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对话浦凯程海江博士——BIM+装配式的叠加效应将颠覆传统建筑模式

2019.04.30 583 分享


摘要:近年来,随着经济的快速发展,预制构件加工精度与质量、装配式建筑施工技术和管理水平的提高以及国家政策因素的推动,预制装配式建筑重新升温,并呈现快速发展的态势。2018年9月14日,国务院召开常务会议,决定大力发展装配式建筑,推动产业结构调整升级,以京津冀、长三角、珠三角城市群和常住人口超过300万的其他城市为重点,加快提高装配式建筑占新建建筑面积的比例。



近年来,随着经济的快速发展,预制构件加工精度与质量、装配式建筑施工技术和管理水平的提高以及国家政策因素的推动,预制装配式建筑重新升温,并呈现快速发展的态势。2018年9月14日,国务院召开常务会议,决定大力发展装配式建筑,推动产业结构调整升级,以京津冀、长三角、珠三角城市群和常住人口超过300万的其他城市为重点,加快提高装配式建筑占新建建筑面积的比例。


目前我国新建建筑中装配式占比不到5%,今年年初,中共中央、国务院发布的《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出,要力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%,而国务院常务会议的决定无疑是将装配式建筑提上日程表。


本期专访,小编专程拜访了上海浦凯预制建筑科技有限公司总经理程海江博士,听他述说浦凯的发展历程,分析当下装配式建筑的发展趋势。



装配式建筑与BIM技术结合


上海浦凯的前身是一家传统的设计院,程博士敏锐的意识到装配式建筑行业发展趋势,在2014年成立了上海浦凯公司,比较早期的进入这个行业,成为一家专业从事装配式设计以及BIM技术的公司。目标是致力于建筑产业化技术研发、应用的专业顾问咨询公司。公司对装配式建筑进行了多年的研究和应用,业务范围覆盖了装配式建筑的整个产业链,在建筑工业化的设计、施工、构件生产、工厂建设等不同阶段为建设方、设计方、施工方、生产方提供设计、顾问咨询和项目管理等服务。


或许,大家当初并没有觉得装配式和BIM之间有太大的关系,但是随着装配式建筑的发展,两者之间的关系越来越紧密。可以说,装配式建筑核心是“集成”,而BIM技术是“集成”的主线。而引入BIM技术后,建立装配式建筑的BIM构件库,就可模拟工厂加工的方式,以“预制构件模型”的方式来进行系统集成和表达。程博士表示,不久的将来BIM信息技术定能为装配式建造方式的普及奠定坚实的基础,有力地推动装配式建筑的创新发展。


浦凯最大的亮点在于装配式建筑和BIM的结合,是上海较早将BIM技术运用在装配式建筑中的企业之一。程博士的团队非常注重研发,在BIM技术领域已经进行了多年的研究和开发,具备强大的BIM咨询团队,在BIM方面能够为建设方、总包单位和设计单位提供设计、施工、项目管理、工程造价、运维等多阶段的BIM技术咨询服务。上海浦凯先后承担了恒大集团海南海花岛大型公建、上海万豪酒店、江中制药、浦东康桥保障房、博世汽车、长春第一高楼等项目的全过程BIM技术应用。





传统的装配式建筑建设模式是设计、工厂制造、现场安装,但设计、工厂制造、现场安装三个阶段是分离的,设计的不合理,往往只能在安装过程中才会被发现,造成变更和浪费,甚至影响质量。随着近年来BIM与装配式建筑成爆发式增长,要实现装配式建筑的普及应用,BIM技术的引入非常具有前瞻性,它将设计方案、制造需求、安装需求集成在BIM模型中,在实际建造前统筹考虑设计、制造、安装的各种要求,把实际制造、安装过程中可能产生的问题提前消灭。



其次,装配式建筑的典型特征是标准化的预制构件或部品在工厂生产,然后运输到施工现场装配、组装成整体,所以设计就要适应其特点。传统的设计方法是通过预制构件加工图,来表达预制构件的设计,其平立剖面图纸还是传统的二维表达形式。而引入BIM技术后,建立装配式建筑的BIM构件库,就可模拟工厂加工的方式,以“预制构件模型”的方式来进行系统集成和表达。


程博士还说,在深化设计、构件生产、构件吊装等阶段,都将采用BIM进行构件的模拟,碰撞检验与三维施工图纸的绘制。这应该是BIM最大的优点:它从本质上并不改变装配式的建造方式,技术上也未必有多大的革新,但是它能避免装配式建筑在各个环节出现的不必要错误。浦凯从2018年起,已经转成全BIM出图,也就是正向出图(全部都是建好三维模型,再导出施工图,叫做BIM正向出图),为避免预制构件在现场安装不上,造成返工与资源浪费等问题,保证设计、生产、装配的全流程管理,BIM技术的应用势在必行。


国内外装配式建筑发展差异


日本的混凝土结构中有60%是现浇的,美国的纯PC建筑大概也就占20%~30%左右,美国高层建筑钢结构的比例比较重,混凝土结构中也会运用一些内浇外挂。比如墙板会使用PC墙板,但柱子和梁未必是全预制,PC比例没有想象中那么高,但是单个项目如果做PC的话,预制率比国内要高,因为它运用的钢连接比较多。


我国预制件的生产应用有近60多年的历史,在这60多年里,预制件的发展可谓是一波三折。新中国解放之初,中国人口稀少,需要做大量的预制工业厂房、住宅,在前苏联建筑工业化的影响下,建筑行业开始走预制装配式的发展道路。


70年代,在政府大力提倡下,中小预应力构件的发展,建起了大批混凝土大板厂和框架轻板厂,掀起了预制件行业发展的热潮。上海现存的还有很多6层居民楼,都是采用的砖砌体、预制混凝土空心楼板。


然而,1976年唐山发生大地震后,大家对空心楼板产生了一些担忧。与此同时,某些乡镇企业生产的劣质空心板又充斥了建筑市场,这进一步影响了预制件行业的形象。让大家对空心楼板的抗震和结构安全性产生了误解,但国家的标准规范上从来没有取消空心楼板,在2008年汶川地震中,有些没有经过抗震设计的空心楼板坍塌,也让很多人就误以为空心楼板不安全,所以出现多地市建委以质监站的名义发布了文件禁止使用空心楼板的红头文件,实际上国家规范中也并未因此取消。


现在国家大力推广装配式建筑是一个好的方向,人们开始逐渐发现现浇结构体系已经不再完全符合时代的发展要求。对于日益发展的我国建筑市场,现浇结构体系所存在的弊端趋于明显化。在政府部门相关政策的引导下,结合国外的住宅产业化成功经验,我国建筑行业再次掀起了“建筑工业化”、“住宅产业化”的浪潮,预制件的发展进入了一个崭新的时代。


以人为本,技术创新


以踏踏实实的做好技术研发为宗旨,这与浦凯团队的构成有密不可分的关系,公司配有一支技术精湛的专业团队,人才结构合理,拥有多名博士作为主要技术骨干,具有硕士、中/高级技术职称员工若干,并有多人具备相关专业一级注册工程师资格,具备强大的研发能力。为开发适应行业发展及企业需求的技术力量,公司还聘有多名行业内专家组成专家库,提供顾问咨询,紧跟行业技术和行业发展特点,不断提升企业软实力。浦凯的立足点是科技公司,不仅仅是设计公司,科技公司必须得有产品导向,产品可能有实有虚。


其次,面对行业中同行之间比较突显的挖人问题,近两年浦凯非常重视人才培养,并具有一套良好的人才培训机制,特别是通过招聘应届毕业生,制定合适的培训计划,从而保证设计人才的稳定。


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预制建筑网:设计在整个装配式建筑过程中扮演什么样的角色?贵公司在设计方面有哪些优势?


程博士:装配式建筑正处发展的关键时期,建立科学合理的设计理念和方法对于推动装配式建筑发展尤为重要,装配式建筑的设计不同于传统的设计理念和方法,装配式建筑的设计在建造全过程中处于龙头地位,其设计水平决定了装配式建筑的质量、效率和效益。


浦凯配有一支技术专业精湛的设计团队,并具有强大的研发能力,同时也积累了丰富的装配式建筑项目设计经验,特别是设计团队将BIM技术与PC设计相结合,通过参数化建模、可视化推敲、精确化模拟等先进技术手段,为项目缩短工期、降低成本、提高质量奠定了技术基础。


预制建筑网:在装配式和BIM的结合上,有哪些落地项目?


程博士:2016年,在河南参与设计的虎岭科技商务楼是全钢结构的装配式建筑,获得建设部的科技示范奖。浦凯近两年的装配式项目主要集中在上海及其周边,比如,上海康桥的保障房项目,是上海比较早期的装配式保障房项目之一,实现BIM全过程运用,并通过了上海市住建委组织的方案评审,待进行成果评审以及全部评审完以后,该项目应该是上海市在装配式保障房中运用BIM技术最深的一个项目。


预制建筑网:目前,国家大力推广装配式建筑,就上海而言,取得了一定的成果,但如何实现装配率不低于60%的目标,在建设过程中是否有困难?


程博士:针对上海出台的装配式建筑预制率不低于40%或者装配率不低于60%的目标其实不算难,可以实现,但我认为,这个标准应该会变,或者说必须要改变,不会纯粹是现在这40%或60%的标准要求。上海市实行的这个标准如果是按照装配式结构的标准来走的话,确实是非常高的。在设计过程中,难免会出现有些不适合做的构件也不得不做,为了装配而装配,或将无法引导装配式建筑健康发展。


正所谓“在其位谋其政”,从装配式建筑在中国推广的这个角度来说,必须得有一个标准指标政策,国家的引导是正确的。如果没有一个标准性的指标,那么企业在实施的时候比例各有不同,就会不利于装配式建筑推广发展。在中国“一刀切”的政策,看似不合理,但也有它存在的合理性。上海为什么要求大力推广装配式,要求全部都是装配式,因为上海更多是从环保和产业的角度出发,并不考虑增加的费用,每平米增加500-1000元,对于上海的房价、售价、成本而言根本不算什么。


其次技术上的问题总有解决办法,国家指定的目标就好比学生时代,你定下的高考目标想要考211、985的高校,人生总得需要有一个目标,方法是对的。上海有了“目标”后,对提高整个行业的发展都是有利的,自然也会想办法去解决问题,并不能因为某个问题的存在而不去做,而是需要去解决问题。在国内的装配式建筑中,存在的技术、施工的问题,并不在于装配式本身,而在于我国标准规范本身,更多的标准规范是针对现浇结构,针对装配式建筑的标准和规范还比较少,但这样也是提供了很大的市场机会和需求。就会促使政府加快出台针对装配式建筑的结构体系、设计方法,以及一些节点做法,更好的驱动我国装配式建筑的发展。


发展装配式建筑是推进我国建筑行业快速发展的方向,给传统建筑业市场提供了新的发展空间。上海给了大家非常多机会去锻炼,这也让上海的设计、生产、施工企业积累了丰富的技术经验可以走出去,在这样的机遇中,使得一些建筑企业层次得到了提升,也给了一些小企业新的发展方向和动力。不仅提高建筑项目建设水平,提升生产效率,改变传统建筑生产效率低的情况,同时促进建筑业持续健康发展。


预制建筑网:在装配式推行的过程中,在整个产业链上投资商作为最关键的一个环节是否能接受?


程博士:有两种情况:第一种,从没做过装配式建筑的企业或者业主,可能觉得这东西没什么,交给构件厂制作就行,还有就是觉得很有问题,心中存疑;第二种,就是做过装配式建筑的企业,对深化设计越来越重视,在设计时,会平衡国家的标准政策要求,同时也会最大程度保证甲方的利益。


甲方的利益必须要考虑,但有时候不能过分考虑甲方的利益,装配式建筑的推广应该更多的考虑国家利益,从环境污染、节能降耗、提高产品质量的角度出发。就好比以前都是砖砌的房子,现在都改成商品混凝土,虽然造价增加,由开始的争议到全面贯彻落实,正因为它的品质提高了,安全度提高了,即使一平方增加了几百上千影响不大,企业利益和国家利益在根本上是一致的。


其次,在上述利益基础上,要最大化的考虑甲方或者业主自身利益。如果是同样一栋房子,同样要求做30%~40%的预制率,提高技术水平,运用一些新的结构体系能够起到节省工期、造价等作用,那甲方何乐而不为呢?房地产公司肯定是追求利益最大化的,但是业内有一些房地产公司不仅仅从利益去考量,在必须要做到预制率30%~40%的这种前提下,更在积极的为装配式建筑行业做一些标准化研究性的工作,并不是做和不做的区别,而是怎么做的更好。从标准化的角度出发,就是从大型的、执行力强的、全国性的企业着手,一旦铺开,那就会形成巨大的影响,而如果只是仅仅几家研发单位、设计院或者构件厂,那么收效颇微。


预制建筑网:随着时代、行业的不断发展,贵公司在建筑产业化领域未来有何布局?


程博士:2018年,浦凯最大的收获是基本理清了阶段性的企业发展方向。前几年我们一直根植于装配式深化设计领域,2019年会将业务延续至PC工厂,专业化的设计、生产、施工等,围绕装配式建筑做一些与之配套相关的周边产品,更贴近科技企业的范畴。2017~2018年,对于浦凯而言是上海年,从2019年开始将会拓展至全国范围,已经成立了四家分公司,济源分公司、郑州分公司、江苏泰州分公司以及苏州分公司,等条件成熟后将会在杭州、合肥、南京设立分公司,在这些装配式建筑推行比较快的地区,利用前期积累的经验,促进公司更好的快速发展。


并且浦凯也在装配式建筑培训方面做了一定的探索工作,之前在上海和郑州组织的两次培训,邀请了业内多名专家及公司内部资深专业工程师进行全面深度的讲解。从培育整个市场的角度来出发,后续浦凯还会有装配式培训相关工作计划,大力推动装配式行业的发展。



【注】文章来源:预制建筑网/侵删


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