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BIM与装配式,强强联手,还是抱团取暖?
浏览: 发布日期:2017-09-12
来源:BIMBOX  

最近装配式澳门新葡亰网址火了,BIM的热度也跟着水涨船高。这两个技术有什么关联?BIM能给装配式澳门新葡亰网址帮什么忙?工程中它们实现的程度又怎么样?  

 今天,咱们就带着几个问题,来聊聊装配式澳门新葡亰网址和BIM技术。澳门新葡亰网址业和工业有什么本质的区别?      

你上网搜一搜,装配式澳门新葡亰网址还有好几个其他的称呼,比如澳门新葡亰网址工业化,比如住宅产业化。严格来说,这几个概念说的不是一个层面的事儿,不过它们的核心思想是一样的,就是像制造汽车一样去制造房子。    其实造汽车和造房子本质上没什么不同,都是把一堆零件按照一定的方式组装到一起,形成更复杂的功能。它们唯一的区别,就是同样的设计、同样的劳动,重复的次数不一样,也就是规模化的区别。    

一辆汽车,在设计的时候会投入非常大的成本,可一旦量产,这个设计成本就可以被均摊到每一辆汽车,不同车型之间的设计也可以一定程度的套用。工厂中一旦确定了汽车的加工流程,就可以用精细的分工合作,现代化的机械,和数字化制造去提高效率。    

工业产品并不是天生就比澳门新葡亰网址产品设计的更好,质量更高,管理更高效,污染更低,这些优点都是在规模化生产之下,在一道道工序的打磨中逐渐提高的,所以工业产品产量越大,成本就越低。    澳门新葡亰网址业就不一样了,它的每一件产品都是独一无二的,无论是设计还是制造的流程都很难在下一个产品中沿用。一方面会在单独的项目中带来低效;另一方面,由于产品不可量产和不可复制,导致经验的积累没办法达到工业的量级,这也进一步影响整个行业的进步速度。「装配式澳门新葡亰网址」有多新潮?      

澳门新葡亰网址业一直很羡慕工业的高效,于是聪明的澳门新葡亰网址师们就开始琢磨,整个澳门新葡亰网址当然没法量产,可大家能不能在一个澳门新葡亰网址里面,找出一部分一模一样的零部件,把它们的生产搬到工厂去呢?    这就是装配式澳门新葡亰网址思想诞生的开始。    你得知道,装配式澳门新葡亰网址可不是新鲜东西,它的历史可以一直追溯到一个多世纪以前,在这一个多世纪里,有几个事件推动了澳门新葡亰网址工业化的发展。  

 第一个是工业革命。      19世纪的时候,大英帝国取得了工业革命的辉煌成果,女王维多利亚就打算在伦敦举办一场博览会,把全世界不同国家的工业和艺术产品放到一个澳门新葡亰网址里,主要就是显摆一下大英帝国家大业大,这就是第一届世界博览会。    于是,1851年,在伦敦海德公园,不到九个月的时间就竖起了一幢7万多平米的澳门新葡亰网址,外墙和屋面都使用玻璃,看上去明亮透明,被人们称为「水晶宫」。▲ 水晶宫    这么短的时间内建成这样大规模的澳门新葡亰网址,一下子就震惊了全世界。它的秘密就在于,整个澳门新葡亰网址用了3300根一样粗细的铁柱,30万块一样大小的玻璃,一种木质框架和铁梁。这些标准构件在工厂全部生产好,再运到澳门新葡亰网址场地组配到一起。▲ 水晶宫建造    水晶宫无论是外形,还是建造过程,都充分彰显了工业革命带来的力量,引领了一次全球装配式澳门新葡亰网址的思潮,这一波,女王赢了。  

 第二个事件,是战后重建。    战争之后,伤员、退伍军人都急需大量的住房,这要求一个国家短期内能够建起大量住宅。      1921年,法国澳门新葡亰网址大师柯布西耶提出了「像造汽车一样造房子」的想法。

1930年间,德国在柏林建造了战争伤残军人住宅区。共有138套住宅,这个项目采用现场预制混凝土多层复合板构件,算得上是德国最早的装配式澳门新葡亰网址了。    二战后的德国在1950年开始大面积使用装配法建造住宅,到1970年澳门新葡亰网址工业化水平就达到了90%。    日本在1968年提出了装配式住宅的概念,1990年开始采用部件化,大力发展澳门新葡亰网址中的通用部件,木结构占比较多,达到40%。      

1976年,美国国会通过了国家工业化住宅建造及安全法案,也出台了一系列行业规范标准,发展到2001年,全美装配式住宅数量达到了1000万套。    第三个事件,是共产主义思想带来的城市化建设。    以苏联为代表的东欧国家,希翼快速建立起一个发达的工业文明社会,当时大量农民成为工人阶级,莫斯科住房严重短缺。      

1950年,由苏联最高领导人赫鲁晓夫亲自监督,达成了前苏联澳门新葡亰网址师公约,目标就是低成本、高效率的建造住房。      1961年,苏联开发出著名的「赫鲁晓夫楼」,就是一种五层预制混凝土澳门新葡亰网址。▲ 赫鲁晓夫楼    咱们再看看中国的情况。      

1956年,国务院发布了《关于加强和发展澳门新葡亰网址工业化的决定》,前建工部也出台了一系列政策来大力发展澳门新葡亰网址工业化。从时间上可以看出来,这是受前苏联的影响,历史原因咱们不细说了。    

1957年,北京就进行了装配式大型砌块试验住宅建设,创造了8天盖好一套4层住宅的速度记录。这种数字在那个时代很抓眼球,原因你懂的。      

1958年,一种新的装配式澳门新葡亰网址登上了历史舞台,它是一种通过预制钢筋混凝土大板拼接而成的结构,名字叫大板房屋,到1964年国内开始大范围推广,从70年代到90年代,光是北京一个城市,就建成了1000多万平方米的大板房屋。    

到了90年代,装配式大板房屋由于户型单一,无法满足户型多样化的需求,再加上技术的不成熟,尤其是防水、抗震、连接等关键技术存在重大缺陷,大板澳门新葡亰网址被彻底否定,退出了历史舞台。    此后的三十年,「装配式」这个概念在中国神秘的消失了,历史原因咱们不必深究,也没那么重要。    

直到2016年,国务院办公厅印发了《关于大力发展装配式澳门新葡亰网址的引导意见》文件,「装配式」这个词才又回到了人们的视野,为响应国务院的号召,各地区纷纷出台政策,在中国未来十年内,装配式澳门新葡亰网址占新建澳门新葡亰网址的比例要达到30%。    于是,你又能看铺天盖地的,关于装配式澳门新葡亰网址的文章了。装配式重出江湖,历史问题解决了?      

从这一个多世纪的发展来看,装配式澳门新葡亰网址根本就不是什么新的概念,甚至还因为失败而退出过历史舞台。    如果说装配式就是把房子拆成块,搬到工厂去生产,然后运到现场像搭积木一样装到一起,澳门新葡亰网址工业化就能实现,那这一个多世纪无数工程师的脑子一定是进了水了,才一直没有实现它。    

过去几十年的技术咱们不说,就说说当下最火的PC装配式,这个PC,就是precast concrete,预制混凝土的意思。    随便搜一下「PC装配式」这个关键词,你能看到它无数的优点,安全性更高、质量更好、成本更低、施工速度更快、环境污染更小,等等等等,还有很多人把德国、日本的先进经验拿出来,套一个「黑科技」的壳子,冲击你的神经。这类的文章看多了,你会有一种错觉,那就是:PC装配式是一种新概念,只要应用了这种全新的黑科技,什么成本问题、管理问题、工期问题、质量问题,就统统解决了。  

 然而事实却不是这样。在这个技术的每一个优点背后,都藏着一句潜台词,那就是:「在未来的理想状态下」。换一个说法就是,「在当下的一些技术细节问题被解决之后」,这些优点才能落地。    咱们来举几个例子,说说实现PC装配式需要解决的问题,和当下的真实情况: 1.装配式设计    可能你会觉得,装配式设计就是把设计好的楼拆成单元块,发给工厂加工就完了,可要是这么直接拆,工厂根本就没法生产,即便生产出来,也不能用。    

在装配式澳门新葡亰网址发展先进的日本,设计院在出澳门新葡亰网址图纸时,还会直接作出PC厂的构件加工图,在做这一步设计的时候,除了要考虑构件的种类越少越好,也就是所谓的「模数」,还需要考虑机械怎么生产,未来到现场的吊装点,模块之间该怎么连接,连接点的安全性能和防水性能,等等。    

而国内还有很多的项目,真的跟你想象的一样,施工单位拿着设计院出的澳门新葡亰网址图,去进行二次深化,也就是把本来不是模块化设计的澳门新葡亰网址,硬拆成装配式,究其原因,一是要凑装配率响应政策,二是因为懂装配式设计的设计院实在是太少了。    

 2.构件生产    在生产这个环节,首先要解决的就是材料问题,绝大多数工厂多年处理的都是塑料、橡胶、钢铁这样的材质,而PC构件是复合材料,而且混凝土的性能是在养护中逐渐生长的。这种对时间和节奏的把握,对传统工厂是一项很大的挑战。    另外,PC构件的生产需要很大程度的自动化,怎样开发出自动化的生产线是一个问题,生产线能不能低成本的灵活变化又是另一个问题——因每个项目的构件不一样,所以每个项目都要重新设计模具和自动化生产方式,这对工厂的设计优化能力和管理能力也是不小的挑战。    实际上,目前能够大批量生产PC构件的工厂很少,成本也非常高。      

3.运输环节    对于施工现场来说,吊装的次数越少、需要处理的连接点越少,当然就越好,但是划分的模块越少,每块也就越大。    而在我国,货车总高度4米以上、总长度18米以上、总宽度2米5以上属于极限超载车辆,是不能上路的。 所以,你看到国外整个房间都预制好到现场吊装的,清一色都是小面积的单间公寓。    那如何协调解决大构件需求和运输困难这对矛盾,包括构件装箱的成本优化,都是需要考虑和提高的地方。    

 4.施工要求    对于国内很多施工单位来说,装配式还是在「说起来又快又便宜,用起来又慢又贵」的阶段。有很多的原因,比如现场的养护和堆放要专门管理,安装顺序要严格安排,这就带来更高的管理和人员成本。由于工厂生产方面的原因,预制构件的采购成本也是很高的。  

 多数施工单位在「满足装配率要求」这个前提下,尽量做横向构件的装配——也就是梁、楼梯、叠合板等,像墙和柱这种竖向构件能不做就不做。    究其原因,是因为现在还没有针对装配式的规范,来计算装配节点,设计师还是按照现浇的方式来计算。既然这么计算,就得按照现浇的方式来组装。    

所以,竖向构件如果采用装配式,那在横竖向构件连接这个位置还是需要灌浆,而且灌浆料的成本非常的高,节点的防水等施工要求也更高,在目前的施工水平下,建造速度还赶不上传统的方式。其实这也很容易讲的通,如果一项技术已经成熟的实现了低成本、高效率,那也就不需要政府大力扶持了,大家自然会抢着用。    上面这几点,只是大概描述了几个不同阶段的单点困难,更大的困难,是不同专业之间的整合。    

说白一点,想把生产搬到工厂,是要在项目的一开始,就把设计、施工、工厂甚至包括物流,都统筹到一起,共同设计,并通过信息化技术,把设计思想和统筹管理贯穿整个项目。    

说到信息化,你知道,?BIM要出场了。BIM能帮装配式什么忙?      

如果你去查BIM和装配式,那结果同样是一片大好。这两个目前澳门新葡亰网址业如日中天的火热词汇,似乎只要一碰撞,就能产生出无限的火花。    这二者的结合,目前能拿得出手的,主要有这么几点:     ? 利用BIM在设计阶段精细化建模,拆分模型;    ? 利用BIM的模块化设计来设计出可重复利用的构件,建立自由组合的模块库;    ? 利用BIM技术的自动统计功能和加工图功能,实现工厂精细化生产;    ? 利用BIM技术实现现场吊装和施工模拟,优化装配式施工。      这几点你都可以查的到,咱们也就不展开说了,可是这些应用背后有一个很关键的问题,那就是:    这些拆分模型、精细化设计、生产加工图、吊装模拟等工作,由谁来完成?      BIM可以提高这些工作的精确度和效率,但BIM不能帮你思考。如果一个团队没有人知道该怎么拆分模型、连接节点该怎么处理、现场该怎么管理、施工该遵循什么工序,那无论他们是否使用BIM,该解决的问题,还是没有解决。在当前国内的实际情况下,BIM和装配式有很多相似的地方,比如:     ? 同样有大幅度的政策扶持——这间接证明了他们还不是人们自愿接受的技术;    ? 同样有中国特色,为了获取政策优惠,有人做「先设计,后翻模」的「假BIM」,也有人做「先整体,后拆分」的「假装配式」;    ? 同样是听起来很简单,很新潮,实际上还有大量尚待解决的技术难题;    ? 同样缺乏普遍有力的行业规范;    ? 同样尚未打通不同生产角色的协作环节;    ? 同样在国外有成熟经验,被很多人看好,但还需要时间逐步发展。      用一句话来概括就是:这两个技术在国内,都还不成熟,都还有多方面的问题需要被解决。    用BIM助力装配式,就是用一项不成熟的技术去帮助另一项不成熟的技术。这两者目前与其说是两位大侠强强联手,不如说是难兄难弟抱团取暖。    可能你会说,不对啊,你看人家万科,BIM加装配式,搞得风生水起啊。对于大多数企业来讲,正如你不是正在开发无人驾驶的GOOGLE,也不是正在造宇宙飞船的Space-X,一项技术越是经常作为一流企业的技术被报道,越证明它还没有普及。


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