文|本刊记者 万晓曦
建筑业实现转型升级,必须走向绿色化、工业化、信息化发展之路。结合装配式建筑发展特点来看,装配式建筑通过工业化生产建造方式,满足绿色建筑要求。从装配式建筑需求来看,装配式建筑倡导一体化建造,以建筑为最终产品,对各个阶段、各个专业全过程实行统筹,通过建筑、结构、机电、内装一体化,设计、生产、装配一体化来建造工程。
信息化技术能够有效发挥信息共享和集成优势,促进装配式建筑各专业、各环节、各参与方的协同工作,实现装配式建筑一体化数字化建造。通过在装配式建筑中实施信息化技术深度应用,真正实现一体化建造、数字化支撑和绿色化发展,实现建筑工业化与信息化的深度融合,通过应用信息化技术有力提升我国装配式建筑发展的品质和效益。
从2016年9月《关于大力发展装配式建筑的指导意见》的实施,到2017年2月《关于促进建筑业持续健康发展的意见》的发布,再到今年9月《关于完善质量保障体系提升建筑工程品质的指导意见》的印发,一系列政策举措的加速落地,推动装配式建筑进入快速发展阶段,众多企业积极探索、加快布局装配式建筑。
根据《中国建筑业信息化发展报告:装配式建筑信息化应用与发展》(以下简称《报告》)调查显示,36.33%的被访对象所在单位大力参与、推广装配式建筑,22.1%的单位将装配式建筑成为企业主营业务,还有的单位或将装配式建筑纳入公司发展战略或已经开始装配式建筑项目试点,均占12.73%;仅有8.99%的单位尚无装配式建筑项目参与计划。可见,发展装配式建筑在整个行业已经达成广泛共识,装配式建筑呈现出蓬勃发展态势,并逐步上升到企业战略高度。
装配式建筑意味着传统建造方式的重大变革,是建筑业信息化与工业化深度融合形成的建筑产品。装配式建筑的核心是“信息化集成”,它集设计、生产、施工、装修和管理“五位为一体”,即标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理。在信息化、互联网高速发展的今天,需要积极运用信息化的手段助力装配式建筑发展,从而打通装配式建筑从策划、设计、生产、物流、施工、运维及管理全生命周期各流程。
对于信息化在装配式建筑中的应用价值,《报告》调查显示,被访对象认为信息化在装配式建筑标准化设计方面应用价值较高,占73.41%;48.31%的被访对象认为信息化在装配式建筑部品库建库方面应用价值较高,被访对象认为信息化在混凝土预制部品生产与管理和装配式建筑工程项目全过程管理应用价值较高,分别占59.18%、61.42%;50.94%的被访对象认为信息化在装配式混凝土建筑施工与管理方面的应用价值也不容忽视。此外,被访对象认为信息化在钢结构施工与管理、机电模块化生产、施工与管理及装配式建筑装修等方面同样具有较高的应用价值,分别占36.7%、39.33%和29.59%。可见,信息化应用可以覆盖装配式建筑设计、生产、施工、装修等多个阶段,具有很高的实际应用价值,并为装配式建筑的快速健康发展奠定基础。
随着装配式建筑项目的不断落地和信息化技术的不断发展,在政府引导和企业内需的共同作用下,越来越多的企业将信息化技术应用到装配式建筑中。针对已经实施的装配式建筑信息化应用开展情况,调查显示,大部分被访对象所在单位成立专门的组织进行实施,占比61.05%;部分单位选择与外部合作形成临时组织,占33.71%;10.49%的单位选择外包给软件企业,还有18.73%的单位选择其他方式开展装配式建筑信息化应用。这表明,绝大部分单位重视装配式建筑信息化应用,有能力自主开展装配式建筑信息化应用,并在其中起到主导作用。
装配式建筑已经是大势所趋,随着信息技术、数字技术的迅猛发展,信息技术的加持无疑是为“积木盖房”装置了“智慧大脑”。《报告》调查显示,绝大部分被访对象认为BIM技术在装配式建筑中作用最大,占比88.39%;自动识别技术(RFID、二维码等)和智能制造技术(CAM、ERP、MES、PCS等)被认为在装配式建筑中发挥了较大作用,分别占56.18%和49.81%;41.95%的被访对象认为大数据技术在装配式建筑中发挥了积极作用,还有部分被访对象认为定位跟踪技术(GPS等)和图像采集技术(视频监控、3D激光扫描技术等)在装配式建筑应用中作用较大,分别占30.34%、33.71%;此外,云计算、传感器与传感网络技术、移动应用/通信技术是装配式建筑信息化技术的重要组成,分别占25.84%、22.47%和21.35%。这大体表明,BIM技术在装配式建筑中的重要性已经成为行业共识,装配式建筑信息化应用在BIM技术支撑下, 能够使整个建筑过程中各个环节实现有序、有效的联动,同时,装配式建筑中的BIM技术应用也离不开云计算、大数据等其他信息技术的融合,这也意味着,装配式建筑的整个实施过程是多种信息化技术集成应用的过程。
一直以来,装配式建筑被比喻为为“搭积木”,利用预制和拼装,先在工厂预制好墙板、阳台、楼梯、梁柱等部件,再运到工地,用机械设备进行组合、连接、安装。这不仅提高了施工效率,提升了建筑质量,还有效减少现场湿作业量,减少粉尘、泥浆等污染,实现绿色施工。
装配式建筑信息化应用可以有效促进装配式建筑各专业、各环节、各参与方的协同工作,实现建筑工业化与信息化的深度融合。目前装配式建筑信息化应用范围和深度在不断提升,与此同时也存在一些问题。例如,《报告》调查显示,67.42%的被访对象所在单位在装配式建筑部品库建库中遇到了部品库的标准(模型精度,编码规范,属性规范等)制定难题,53.93%的单位认为装配式建筑部品库建库中的难点问题是部品库平台的搭建和管理维护投入大,21.72%的单位认为企业部品数据安全是装配式建筑部品库建库的难题所在,还有14.61%的单位认为其他问题是装配式建筑部品库建库的难点问题。可见,目前装配式建筑部品库建库存在的问题较为集中,主要涉及标准制定、平台搭建、数据安全等方面。
可以说,目前装配式建筑信息化应用主要在技术、人才、理念、政策等几大层面存在问题。
人才方面。缺乏装配式建筑相关人才是目前装配式建筑信息化应用的主要问题所在,人才的缺失使得装配式建筑信息化应用的推进速度较慢。同时,缺少对装配式建筑技术人才的专业培训渠道,造成相关管理人才和技术人才都极度匮乏。对此,可以通过校企联动,设置装配式建筑相关课程,建立产学研相结合的机制,培养、吸引人才。
技术方面。目前来看,装配式建筑信息化应用缺少成熟的软件,难以支撑装配式建筑各阶段、各专业之间的协同集成应用。相关技术体系不够完善,行业软件企业大都“各自为战”,缺乏统一、开放的数据接口。因此,需要加强软件系统的研发,完善信息化技术、部品部件协调等标准,建立统一的设计、生产、装配一体化信息管理平台,实现资源共享与数字化交付。
理念方面。一方面,传统的建造习惯难以在短时间内转变,部分企业对于装配式建筑信息化应用的意愿不足;另一方面,在推进装配式建筑的过程中,部分企业出于对增量成本、短期利益等现实因素的考量,缺少应用信息化的动力。因此,需要不断明确装配式建筑信息化应用的价值所在,进一步加大装配式建筑信息化应用的宣传推广工作。
政策方面。目前各地政府出台了多项推广装配式建筑的相关政策和指导意见,但缺乏全国范围内统一的行业规范,对于装配式建筑信息化应用缺少相关标准,对装配式建筑信息化应用没有规范作用。对此,应从政府层面出台装配式建筑信息化应用相关标准、规范,对装配式建筑信息化应用进行政策引导;进一步出台相关技术规范、验收等手续,明确其控制范围。
装配式建筑的未来发展应以提质增效为目标,既要提升工程质量,又要提升建造效率,减少建筑垃圾和环境污染,减少对人工的依赖。信息技术是装配式建筑的重要支撑手段,随着物联网、BIM技术、大数据等信息技术的不断发展,装配式建筑可以依托信息技术,打破传统建筑业上下游壁垒,促使工程建设各阶段、各专业主体之间在更高层面上充分共享资源,有效地避免各专业、各行业间协调不畅问题,进一步解决设计与施工脱节、部品与建造技术脱节等问题,提高工程建设的精细化程度、生产效率和工程质量,充分发挥装配式建筑的特点及优势,从而推动装配式建筑健康发展。