工程總承包模式推進裝配式建筑信息化發(fā)展的思考

尹 濤，龔硯芬

(安陽工學院 土木與建筑工程學院,河南 安陽 455000)

0 前 言

我國傳統(tǒng)建筑業(yè)存在生產(chǎn)效率低、污染嚴重、資源浪費、質(zhì)量不高等諸多問題，發(fā)展裝配式建筑和推廣BIM技術(shù)，是解決這些問題最有效的抓手，是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。運用BIM與物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)可以實現(xiàn)裝配式建筑的精細設(shè)計與精益建造，推動建筑工業(yè)化和信息化同步協(xié)調(diào)發(fā)展，這是當前的研究熱點。郭偉等[1]認為推動裝配式建筑項目信息化管理發(fā)展是實現(xiàn)裝配式建筑高質(zhì)量發(fā)展的有效途徑。陳超[2]認為“BIM+EPC+ 裝配式”的新型建造模式能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)和管理層面的雙創(chuàng)新，推進建筑工業(yè)化和信息化建設(shè)。

傳統(tǒng)管理模式下設(shè)計、生產(chǎn)、施工相互脫節(jié)，在一定程度上制約了裝配式建筑BIM技術(shù)的應(yīng)用?！蛾P(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》以及《房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施項目工程總承包管理辦法》都明確提出裝配式建筑原則上采用工程總承包方式。本文在已有研究的基礎(chǔ)上，分析BIM等信息化技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用和主要障礙，針對這些障礙，分析工程總承包管理模式對裝配式建筑信息化發(fā)展的促進作用。

1 裝配式建筑中BIM等信息化技術(shù)的應(yīng)用

裝配式建筑區(qū)別于傳統(tǒng)建筑，具有“設(shè)計標準化、生產(chǎn)工廠化、施工裝配化、裝修一體化、管理信息化、應(yīng)用智能化”的特征，這些特征與BIM技術(shù)十分契合。裝配式建筑利用BIM技術(shù)可以進行全生命周期數(shù)據(jù)共享和全過程的集成一體化管理，各參與方在共同的數(shù)據(jù)平臺下進行協(xié)同工作，提高裝配式建筑建造效率和質(zhì)量，實現(xiàn)精益建造。

1)設(shè)計階段?；贐IM技術(shù)的標準化和模塊化設(shè)計，建立構(gòu)件標準化族庫，可以提高設(shè)計效率?；诮y(tǒng)一的BIM可視化模型，實現(xiàn)裝配式建筑全專業(yè)協(xié)同設(shè)計，經(jīng)過碰撞檢查及優(yōu)化提高設(shè)計質(zhì)量。

2)構(gòu)件生產(chǎn)和運輸階段?；贐IM的數(shù)字化加工可以實現(xiàn)設(shè)計加工一體化，把BIM深化設(shè)計模型轉(zhuǎn)換為數(shù)字加工模型，再直接傳送給加工設(shè)備，實現(xiàn)高精度高效率的構(gòu)件生產(chǎn)。將二維碼或RFID芯片植入預制構(gòu)件，將其包含的信息同步錄入BIM模型中，使BIM模型與實際構(gòu)件對應(yīng)上，便于跟蹤構(gòu)件的運輸和安裝情況，同時可用于后期的運營維護。

3)施工階段?；贐IM的虛擬施工可以通過場地布置、進度模擬和碰撞檢查等指導裝配式建筑現(xiàn)場安裝施工，結(jié)合BIM 5 D、物聯(lián)網(wǎng)和RFID技術(shù)等可以實現(xiàn)施工階段進度、質(zhì)量、成本等方面的信息化管理，提高建造質(zhì)量和效率，到達精益建造要求。

2 BIM技術(shù)在裝配式建筑中應(yīng)用的主要障礙

雖然BIM等信息化技術(shù)和裝配式建筑能完美結(jié)合，但目前我國裝配式建筑信息化水平還處于初級階段，BIM應(yīng)用的廣度和深度不夠，除了技術(shù)方面還不夠成熟，更多的是管理模式和標準政策方面的制約，未形成多階段集成協(xié)同應(yīng)用，很難發(fā)揮BIM的優(yōu)勢。

1)傳統(tǒng)管理模式下，很難實現(xiàn)裝配式建筑全過程的BIM應(yīng)用。BIM技術(shù)運用的核心在于項目全生命周期中的數(shù)據(jù)共享，傳統(tǒng)管理模式下，各方對BIM應(yīng)用的需求和認知不同，BIM實施能力不同，在項目實施各階段很難建立開放透明、數(shù)據(jù)有效傳遞共享的BIM環(huán)境。業(yè)主方是項目的總集成者，通常負責BIM應(yīng)用的總體協(xié)調(diào)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各方各階段的BIM實施，確保設(shè)計模型和施工模型的無縫集成和實施，但一般業(yè)主不具備BIM應(yīng)用協(xié)調(diào)的專業(yè)能力。另外由于各方利益不一致和缺乏BIM數(shù)據(jù)知識產(chǎn)權(quán)的保護，會擔心數(shù)據(jù)在傳遞過程中泄露傳播，可能引起B(yǎng)IM模型知識產(chǎn)權(quán)糾紛。

2)BIM軟件間數(shù)據(jù)交換難和數(shù)據(jù)孤島問題阻礙了BIM應(yīng)用。目前我國BIM標準體系還尚未健全，BIM應(yīng)用中不同專業(yè)、不同階段有不同的應(yīng)用軟件。各軟件的BIM數(shù)據(jù)表達形式都有一定的差異，存在數(shù)據(jù)交互難、數(shù)據(jù)孤島和重復建模等問題，嚴重阻礙了BIM的應(yīng)用和推廣。

3)BIM應(yīng)用的成本高，同時缺少相關(guān)收費標準，影響了企業(yè)積極性。裝配式建筑本身相比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)成本偏高，而BIM建模及應(yīng)用又會增加新的成本。業(yè)主一般不愿承擔太高的費用，而目前我國對BIM應(yīng)用的收費并沒有統(tǒng)一標準。企業(yè)投入產(chǎn)出不成正比，會影響企業(yè)應(yīng)用BIM的積極性。

4)缺乏合適的信息集成管理平臺和運行該管理平臺的優(yōu)秀企業(yè)。為實現(xiàn)BIM信息的利用價值，應(yīng)構(gòu)建一個信息集成管理平臺，對項目不同階段各流程的信息進行集成化處理。首先是具備實力的優(yōu)秀龍頭企業(yè)很少，其次目前裝配式建筑的BIM軟件主要局限于建模技術(shù)應(yīng)用，合適的BIM 5D軟件較少，而裝配式建筑信息集成系統(tǒng)軟件更少。

3 總承包管理模式對裝配式建筑信息化的促進

葉浩文等[3]認為裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的建造活動是一項復雜的系統(tǒng)工程，需要系統(tǒng)化的工程管理模式與之相匹配。裝配式建筑和BIM應(yīng)用都需要各階段和各專業(yè)深度交叉協(xié)同進行，這正是裝配式建筑原則上要求采用工程總承包的原因，工程總承包管理模式能解決裝配式建筑中BIM應(yīng)用的大部分障礙。

1)工程總承包能統(tǒng)籌協(xié)調(diào)裝配式建筑全過程的BIM應(yīng)用。良好的管理模式是實現(xiàn)BIM 數(shù)據(jù)共享的前提，工程總承包管理模式下設(shè)計施工一體化，減少不必要的中間環(huán)節(jié)和銜接問題，打破利益壁壘，協(xié)同共享，沒有BIM模型知識產(chǎn)權(quán)糾紛。工程總承包可以協(xié)調(diào)設(shè)計、施工、運維各部門以及軟件開發(fā)商或BIM咨詢公司，成立專業(yè)BIM項目管理團隊，制定內(nèi)部BIM數(shù)據(jù)共享標準、建立集成管理平臺，實現(xiàn)全過程全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)的標準化、信息有效傳遞和共享。

工程總承包模式結(jié)合BIM技術(shù)，能有效發(fā)揮總承包單位多專業(yè)技術(shù)上的優(yōu)勢和豐富的管理經(jīng)驗，協(xié)調(diào)建筑、結(jié)構(gòu)、機電、裝修各子系統(tǒng)的制造和裝配環(huán)節(jié)，將下游的技術(shù)和管理信息前置化，在設(shè)計階段就考慮生產(chǎn)工藝、施工工法、機電安裝以及設(shè)備采購選型等，使設(shè)計圖更有實用性和可操作性，實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)和施工環(huán)節(jié)的聯(lián)動協(xié)作，從而建立先進的技術(shù)體系和高效的管理體系[5]，實現(xiàn)裝配式建筑在設(shè)計、生產(chǎn)、制作運輸、施工等各階段一體化協(xié)同管理，充分發(fā)揮裝配式建筑工業(yè)化和BIM應(yīng)用的優(yōu)勢。

2)工程總承包采用固定總價合同，有利于控制成本。工程總承包一般采用總價合同或者成本加酬金合同，可以從全過程綜合考慮BIM應(yīng)用的成本和帶來的總價值，這種管理模式和計價模式驅(qū)動工程總承包積極主動優(yōu)化裝配式建筑的信息化管理，通過優(yōu)化設(shè)計和精益高效的施工管理，提高工程質(zhì)量、節(jié)約工期、提升裝配式建筑工程整體價值。

3)工程總承包模式有利于建立全過程信息化管理平臺。工程總承包模式有利于構(gòu)建裝配式建筑設(shè)計、制造、裝配一體化的信息集成標準和信息化管理平臺，統(tǒng)一各參與方成果交付標準，實現(xiàn)全生命周期信息共享和數(shù)字化交付，避免數(shù)據(jù)丟失與重復建模，實現(xiàn)建筑業(yè)信息化與工業(yè)化的深度融合，深入推進信息化技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用[3]。

4 結(jié) 語

工程總承包模式可以加快推進裝配式建筑建造全過程、全產(chǎn)業(yè)鏈信息化發(fā)展，實現(xiàn)裝配式建筑一體化協(xié)同管理，充分發(fā)揮BIM技術(shù)的應(yīng)用價值。雖然目前還存在著很多障礙因素，但隨著工程總承包模式在我國的快速推廣和成熟，大型設(shè)計院、龍頭施工企業(yè)和部品部件生產(chǎn)企業(yè)向工程總承包企業(yè)逐步轉(zhuǎn)型，同時相關(guān)技術(shù)和軟件應(yīng)用的逐步完善，必將實現(xiàn)裝配式建筑的智慧建造，推動建筑工業(yè)化和信息化同步協(xié)調(diào)發(fā)展。

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