装配式建筑预制构件的管理研究*

陆志祥，顾云凡，刘扬，陈强，杨思远

（南京工程学院 建筑工程学院 江苏南京 211167）

0 引言

随着我国大力推进建筑工业化和信息化的发展，这两者在建筑行业的表现就是BIM技术与装配式建筑的结合[1]。以装配式建筑技术为核心的工业化和以BIM技术为核心的信息化目前的发展状态不一。虽然BIM技术已经渐渐的应用在建筑行业，并且BIM技术的信息化有了大幅度的提高，但是在实际应用过程中却遇到诸如效益不高、成本较高等问题；而在装配式建筑的工业化发展中也面临着技术不高、成本不低的窘境。因此将两者的发展结合起来，可以发挥二者各自的优势，这会对指导实际的建筑工程产生弥足重要的现实意义，会大大推动我国建筑行业工业化与信息化的进程[2]，本文的一大特点就是将BIM技术的信息化和装配式建筑的工业化二者结合起来进行研究，二者既相互制约又相互作用，为的是实现把装配式建筑技术作为杠杆，在新支点——BIM技术的基础上，来撬动装配式建筑的发展，进而推动建筑工业化进程。

1 并行式项目概念及影响

1.1 并行式项目概念

传统的工程项目采购模式及路径是以英国的发源地，经过一定的发展成熟后，便在全球各地的建筑工程项目中得到普遍推广运用。虽然项目特点、业主需求、工作方法等有诸多不同，而且国家法律法规之间也存在略微差异，然而“传统的采购模式”历经诸多工程实践后，共有的流程及特点却仍被保存下来，“传统采购模式”的诞生是源于合同安排、工作环节、组织结构等的组合，这些组合具有共性特征，还能够满足项目之间的相关利益。并且“传统采购模式”在1 950s至1 960s之间统治着公共建筑领域，进而转变成一种新的建筑采购路径及工作范式并被行业工人。在此模式在实际工作中的广泛运用的基础上，学术界经过总结确认了其特征和流程。其有点如下所述：

（1） 成本可控：项目业主能够在早期就获得相对确定的工程价格；

（2） 责权清晰：能满足相对死板的资金需求或公共支出；

（3）流程固定：项目将依循固定的流程（策划、设计、施工）和模式进行，而且较为稳定清楚；

（4） 变更较易：较为容易的对项目进行临时变更，而且变更后能够相对准确地估价项目；

（5） 竞争公平：所有项目投标人都要根据相同的工程量清单来进行投标报价，而且最终的报价可比性较高；

（6） 设计导向：提升项目的业主控制项目和影响的能力

同时传统模式也具有一些缺点：

（1） 速度慢；

（2）副作用明显并且有限的加速手段；

（3）施工方无法介入项目设计；

（4） 由于价格竞争导致项目参与者之间的对立关系；

1.2 并行式项目的影响

传统模式有规划、设计、施工和运维四个主要阶段，施工阶段是最受重视的阶段。大多数项目都贯彻执行了“轻设计，重建，轻投，重转”的不合理理念。在项目的前期阶段和项目的建设阶段，风险最大、成本最高、周期最长，伴随项目投资的增加，项目愈临近完工，项目的风险愈高。在此阶段忽视其他阶段是不可避免的，几乎所有业主都希望将设计和施工的合同成本在此阶段之前尽可能简化，或者强调短期成本，因此，忽视长期利益的行为必须反复压缩投标人的利润。导致公平竞争的“价低者得”并不是业主所期望的，诸多如偷工减料、围标、报价不平、串标衡等不正当行为会损害项目业主的部分利益。在装配式建筑的并行模式建设中，一个十分明显的趋势：在整个开发周期中，项目施工阶段的时间和成本显著下降，工作核心渐渐趋向于预制构件的设计与生产，因为装配式建筑的生产阶段的产生而出现。

2 复杂预制构件的BIM实现

2.1 信息化平台中实现工业化

根据以往的建筑行业进程来看，信息化与工业化相结合是必然的。在国内，BIM技术在工业化之前就有过发展，可是因为业内人士没有深层次的了解，使得很多施工单位和企业并没有接受，即使有政府相关的法律文件的普及，大部分的推广工作都只停留在了浅层次，使得BIM并没有发挥真正的作用。可是，在工业化这个大背景下，装配式建筑的设计需要精确的计算和高效的工作，而BIM平台能满足其要求，发挥更大的效用。

再者，使用BIM平台设计预制件模型能够解决很多传统施工中的问题。例如，在一般施工中，结构设计人员会使用钢筋平法标注完成深化设计的装配式建筑，但完成设计的预制构件还存在很多问题，需要修改设计，可一般这些问题都是交付使用后暴露的，但使用BIM技术就能解决这一问题。

2.2 技术实现

如果需要根据具体的情况进行修正，只需要通过特定的工序就能对基于BIM技术的装配式建筑的设计进行改进。

一般设计阶段：以自身模式和工作过程为依据来进行设计工作，与实际进度交互，此阶段对设计成果不做大幅度的变更。

构件拆分阶段：依照国家标准规定与想过图集进行拆分，拆分后的各标准层是最终成果。

构件深化阶段：对拆分后的构件进行更进一步的设计，例如通过BIM平台进行检测构件的质量，在施工现场发挥的效用等，最后得到完成的、精确的构件模型。

整体拼装阶段：以标准层为单位对构件进行组装，校准，最后得到无碰撞单体和标准层模型。综合修改阶段：较为全面地对预制构件进行修改，把其他方面考虑进去，最后得到设计完毕的预制构件模型和标准层模型

3 工程量清单的实现和价值

3.1 工程量清单的实现

（1）我们比较熟悉的一个概念便是工程量清单报价的实现以及工程构件。清单在传统意义上是通过分解建筑项目的方式提高报价和计算的准确度[3]，但是也不能过于细致的对建筑项目分解，因此国内许多专家也将构件为单位进行过研究。但是在传统的现浇工艺中，进行了连续浇筑的混凝土结构会因为分割而加大其工作量。在装配式建筑的背景下，预制混凝土构件使得构件的拆分变得简单；另外，统一的构件类型能够减少装配式建筑所需的构建类型，因而这种工程量清单更为有效。

（2）借助BIM技术可以使装配式建筑项目的预制构件得以深入设计和建模。装配式建筑日后必然要将BIM技术作为工作平台；此外之所以预制构件需要精度极高的设计和生产要求，是因为钢筋之间的连接套筒对于插入的钢筋位置大多只有毫米级别的误差空间，如果达不到要求的精度就无法保证结构的性能。而利用BIM技术可以精准的确定钢筋以及套筒的位置，减少生产过程中可能出现的误差。

（3）根据预制构件的类型分出一类根据功能列出二类，根据二类的不同构建再进行分解，得到以构件为单位的新工程量清单。

3.2 工程量清单的价值

（1） 提供决策的相关信息。新的工程量清单单位为构件。这样以来能够使构件的成本信息更加准确，并且还与清单规定的框架相一致。此外，在进行有着更强刚性的装配式建筑设计时，细化成本能够让招标人对项目的成本掌握更准确[4]，使预算资金的效率得以提升。投标人再投标前后所得到的信息很有限。此外，预制构件再生产之后的验收过程与现浇建筑有所区别，不能用对现浇建筑的质量监督对预制构件进行监督。而对于投标人来讲，工程量清单不够详细，那么其对应的风险也有所增加，因此合理的清单报价尤为必要。

（2） 要对采购流程予以规范，在采购阶段，业主可能会因为决策信息不足，在实际工作中可能会以来地方构件厂家的指导。而这一行为则使得招标失去了公平竞争的意义，因此详细的招标报价对于投标流程的规范来讲，极其重要。

4 结语

在我国建筑行业的工业化和建筑行业的信息化的进程可以结合起来，二者相互制约又相辅相成、相互促进，能够大力推动基于BIM技术的装配式建筑的发展，在信息化发展方面，目前我国建筑行业的信息化发展[5]的核心是BIM技术，已经走向为深度开发的实现方向，为此它结合了科学算法和BIM技术应用拓展；而在工业化发展方面，我国特有的建筑模式、经济背景和需求导致了目前装配式建筑在应用BIM技术会遇到成本不低、采购困难的窘境。并行式项目采购模式是采用的是“传统采购模式”，它在经历大量的实践后仍然依循了一些共有的过程和特点，而且还满足一些具有共性特征的组合，比如工作环节、组织结构、合同安排，这三者存在与不同项目间的相关利益中。通过复杂预制构件的BIM实现，能够在信息化平台中实现工业化，在技术实现的过程中，能够分为一般设计、构件拆分、构件深化、整体拼装、综合修改五个阶段，根据BIM模型，本文提出一种新型的工程量清单，为的是解决目前建筑行业所遇到的采购困难的窘境，工程量清单不但能够提供决策的相关信息，规范行业招标采购流程，维护市场秩序。