【圭土沙龙第四期】圭土云 & 龙信集团——装配式建筑与BIM

       装配式建筑是用预制构件在工地装配而成的建筑,发展装配式建筑是建造方式的重大变革。《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》曾提出,要发展新型建造方式,大力推广装配式建筑,力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。同样作为国家力推的BIM要如何在装配式建筑中发挥作用?

       圭土沙龙第四期走进了成立60年,在装配式建筑及BIM方面拥有丰富理论与实践经验的江苏海门龙信集团,并且与龙信集团联合举办了此次 “装配式建筑与BIM”主题座谈会。本次交流,除了圭土云团队,同行的嘉宾还有上海智通集团BIM中心主任顾文政,建工设计总院市政设计院副院长兼总工严勤、姚氏商汇总经理姚云亮,以及龙胜建设咨询总师何鑫、BIM咨询事业部总经理路颖、造价咨询部经理漆淑群、关秀丽等。同时龙信集团房地产常务副总杨泽华、技术中心主任程志军、建筑设计院研究院常务副院长柳海等领导也出席了会议。

 

 

       在简单而又隆重的欢迎仪式后,本次沙龙进入正题,龙信集团常务副总杨泽华首先发表了观点。

       杨泽华说,在以往的工作实践中,他们是有接触过BIM,并且还专门请了国内专业BIM团队做了BIM全过程咨询,但是效果并不如预期,原因可能在于这样几点:一,启动时间晚,BIM技术在施工阶段才介入的话它的应用价值会相对于设计阶段要小很多;二,硬件跟不上,建造精度高的模型数据承载量大,直接导致没有高配置的硬件便无法流畅的看模型;三,与产品定位没有紧密结合,PC构件的深化设计等需要各个专业的整合;四,BIM技术的预拼装对于施工有着很好的指导作用,但是实际生产的时候会有误差,还是会影响实际拼装。

       技术只是手段,技术最重要是为了实现功能,而功能又和需求有关,不管是云平台的打造,还是后期BIM咨询,最合理的需求、功能实现、技术可行,这样的东西才是有市场竞争力的。

 

 

       对此圭土云CEO王小松表示赞同,他也认为BIM只是工具,但是不仅限于工具,从需求出发,从解决问题出发,来考虑BIM以及相关的技术应用。“这其实是我们做事情的正道,但是现在BIM市场太浮躁,我们是希望大家能够坐在一起做点实事,这也是这次交流会的初衷。”

 

 

       在沙龙上,建工设计总院市政设计院副院长兼总工严勤问起了龙信是因为什么契机开始做装配式的?

       龙信技术中心主任程志军对此作出了解答:一是企业发展自身的需求,我们要提高工程质量,提供生产工作效率;二是企业自身具备技术、资金等实力,能够支撑起装配式建筑的发展,不仅是构件生产,还是前端的设计,生产装配施工、物业管理等;三是企业家对于政策的理解以及对市场的判断,09年我们老板去日本考察后就有了这个想法;四是政策环境的推动,16年国务院出台了《大连市发展装配式建筑的指导意见》。因此龙信集团发展装配式建筑算得上是天时地利人和。

 

 

       与龙信集团合作渊源颇深的王小松总也稍作补充:我觉得龙信做这个事情一个是和它的集团基因有关系。龙信很早就乐于引入新技术,比如在99年的时候就开始使用项目管理软件,并且做了很多探索。另一个背景是七八年前龙信就开始做PC构件在建筑行业的应用理论研究,并形成了数据分析模型,模型分析了人力成本上升到什么时候做PC是有利可图的,这个模型对龙信决策开展PC业务也起到一定作用。

       而当提及为什么龙信集团在有工厂、有工地的情况下,为什么在BIM技术这块没有发展壮大起来,龙信集团建筑设计研究院常务副院长柳海说主要还是人员的问题,技术中心主任程志军也提到目前大家普遍感觉是花了很多钱还没什么太大的作用,这可能也在一定程度上影响了集团层面的决策。

       还有就是虽然理想模型都是没有偏差的,但是工厂生产的构件可能会有正公差、负公差,不可能要求多少就是多少,理想中可能不会碰撞,但是在实际可能会碰撞。我们集团一开始想做BIM并不仅仅是为了设计阶段,但是因为各种各样的原因都没有达到理想效果。

 

 

       刘超:装配式构件的品质和现浇的相比孰优孰劣?

       柳海:一般来说,工厂做的构件品质要比现浇的要好得多。因为精度够高、误差可控。目前来说,混凝土的标号比传统的混凝土标号要高,由于构件一般是提前到场的,有时候为了脱模的需求,在配置混凝土标号的时候会有意识的提高,所以从构件来说没什么太大问题,而且所有的构件都经过测试,所以一般都没问题,除非有的混凝土标号达不到要求的话可能会有问题。

       刘超:比如工厂做6公分的板子,到现场之后可能上面还需要再浇一层,这样结合部分的受力和之前整体的受力肯定是不一样的,对于这样的情况你们有没有做过评估?

       柳海:本身构件做好之后表面有一个粗糙度要求的,现在我们叠合板粗糙面要求应该是4个毫米,其它的梁、桥等的粗糙面要求是6个毫米,而且叠合板上面都有桁架,采取这些措施后基本就没什么问题了。

       严勤:我对于装配式最大的疑问在于现场的作业这一块,这些构件到了现场之后肯定是要形成整体才能起作用的。构件和施作业之间的连接可以把它看成是常规施工上的施工缝,规范上对于施工缝的要求其实是很高的,比如表面要凿毛、粗骨料要露出大概1/3,清洗干净等。这一套标准都要符合,新老混凝土的结合并不简单,因为在混凝土里面,水泥只是一个粘接体,它是要粘接集合粗骨料混到一起才能共同作用,因为需要它们完美的结合。所以对施工缝这一块提出了很高的要求。我先说板吧,今天我在厂里也看到,它的粗糙度主要还是水泥面、水泥砂浆面流出的粗糙度,而且是不太均匀的,这个粗糙面和施工缝的要求有没有差距?因为上下两层板的叠合,如果要充分发挥性能必须要保证上下两块板接触面的抗剪,完全传递剪力之后才能充分发挥材料强度,抗剪就是要靠这个面,不是简单的摩擦力,而是要靠混凝土的结合力,如果这个面不能完全粘合住的话,我认为损失一部分水平剪力,它的构件强度比整浇的强度要低,我想知道这个方面有没有做过相关的研究。

 

 

       柳海:目前来说,我们都是按照规范走的,因为它牵涉到具体研究,这一步我们暂时还没有做。板厚13公分,已经比一般一个房间的10公分的板厚多了,也安全的多。如果太薄,上面还有管线就无法安装了。

       严勤:前面程总说到用装配式建筑的原因时说到提高工程质量和效率,我认为主要的质量控制是在现场装配之后浇筑这一块,也就是湿作业这一块,还有关于效率这一块,如果仅从现场的建造周期来说,应该说装配式用的时间肯定是短的,用的人工是少的,但是如果把工厂生产以及到最后项目交付使用这一块的人工也算进去,不知道有没有测算过全现浇的和装配式建筑的人工成本?

       柳海:总体的人工应该是多一点,我们以前做过测算,单体做下来每平方增加400元左右,包括材料、人工、模具等成本,除非到了一定的规模以后,这个数据才能基本保持一致。

       程志军:我补充几句,一是关于工厂生产的构件质量,一般来说质量控制是没有问题的;二是刘总提到的,构件形成结构以后的性能,这个是非常关键的,这一点取决于现场施工技术控制的水平以及管理水平。三是关于人员,如果做现浇,大家都很熟悉,但是如果做装配,实际上相关人员是需要培训的。另外关于粗糙面的问题,因为叠合构件的设计在上个世纪就有规范,而且经过我们这么多的项目实践,这个是没有问题的。我们现在也在着手准备做一个关于粗糙度自动化检测的系统,因为粗糙度算得上是一笔糊涂账,怎么检测,甚至它的定义都不很明确,要么是看,要么是尺子量,在实际操作中并不是很准确,检测手段和质量控制这方面做得并不太好,所以我们刚购买了3D扫描仪来做这个事情。

 

 

       顾文政:我本身是做Revit二次开发的,我比较感兴趣的是你们做装配式的拆分是用什么样的工具,包括什么软件、系统?有没有什么难度或者问题?是否需要对这些软件或者系统做些改进以达到更好的效果?

       柳海:目前我们的拆分用的还是最老的方法,就是CAD画图,我们本来买了一款PKPM软件,(小编注:PKPM中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所研发的工程系列软件。)想通过这款软件来生成构件,但实际做出来后的效果并不是太好,因为修改的时间反而比我们用CAD画图的时间还要长,所以我们尽可能只是做成我们自己的构件库,这样的时间可能要更快点。还有个问题就是目前这样的高水平的BIM专业人才比较短缺。

       程志军:目前我们面临的最大困难是工具不够,因为主流和高端的应用软件都是国外的产品,这和我们标准规范的适应性之间存在很大的问题,如果说有个软件可以直接做三维设计那当然是很好的,但是如何解决我们和标准规范直接的适应性问题以及出图等其他问题,我听说有公司在做这件事情,但是挺费劲的。而且如果有这样的东西,我们的设计人员需要花费多少精力去熟悉?我更希望的是我们的设计人员本身就具备BIM的能力,而不是再另外找专门的BIM团队去做,从长远来看,这样肯定是不合适的。

 

 

       柳海:我们还要看整个周期时长,如果比之前的周期要短,那么这个是划算的。

       顾文政:现在比较现实的就是有这么一个小的团队,把二维的构件变成三维的,然后再做一个预拼装,发现错误。如果这个能实现比较高程度的自动化,那么可以算得上是很大的进步了。

       刘超:你们在做装配式的时候还有没有哪些困扰或者需要改进的地方?

       柳海:目前主要是在施工上,可能还存在一些问题会影响施工的进度,这个可能需要设计上做出改进,比如有的构件可以做开口箍,也可以做封闭箍,做了封闭箍吊装就困难了,而这只能根据提供的房型来决断,如果是承重墙,还可以采用结构式的钢筋连接,这样墙身外侧就没有预留钢筋,那安装起来就方便的多。

 

 

       关秀丽:我是做造价咨询这一块,这几年怎么建了这么高的楼房,这么高的楼房建好之后会不会有什么后遗症?我之所以会问这个问题是因为上世纪八十年代有一个预配式构件厂也有一个装配式建筑,但当时只有10公分,是大型板块的施工,但是建筑到7层的时候就不允许再往上装配了,肯定跟整体的钢柱抗震有关系(各地区可能要求不同),因为我是搞造价咨询的,我第一想到的是人工费这一块,我今天跟制模工人聊了一下,正常一个土建制模,一平米在40-50块,这样它的人工费是不是就比整体浇筑的要高?

       柳海:我们在做龙信工厂的时候做了一个测算,当时能预制的大概占52%,包括内外墙、叠合楼板、楼梯、PCF板、阳台等,做了装配式建筑以后材料用量增加,大概每平方100元左右,总体在每平方400元左右。整个工期的话,主体部分传统和装配没什么区别,只是在装修阶段工期可能要提前一些,大概2个月左右。

       程志军:总的来说就是标准化不够,所以刚才说的很多问题比如造价怎么降下来,就需要提高规模,但我们作为一个企业来说能解决的问题还是有限的,需要整个产业链的共同努力。

       漆淑群:装配式的造价实际上是提高的,一平米大概是在300-500元,那么它实际能节约多少工期?在造价提高的前提下为什么还要做PC?它的优势主要展现在哪些方面?

       程志军:比较有经验的团队可以做到6天/层,但是从造价角度考虑的话最合理的工期是9天/层,但是每个团队的水平不一样,而且现场的话更多的是现浇和装配穿插进行,所以很难去准确判断。优势的话主要体现在:环境保护、构件生产的质量、效率、改善工人的工作环境、降低了人力成本、工期成本,但真正能实现这些价值还是需要一定的过程的。

 

 

       作为龙胜咨询的投资顾问,同时也是上海姚氏商汇总经理姚云亮,他提出了这样一个问题:政府在主推装配式建筑,怎样去解决产能不足的问题?比如对于一个新兴市场,作为一个装配式企业,需要具备什么样的条件才会投资一个装配式工厂?

       程志军:两个方面,一个是国家政策在推动,很多经济发达的地区比如北京上海等还会有一定的奖励,这会助推产能的增长,这也和不同地区的规划有关,其实最理想的还是靠市场驱动,但是市场也需要政府力推,因为市场的内部动力还不是很足,因为成本在这,可能还有对质量安全的顾虑等。有的公司属于投资型的,在全国有很多布点;另一类是我们这种务实型的,主要是考虑到自己项目的需要,再结合项目周边的情况。

       姚云亮:我看到你们的一个总体规划,在成都和重庆也要有所发展?

       程志军:是在广安,在广安有一块地,基本按照深圳的模式在管理,我们的人在做项目管理,接下来我们有比较多的业务,所以我们在那里建了PC构件厂。不仅广安,在河北等地也正在洽谈。

       王小松:这样一个构件厂的话它的辐射范围大概是多少公里?

       柳海:一般是150公里。

       姚云亮:如果我们到外地建厂,会和当地的其它供应商合作吗?

       柳海:我们现在基本上都是这样的,因为办厂实际上都是亏的,亏的原因可能是量不足。合作的话有几种,比如自己投入,投其它厂的技术股等。

       姚云亮:关于技术,龙信在同行业是处于什么地位?

       柳海:领先半步吧。有优势,我们的项目实践经验,综合实力还是比较强的,但是我们也一直有危机感。

 

 

       路颖:今天我在现场看的时候发现墙上有很多的标号,我在咨询了现场工人后了解到很多都还是人工标记的,所以我想问的是之前有没有用过二维码?内部管理的系统是什么样的,有没有与二维码做结合呢?

       程志军:有用过,但不是所有的项目都用了,我们的老年公寓项目就用了。

       路颖:那您觉得在项目管理这块二维码有帮助吗?

       柳海:有的,对于有的领导来说,他通过手机就可以了解现场情况。

       程志军:展示的作用吧,避免错误,可以了解构件信息、尺寸大小、安装位置等。之前跟某软件合作终止原因是我想要的一些数据对方无法提供,这样对于我们来说很多有价值的信息就无法得到。

       路颖:那您觉得在整个技术管理这一块,从预制到加工再到现场的拼装,包括沟通协作,最大的难点在哪?

       程志军:主要在怎样将生产、设计的需求前置,这个方面来说BIM的应用是非常有价值的,这个和现浇还是有很大区别的,比如现浇的话如果有钢筋碰撞,可能掰一下就可以了,但是在预制就不行,所以难点还是在前面集成化设计这一块。

       王小松:装配式构件要考虑的不仅是设计的问题,还有施工过程的管理、组织的问题,因为用装配式的话使用的机械设备都不一样,这样就对现场的施工组织带来新的课题,这其实是一个系统的工程,需要综合考虑。

 

 

       柳海:还有就是模具生产和构件供货。我们在调研的时候发现,现在有的构件生产的厂家实际上是跟不上发展的规模。本来设计的周期是8天一层,但是由于供货的原因,实际用了15天1层。还有就是模具生产,如果模具交货延期,也会影响整个工期,所以现在我们在做的时候一个小区至少有2个模具生产厂家。

       路颖:您这边有没有尝试过用三维软件去做构件的改动?

       柳海:说实话现在他们习惯了以这种方式工作,效率还可以,如果要是让他们再去熟悉新的软件可能他们前期不熟悉,还要重新学习,一是时间比较紧张,二是可能也并没有很大的意愿去学。而且目前我们的所有构件都是在我们自己的工厂生产的,这样改起来也比较方便,有的不是自己的工厂,生产的构件可能要到吊装现场才会发现问题,这样的话也会延误工期。

       石榴:我今天在项目现场看到每个卫生间都是有降板的,大概30公分,而且做了同层排水的,现在装配式都要用同层排水的技术吗?装配式在机电管线预留这块是不是要比传统的要精确一点?

       柳海:我们江苏省是有这个要求的,所有的住宅不管是现浇还是装配式都要求同层排水。装配式的机电管线预留要更精确一些,传统的方式一般不考虑装修的面层,这样实际装修的时候可能会有几公分的偏差。

 

 

       刘超:有没有对于施工进度可视化的需求?比如可以看到施工进程的变化等。

       程志军:BIM 4D有做过类似的工作,但是应用的不多,大家对于BIM应用的理解、认识包括可接受的能力不同,从需求的角度,要能看到效益,不然在工期很紧张的情况下还要花费大量的精力、金钱就得不偿失了。我觉得这是一个“博弈”的过程。反过来,如果能证明它是有价值的,那我认为是没什么不可以的。这种需求一方面是需要我们培育的,另一方面到了一定时期自然会有需求。有的时候需要结果来说话。

 

 

       随着国家提出未来建筑业的发展中要大力推广装配式建筑的战略目标,我国装配式建筑发展的形势是一片明朗的,这是难得的机遇,也是必然选择。同时,这也需要BIM技术的紧密配合,加速装配式建筑的发展。利用BIM标准化模型库,构建建筑三维模型,使各专业数据产生链接,有利于信息的有效传递,减少设计变更提高设计效率,避免由于设计原因造成的资源浪费和成本增加。在大数据时代发展趋势下,装配式建筑与BIM信息融合发展,可以推动装配式建筑实现智能升级,也能使得我国建筑行业朝着信息化的方向大力发展。

 

 

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