2020年上半年度裝配式建筑發(fā)展存在的主要問題
通過2020年上半年我國裝配式建筑政策、標準發(fā)布情況,項目案例和項目熱點情況,可以看到與往年裝配式建筑發(fā)展對比有明顯提升。在此基礎上,如何讓政府、建筑業(yè)企業(yè)、構件廠、相關服務機構更好的聯動,如何通過創(chuàng)新機制提升裝配式建筑更好的發(fā)展也是各級地方政、企業(yè)關注的重點。
針對2020年上半年度裝配式建筑發(fā)展情況,能感受到還是與全球范圍內歐洲、日本等先進地區(qū)存在一定差距,主要體現在四大方面。
(一)技術體系仍不完備
目前行業(yè)發(fā)展熱點主要集中在裝配整體式混凝土剪力墻住宅,框架結構、雙皮墻、鋼結構及其他房屋類型的裝配式結構發(fā)展并不均衡,無法支撐整個裝配式建筑行業(yè)的健康發(fā)展。
雖然預制混凝土結構已經取得了不錯的成績,但由于內外墻板豎向構件的鋼筋套筒連接技術要求高,對構件精度、安裝精度要求特別高,誤差累積超差后對于安裝速度和質量安全都有明顯影響。
套筒灌漿技術要求高,需要專業(yè)的灌漿工人和設備來進行全方位保障。目前在建筑行業(yè)粗放管理模式下,灌漿是否密實,缺乏有效的檢測方法,這也造成連接后建筑的整體質量存在安全隱患。2018年南京套筒灌漿案例就是一個典型的不良示范。這也導致該體系在大范圍的推廣中遇到阻礙。
預制裝配式建筑存在較多的連接節(jié)點,保證這些節(jié)點的質量是確保預制裝配式建筑質量的關鍵,目前節(jié)點的做法對承載力和剛度的要求可較好地實現,但延性往往達不到要求。
為了解決我國裝配式發(fā)展中遇到的問題;國內部分企業(yè)先后參加了“中歐建筑工業(yè)化論壇”、“C-syspro高品質聯盟”,通過與歐洲的深入交流,干式螺栓連接技術、雙層墻體系、HyBrid技術體系的引入,或許將逐漸解決中國裝配式建筑技術體系不完備的尷尬處境。
(二)質量管理標準規(guī)范支撐不夠
不論是什么行業(yè),想要得到可持續(xù)發(fā)展和良好的運營條件,一定離不開穩(wěn)定的一體化管理體系。裝配式建筑項目一體化管理體系是一個完整的鏈條,包括開發(fā)、生產、運輸、施工等多個方面的共同組織,而組織模式是一個企業(yè)發(fā)展的核心所在,只有一個穩(wěn)定的組織模式才能保證企業(yè)的健康發(fā)展。裝配式建筑標準體系發(fā)展滯后,缺乏對質量管理的統(tǒng)一規(guī)范,從而使得裝配式建筑項目在實施的過程中受到制約,可見要想裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展下去,就必須對建筑做一體化管理,才能確保設計、構件生產、施工、管理得到有效的保證。
目前在企業(yè)層面,國家擁有質量、環(huán)境、職業(yè)健康、安全、信息化等一系列管理體系認證規(guī)范和標準;產品層面,擁有CE認證、3C認證等明確的檢驗檢測認證規(guī)范。但是針對裝配式建筑行業(yè)目前在質量、管理等方面的認證還處在起步階段。
2018年,由中國國家認證認可監(jiān)督管理委員會主導,中建協認證中心主編的《建筑行業(yè) 裝配式建筑企業(yè)質量管理體系 要求》正式啟動,計劃2020年底發(fā)布。該體系要求的發(fā)布將幫助裝配式建筑企業(yè)告別無專項質量管理體系的時代。2018年,由中國標準化協會主導,中建協認證中心主編的《構件廠星級評價標準》正式啟動,計劃2020年底發(fā)布。該標準也將為構件廠提高質量,提升效率提供強有力的數據支撐。
(三)企業(yè)成熟度有待提高
裝配式建筑企業(yè)大部分由傳統(tǒng)建筑施工企業(yè)或者鋼鐵生產企業(yè)轉型而來,在管理方式、技術應用方面相對保守。同樣也是因為目前裝配式建筑整體經濟效率不高,造成部分單位還處于觀望入場的態(tài)度。對于裝配施工企業(yè)來說,施工技術、施工組織、成本控制綜合成功的案例相對缺乏,施工單位的綜合成熟度不高。對于構件廠來說,雖然不需要大規(guī)模的現場施工,但對設備采購、構件養(yǎng)護、場內倒運等環(huán)節(jié)需要進行較多的一次性投資。
在企業(yè)管理方面,單獨推動中間環(huán)節(jié)改變,而上下游企業(yè)不改變,那么跟上下游的溝通的信息就要再多一次轉換,反而增加了太多工作量。所以在企業(yè)上下游聯動方面需要更加緊密,有條件的企業(yè)可以通過產業(yè)鏈健全的方式實現自身的一體化全過程管理;相對輕資產運營的企業(yè)可以通過聯盟的方式建立統(tǒng)一管理或運營機制,實現平臺化的一體化全過程管理。
(四)行業(yè)發(fā)展與人才供給不匹配
裝配式建筑從設計、生產、裝配、信息化管理等各個環(huán)節(jié)都需要有專業(yè)的產業(yè)工人、專業(yè)的技術人員和專業(yè)的管理人員,從方案設計、項目開發(fā)、到制作構件,運輸、現場測量、吊裝、連接等各道工序均要求具有較高的技術力量和管理水平。但目前由于企業(yè)育人機制問題,造成大量專業(yè)人員流失;第二,企業(yè)吸引力不夠,對于專業(yè)人才的管理、待遇仍延續(xù)傳統(tǒng)模式,造成新生力量不足。
二
2020年下半年度裝配式建筑發(fā)展思路
(一)發(fā)展思路
1.完善技術管理標準
當務之急是要通過國家行業(yè)主管部門組織國內骨干企業(yè)開展基礎研究和標準規(guī)范編制工作,落實預制建筑通用結構體系的基本設計施工要求和控制要點。建立和培育一批專業(yè)公司開展預制混凝土工程的設計施工管理,積極開發(fā)預制建筑施工的配套材料和施工機具,以促進各種專用預制結構體系發(fā)展。我國現有的技術和標準體系還不完善,需進一步加強標準規(guī)范編制工作,指引裝配式建筑邁向更好的明天。
高標準、嚴要求、專業(yè)化等是裝配式建筑實施的關鍵,要對預制構件的制作和施工提出較嚴格的技術要求和質量標準。未來的裝配式混凝土建筑也必須避免走過去技術經濟性較差、式樣單一的老路。當務之急,研究裝配式建筑質量管理一體化、加快建造速度并降低成本的工作成為重中之重,故而,應該大力發(fā)展和推動裝配式建筑一體化建設。
2.豐富產品種類
考慮到裝配式混凝土建筑可高度集成的特點,預制構件應充分體現建筑設計的功能、性能等各項要求,預制建筑可將外墻的保溫、裝飾等要求集成為保溫裝飾一體化的墻板,保持預制建筑的多樣化和標準化協調統(tǒng)一。應制訂認證管理辦法,采用機械化水平較高、具有一定規(guī)模的專業(yè)預制工廠取代目前無質量保證且分散的小廠,鼓勵預制工廠采用先進的生產工藝和流水線,提高生產效率和產品質量,完善運輸安裝過程服務;實現節(jié)能減排和清潔生產;鼓勵發(fā)展大跨度預應力混凝土梁板類構件、高質量多功能要求的外墻掛板、疊合梁板類構件、清水混凝土構件、裝飾混凝土構件等產品。
3.搭建全產業(yè)鏈信息化平臺
今后世界裝配建筑必將實現全產業(yè)鏈信息化的管理與應用,通過 LAE、CAE、BIM 等信息化技術搭建裝配式建筑工業(yè)化的咨詢、規(guī)劃、設計、建造和管理各個環(huán)節(jié)中的信息交換平臺,實現全產業(yè)鏈信息平臺(WICIP)的支持。" 意大利建筑師勒 · 柯布西耶指出," 以‘現代信息化’促進‘可持續(xù)裝配建筑工業(yè)化’,是實現裝配建筑產業(yè)全生命周期和質量責任可追溯管理的重要手段。"
隨著互聯網信息化技術的高速發(fā)展,以人工智能(AI)、BIM、物聯網、裝配式建筑、云計算、大數據等為主要特征的建筑工業(yè)4.0時代正席卷全球。裝配式建筑行業(yè)正在迎接數字化、信息化的發(fā)展大潮,這將從根本上改變整個裝配式建筑行業(yè)的工作方式。新思維和新技術不斷推進建筑領域革新,敦促包括裝配式建筑在內的建筑行業(yè)完成跨越式的變革。
裝配式建筑是以綠色發(fā)展作為理念,以科技進步為支撐,以建筑工業(yè)化為核心,以信息化管理為手段,以全產業(yè)鏈管理作為發(fā)展方向,以建筑工程質量和效益為基礎,以實現資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的發(fā)展為最終目標。因此裝配式建筑全產業(yè)鏈信息平臺化是裝配式建筑行業(yè)的重要組成要素。
裝配式建筑全產業(yè)鏈信息平臺的主要實現目標:
◆提供以部品部件為基礎的構件云和協同工作軟件平臺,以BIM數據為基礎,搭建裝配式建筑全生命周期的BIM信息庫。
◆在技術層面實現基于BIM的設計、生產、裝配全過程信息集成和共享。提高裝配式建筑項目的協同效率,提升全產業(yè)鏈效率、質量。
◆在管理層面實現裝配式建筑實施全過程的成本、進度、合同、物料等各業(yè)務信息化管控,提高信息化應用水平,提高建造效率和效益。
◆高效管理和利用建筑數據,擺脫信息不對稱,讓信息能更快速的傳遞。
◆充分利用人工智能技術、大數據和云計算技術,不斷優(yōu)化信息平臺功能,提高裝配式建筑整體信息化應用水平。
4.融合智能AI等先進技術
目前世界建筑業(yè)勞動力資源越來越緊缺,特別是裝配建筑的施工現場,需要吊裝、搬運、裝配和連接等大量工人。
日本、德國和美國建筑界正在致力發(fā)展智能化裝配模式(IAM),以大量減少施工現場的勞動力資源;其出路是不斷發(fā)明推廣機器人、自動裝置和智能裝配線等,同時創(chuàng)新采用附加值高的裝配式構件與部品,使施工現場不再需要更多大量臟而笨重的體力勞動,這種智能化裝配模式比以往建造模式大大節(jié)約了人力資源,同時可以縮短工期提高施工效率。
(二)解決思路
目前,我們在嘗試利用一種裝配式建筑產業(yè)聯盟的方式開展相關工作,希望通過聯盟的方式實現中歐裝配式建筑技術引進與轉換,其本質是,要形成一套具有經濟、高效、靈活、模塊式等優(yōu)勢的技術體系,并能夠在實踐中廣泛應用于裝配式建筑項目。因此在技術轉移過程中形成一種創(chuàng)新的機制,是奠定新技術的實踐基礎,實現新技術的迅速推廣應用。
1.歐洲SySpro 建筑工業(yè)化高品質建造聯盟
歐洲SySpro 建筑工業(yè)化高品質建造聯盟成立于1991年,是歐洲建筑工業(yè)化領域的創(chuàng)新聯盟,聯盟從最初的預制構件生產企業(yè)聯盟,發(fā)展成為今天集設計、自動化生產、施工一體化的企業(yè)聯盟;從一開始每年只有100萬立方米左右的預制構件產品,到如今每年3000萬平米建筑總承包項目及額外200萬立方米的構件供應;如今歐洲SySpro會員遍布德國、法國、盧森堡、比利時、奧地利、意大利、荷蘭等在歐洲裝配式建筑技術發(fā)達的國家。
2.借鑒歐洲成立C-SYSPRO聯盟機制的創(chuàng)新性作用
在歐洲SySpro聯盟的啟示下,中建協認證中心發(fā)起成立了“C-Syspro中國建筑工業(yè)化高品質建造企業(yè)聯盟”(以下簡稱“聯盟”),旨在通過發(fā)揮產業(yè)技術聯盟的作用,實現高品質構件設計制造安裝施工及檢測等流程優(yōu)化,提高流程效率,提高產品質量,持續(xù)技術體系進步。
C-Syspro中國建筑工業(yè)化高品質建造企業(yè)聯盟涉及到裝配式建筑項目的整體產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié),創(chuàng)始成員企業(yè)包括:北京中建協認證中心有限公司、中建科技集團有限公司、北京市住宅產業(yè)化集團股份有限公司、北京住總萬科建筑工業(yè)化科技股份有限公司、北京中建協認證中心有限公司、利勃海爾機械(徐州)有限公司、中歐云建科技發(fā)展有限公司、美好建筑裝配科技有限公司。
在產業(yè)技術聯盟的平臺上,技術轉移的創(chuàng)新機制得以更加全面的發(fā)揮高效作用,具體包括:
(1)信息化
歐洲SYSPRO聯盟在90年代末期,歐洲人工高企,企業(yè)效率要求高時,組織全聯盟技術人員的力量,在歐洲率先推動設計軟件公司Nemenschek和生產軟件公司SAA一起打通了從CAD-BIM-ERP-CAM設計到制造的數據流,成員內部可以使用統(tǒng)一系統(tǒng)配置的主控計算機調度設備的排班和運行,人工只在設備運行有問題時進行干預。這個劃時代的行為極大的提高了建筑工業(yè)化的效率,推動工業(yè)化建筑在歐洲市場上快速發(fā)展。
這種信息化的方式對技術轉移的創(chuàng)新機制有著極大的借鑒作用,目前C-Syspro聯盟已經擁有并使用了國內及國外不同層次的信息化平臺,并且已經開展致力于在國內打通從CAD-BIM-ERP-CAM設計到制造的數據流的數據平臺。
(2)共同技術提升獲得市場認可度的提升
◆聯盟針對市場對裝配式建筑質量的提升,成立技術團隊率先引進歐洲高品質認證標準,推動所有成員參與裝配式建筑高品質檢查認證工作;
◆在綠色建筑節(jié)能保溫的市場環(huán)境下,聯盟內部集體積極引進轉換吸收來自歐洲的雙層保溫墻及相關連接技術的zhuanli;
◆在自然資源的日益枯竭的危機中,聯盟也推動強制標準的不斷進步,包括減少自然骨料和鋼筋的使用,使用建筑垃圾替代自然骨料,以及碳纖維取代鋼筋等;
◆建筑工業(yè)化是一個完整的體系,需要用市場化,體系化的思維去思考,產業(yè)技術聯盟的發(fā)展,能夠給出一條建筑工業(yè)化市場化解決體系問題的路線。
從建筑技術來看,裝配式建筑數據化的綜合規(guī)劃設計是工業(yè)化目標實現的至關重要階段。數據應集成城市規(guī)劃要求、建筑結構設計、生產過程控制和物流、裝配條件,只有這樣才能避免日后工作的重復修改,從而影響整體發(fā)展效率。
同時,建筑體系全過程工業(yè)化,一定要避免裝配式建筑體系和現澆施工體系并行,兩套不同體系同時用于建筑施工中,就意味著雙倍的成本和組織管理投入,對于質量管控和建設速度的提升沒有任何優(yōu)勢可言。
(3)市場化
目前全國的預制工廠發(fā)展布局除中西部大城市外,主要集中在東部經濟發(fā)達地區(qū),不均衡現象比較突出。由于缺乏總體規(guī)劃和科學論證,PC工廠投資建設呈無序擴張狀態(tài),許多工廠任務嚴重不足,而個別地區(qū)像北京、上海由于政策力度大,鼓勵配套政策全面,預制工廠任務充足,短期供不應求,而這也主要是構件生產工期不均衡,工程建設的計劃性差嚴重影響預制工廠的運行效率導致。
而研究歐洲Syspro聯盟在發(fā)展后期,針對市場需求不平衡,生產工廠產能如果按照最、大化投資,產能的過剩,直接可能導致企業(yè)虧損。因此聯盟為各家會員企業(yè)統(tǒng)一定制訂單信息化對接系統(tǒng),對接甲方如房地產公司等業(yè)主,系統(tǒng)分為標準構件訂單和非標準特制構件,在會員競爭的同時,也可以很好的進行會員內部產能調配等。同時組建物流信息化平臺,組織聯盟內部成員共同的物流優(yōu)化管理體系,組織會員進行生產經驗交流,個別地區(qū)還組建構件共同倉儲中心。市場優(yōu)化機制是降低投資風險,提高建筑工業(yè)化成功的必要條件。
(4)人才培養(yǎng)
要實現建筑工業(yè)化體系化、市場化,除了優(yōu)質的產品作為基礎外,必需有內部人才的保障,才能可持續(xù)發(fā)展。因此聯盟內部員工能力建設及提升必須和其它各方面同步提升,聯盟的成員公司會定期組織并派遣各合作領域的服務供應商和專家,共同研究并開展聯盟內部員工能力提升方面工作,以確保聯盟各部門員工業(yè)務能力的不斷提升。
這種以聯盟為主體,聯盟各成員公司整體為平臺,整合合作領域的服務供應商和專家,共同進行聯盟內部員工能力提升的方式,具有一些優(yōu)勢:
◆可以使得聯盟內部員工的能力提升范圍更加完善;
更有針對性的滿足聯盟發(fā)展需求;
◆能夠將各服務供應商和專家的理念、優(yōu)勢、創(chuàng)新直接通過人才培養(yǎng)過程,以產品和服務的形式,積累到聯盟中,形成聯盟不斷更新的產品和服務;
◆直接進行市場化工作,而這也是服務供應商和專家所樂于見到的,是一種共贏且直接面向市場的產品和服務更新方式,也是一種人才培養(yǎng)方式和業(yè)務發(fā)展方式。
在我國往往由政府職能部門或行業(yè)協會來進行這種模式,由于政府職能部門或目前行業(yè)協會市場化效果往往不足,而只有具備在行業(yè)中達到領先的企業(yè)作為成員公司,主動對接眾多的服務供應商和專家的平臺性公司或機構,且以市場化為目標時,這種人才培養(yǎng)方式才能夠真正做到共贏,從而使得積極性和持續(xù)性得到保障。
產業(yè)技術聯盟的內部員工能力培養(yǎng),是市場化實現的重要基礎和方法,其本質是將聯盟內成員企業(yè)及各服務供應商的市場目標達成一致,通過對成員企業(yè)及各服務供應商的服務及產品進行市場能力的研究,將這種市場能力作為其團隊內部成員能力提升的目標,直接將聯盟內成員企業(yè)及各服務供應商的服務和產品進行更新和市場發(fā)展,達到市場目標一致、能力方向一致、業(yè)務推廣一致的目的,在不反對內部競爭的同時,也能夠形成合力,共同提升行業(yè)競爭力和行業(yè)整體水平。
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