品的生產(chǎn)，預(yù)防產(chǎn)能過剩。