工程總承包模式推進(jìn)裝配式建筑信息化發(fā)展的思考

尹 濤，龔硯芬

(安陽工學(xué)院 土木與建筑工程學(xué)院,河南 安陽 455000)

0 前 言

我國(guó)傳統(tǒng)建筑業(yè)存在生產(chǎn)效率低、污染嚴(yán)重、資源浪費(fèi)、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(jí)的關(guān)鍵。運(yùn)用BIM與物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的精細(xì)設(shè)計(jì)與精益建造，推動(dòng)建筑工業(yè)化和信息化同步協(xié)調(diào)發(fā)展，這是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。郭偉等[1]認(rèn)為推動(dòng)裝配式建筑項(xiàng)目信息化管理發(fā)展是實(shí)現(xiàn)裝配式建筑高質(zhì)量發(fā)展的有效途徑。陳超[2]認(rèn)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(jìn)建筑工業(yè)化和信息化建設(shè)。

傳統(tǒng)管理模式下設(shè)計(jì)、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。《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》以及《房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)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(duì)這些障礙，分析工程總承包管理模式對(duì)裝配式建筑信息化發(fā)展的促進(jìn)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(tái)下進(jìn)行協(xié)同工作，提高裝配式建筑建造效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)精益建造。

1)設(shè)計(jì)階段?；贐IM技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)，建立構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化族庫，可以提高設(shè)計(jì)效率。基于統(tǒng)一的BIM可視化模型，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑全專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，經(jīng)過碰撞檢查及優(yōu)化提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2)構(gòu)件生產(chǎn)和運(yùn)輸階段。基于BIM的數(shù)字化加工可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)加工一體化，把BIM深化設(shè)計(jì)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(shí)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(yù)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(shí)際構(gòu)件對(duì)應(yīng)上，便于跟蹤構(gòu)件的運(yùn)輸和安裝情況，同時(shí)可用于后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)。

3)施工階段?；贐IM的虛擬施工可以通過場(chǎng)地布置、進(jìn)度模擬和碰撞檢查等指導(dǎo)裝配式建筑現(xiàn)場(chǎng)安裝施工，結(jié)合BIM 5 D、物聯(lián)網(wǎng)和RFID技術(shù)等可以實(shí)現(xiàn)施工階段進(jìn)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(dá)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(guó)裝配式建筑信息化水平還處于初級(jí)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(biāo)準(zhǔn)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(shì)。

1)傳統(tǒng)管理模式下，很難實(shí)現(xiàn)裝配式建筑全過程的BIM應(yīng)用。BIM技術(shù)運(yùn)用的核心在于項(xiàng)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(duì)BIM應(yīng)用的需求和認(rèn)知不同，BIM實(shí)施能力不同，在項(xiàng)目實(shí)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(xiàng)目的總集成者，通常負(fù)責(zé)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(shí)施，確保設(shè)計(jì)模型和施工模型的無縫集成和實(shí)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(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，會(huì)擔(dān)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(shí)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(guó)BIM標(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(fù)建模等問題，嚴(yán)重阻礙了BIM的應(yīng)用和推廣。

3)BIM應(yīng)用的成本高，同時(shí)缺少相關(guān)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，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(huì)增加新的成本。業(yè)主一般不愿承擔(dān)太高的費(fèi)用，而目前我國(guó)對(duì)BIM應(yīng)用的收費(fèi)并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)投入產(chǎn)出不成正比，會(huì)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(tái)和運(yùn)行該管理平臺(tái)的優(yōu)秀企業(yè)。為實(shí)現(xiàn)BIM信息的利用價(jià)值，應(yīng)構(gòu)建一個(gè)信息集成管理平臺(tái)，對(duì)項(xiàng)目不同階段各流程的信息進(jìn)行集成化處理。首先是具備實(shí)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(duì)裝配式建筑信息化的促進(jìn)

葉浩文等[3]認(rèn)為裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的建造活動(dòng)是一項(xiàng)復(fù)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(jìn)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(shí)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(jì)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(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛。工程總承包可以協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)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(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)，制定內(nèi)部BIM數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)、建立集成管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全過程全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)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(shì)和豐富的管理經(jīng)驗(yàn)，協(xié)調(diào)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)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(jì)階段就考慮生產(chǎn)工藝、施工工法、機(jī)電安裝以及設(shè)備采購(gòu)選型等，使設(shè)計(jì)圖更有實(shí)用性和可操作性，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工環(huán)節(jié)的聯(lián)動(dòng)協(xié)作，從而建立先進(jìn)的技術(shù)體系和高效的管理體系[5]，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制作運(yùn)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(shì)。

2)工程總承包采用固定總價(jià)合同，有利于控制成本。工程總承包一般采用總價(jià)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(jià)值，這種管理模式和計(jì)價(jià)模式驅(qū)動(dòng)工程總承包積極主動(dòng)優(yōu)化裝配式建筑的信息化管理，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jià)值。

3)工程總承包模式有利于建立全過程信息化管理平臺(tái)。工程總承包模式有利于構(gòu)建裝配式建筑設(shè)計(jì)、制造、裝配一體化的信息集成標(biāo)準(zhǔn)和信息化管理平臺(tái)，統(tǒng)一各參與方成果交付標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)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(fù)建模，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)信息化與工業(yè)化的深度融合，深入推進(jìn)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(jìn)裝配式建筑建造全過程、全產(chǎn)業(yè)鏈信息化發(fā)展，實(shí)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(jià)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(guó)的快速推廣和成熟，大型設(shè)計(jì)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(shí)相關(guān)技術(shù)和軟件應(yīng)用的逐步完善，必將實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的智慧建造，推動(dòng)建筑工業(yè)化和信息化同步協(xié)調(diào)發(fā)展。

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