裝配式建筑全產業(yè)鏈智能建造平臺建設

陳靜，何洪銀

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

國民經濟的主要產業(yè)之一是建筑業(yè)，發(fā)展的尤為迅速，但建筑生產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業(yè)鏈智能建造平臺為例，進行詳細介紹。

2 平臺建立

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，國家裝配式建筑產業(yè)基地15個(含園區(qū))，省級裝配式建筑產業(yè)基地41個，實現了14個市（州）裝配式建筑生產基地和項目全覆蓋。湖南省裝配式建筑發(fā)展速度雖然較快，但技術還有待完善，亟需建立全省統(tǒng)一的裝配式建筑全產業(yè)鏈智能建造管理和綜合服務平臺，實現裝配式建筑項目“標準化設計、工廠化生產、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，體現在產業(yè)鏈連不起來、產業(yè)鏈不夠完善、產業(yè)鏈不夠配套，裝配式設計、生產、施工、運送、裝修產業(yè)不夠完整，不能實現裝配式建筑所有產業(yè)鏈BIM應用和數據共同分享，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，生產成本提高。裝配式建筑產業(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技術和其他信息技術，實現了裝配式建筑項目從設計到監(jiān)管的全過程，實現了裝配式建造產業(yè)的發(fā)展目標[1]。

平臺的技術路線是經過與BIM和各種新技術融會貫通得出來的，建立起省級統(tǒng)一的具有獨立功能的建筑產品庫，搭建和集合省市的企業(yè)平臺，經過質量監(jiān)管平臺真正實現裝配式項目的質量監(jiān)控管理。經過對產業(yè)數據的分析和各種公共服務平臺，真正實現資源的有效調配。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 裝配式建筑產業(yè)鏈流程圖

3 標準化體系

實現建筑工業(yè)化，大幅度降低成本的主要手段之一是標準化、模數化。我國國內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，而如果想要部品零件能夠批量生產就必須做到標準化。張守峰分析標準化是建筑工業(yè)化的前提，能夠提升工程建設單位時間的工作量和經濟效果。葉浩文等人強調標準化的設計和標準設計不一樣，需要把所有標準的基本單位經過各種方式形成多種多樣的建筑產品。

平臺不僅是以云服務為基礎建立的一個開放的數據庫管理系統(tǒng)，還是一個參數化預制建筑所需的特殊材料BIM模型數據庫，它形成了一個數據信息通道，滿足各種提前預訂制作構件BIM模型的搜集、保存和智能檢查搜索，實現以統(tǒng)一系統(tǒng)為基礎的跨專業(yè)、多用戶操作（見圖2）。

圖2 平臺示意圖

4 全流程應用

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技術為基礎，覆蓋了所有專業(yè)的所有流程，真正實現了裝配式建筑設計構件的智能化生產功能。與此同時，還可以調用標準化的、具有相對獨立功能的建筑產品庫，設計數據直接連接到生產和加工設備，能夠有效提高設計單位時間內的工作量，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。經過統(tǒng)一BIM協同平臺，加強制造構件的工廠和裝配式設計與裝配式施工現場之間的協調管理，真正實現項目、工廠之間的互相協作生產，這樣可以達到降低成本、提高單位時間工作量和提高產品質量的目標。

裝配式混凝土建筑在現場施工時經常碰到許多問題，有些問題就會直接影響裝配式混凝土建筑的結構質量，比如，構件之間的縫不夠平或者不齊，水平和垂直角度調整的不到位等。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]。

5 創(chuàng)新的監(jiān)管和服務模式

《關于推進智能建造與建筑工業(yè)化協同發(fā)展的指導意見》里提出了創(chuàng)新行業(yè)的監(jiān)督管理和服務方式的重點任務，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，以及批準的建設用地等其他有關文件的行為審查系統(tǒng)。

裝配式建筑所有過程產品的追溯和監(jiān)督管理系統(tǒng)能把項目核心質量信息上傳到政府地方平臺，最后形成數據，這樣有利于業(yè)主維護自己的權利，與此同時，把質量監(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聯，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。

裝配式產業(yè)的大致信息和公共服務平臺能把項目建造全部過程的相關數據采集并且傳到政府公共平臺上，最后形成裝配式產業(yè)的大數據。這些數據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，企業(yè)參與生產的全部固定資產，在既定的組織技術條件下，所能生產的產品數量的動態(tài)情況，真正實現資源的合理應用，做到效益最大化利用[3]。

隨著時代的發(fā)展，現代工業(yè)技術也在不斷發(fā)展，房子也能像機器一樣批量生產。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注，最后到了60年代才最終實現。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，后來經過人們的設計和改良，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，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。

6 結語

在裝配式建筑全產業(yè)鏈智能建造平臺中設計、生產、施工、報建、質檢等許多有關聯的商家具有完備性，按照準確率極高的數據交換標準，供應了標準化和通用化技術應用的基礎條件。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鍵支撐。通過標準化、流水線式構件生產作業(yè)，可以提高生產效率，增加構件標準化程度，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。政府側的管理系統(tǒng)則把握信息化建設的要義和本質，公共服務高效化，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調、快速、高質量發(fā)展，解決當前裝配式建筑全產業(yè)鏈中的各種問題。