建筑品質發展
打造長壽命、高品質的百年建筑,首先要從提高規劃設計水平開始。在過去的20多年中,CAD技術的普及和推廣使建筑師、工程師們甩掉圖板,從傳統的手工繪圖、設計和計算中解放出來,可以說是工程設計領域的第一次數字革命。而現在,建筑信息模型三維設計的出現將引發整個工程建設領域的第二次數字革命。當然除了提高規劃設計水平和維護規劃的嚴肅性外,還需要轉變施工方式,必須大力推進住宅產業化。制造行業目前的生產效率極高,其中部分原因是利用數字化數據模型實現了制造方法的自動化。同樣,三維參數化模型結合數字化制造也能夠提高建筑行業的生產效率。
我國建筑品質已經有了長足的進步,但相比發達國家仍有差距
黨的“十八大”報告明確指出,2020年我國要全面建成小康社會,提高人們居住舒適度,積極推進“生態文明建設”,建設“美麗中國”。建筑行業講品質提高及生態綠色已經講了很多年了,隨著社會經濟的發展,施工生產技術的提高,新型建筑材料的廣泛應用,建筑行業的品質確實有了長足的進步,與國外的差距也在快速的縮小。
但同時我們也要看到2008年以后不斷出現的“樓倒倒”,“樓脆脆”,拋開人為因素,建筑的品質主要取決于房屋的安全性和耐久性,與此息息相關的是施工用料的質量和工程設計質量,以及嚴格按施工規范施工和按驗收規范驗收的質量保證。遺憾的是,現有的制度、規定一條又一條,看的人眼花繚亂,可真正實行的又有多少呢?更有甚者,一些人受利益的驅使,不惜偷工減料,以次充好,嚴重違規操作,以至造成不良后果,豆腐渣工程屢屢出現。
另一方面,相對于現在人們對建筑品質的需求,我們傳統的建設方式已經落后了。在傳統的建設模式下,建筑不僅壽命短,而且往往伴隨著低舒適度和高能耗。事實上,相比中國30年的平均壽命,發達國家的建筑可以算是壽比南山了———像英國建筑的平均壽命達到了132年,而美國建筑的平均壽命也達到了74年…… 以日本為例,日本在上世紀80年代就提出了“百年住宅”的建設構想,建設房屋時使用的都是標號C40以上的混凝土,他們建筑結構的強度,在這次地震中就可以看出。而中國大部分短命建筑使用的都是標號C20的混凝土,僅此一項差距就使房屋至少短壽十幾年。如果在施工中再偷工減料,發生豆腐渣工程的可能就大大增加。
BIM設計的推廣將成為未來我國建筑品質持續提升的技術保證
打造長壽命、高品質的百年建筑,首先要從提高規劃設計水平開始。在過去的20多年中,CAD技術的普及和推廣使建筑師、工程師們甩掉圖板,從傳統的手工繪圖、設計和計算中解放出來,可以說是工程設計領域的第一次數字革命。而現在,建筑信息模型三維設計的出現將引發整個工程建設領域的第二次數字革命。
在建筑物使用壽命期間,建筑物結構設施(如墻、樓板、屋頂等)和設備設施(如設備、管道等)都需要不斷得到維護。就如同一部性能優良的轎車,如果不定期維護換油其壽命將大大縮短,同時會極大的增加行駛中的安全性。一個成功的維護方案將提高建筑物性能,降低能耗和修理費用,進而降低總體維護成本。三維參數化模型結合運營維護管理系統可以充分發揮空間定位和數據記錄的優勢,合理制定維護計劃,分配專人專項維護工作,以降低建筑物在使用過程中出現突發狀況的概率。對一些重要設備還可以跟蹤維護工作的歷史記錄,以便對設備的適用狀態提前作出判斷,從而有效保障建筑全壽命周期的保養維護性,保證建筑的使用壽命。
當然除了提高規劃設計水平和維護規劃的嚴肅性外,還需要轉變施工方式,必須大力推進住宅產業化。所謂住宅產業化,即用工業化生產方式來建造住宅,像造汽車一樣造房子。制造行業目前的生產效率極高,其中部分原因是利用數字化數據模型實現了制造方法的自動化。同樣,三維參數化模型結合數字化制造也能夠提高建筑行業的生產效率。通過三維參數化模型與數字化建造系統的結合,建筑行業也可以采用類似的方法來實現建筑施工流程的自動化。建筑中的許多構件可以異地加工,然后運到建筑施工現場,裝配到建筑中(例如門窗、預制混凝土結構和鋼結構等構件)。通過數字化建造,可以自動完成建筑物構件的預制,這些通過工廠精密機械技術制造出來的構件不僅降低了建造誤差,并且大幅度提高構件制造的生產率,使得整個建筑建造的工期縮短并且容易掌控。
國內很多房企集團已經開始了住宅產業化的嘗試。如2008年6月,上海曾打造出一批“積木型”住宅小區,成為全國首批利用工業化技術建造并投放于市場銷售的商品住宅樓。通過采用工廠化、標準化、精確化的工藝,建筑的所有維護改造,都可以通過“更換部件”實現,從而提高建筑品質,延長建筑壽命。結合綠色環保住宅的打造,結合全裝修精裝修房的推出,他們在技術上已經走在行業的前面,領跑國內建筑建設模式的轉變。
三維參數化模型直接用于制造環節還可以在制造商與設計人員之間形成一種自然的反饋循環,即在建筑設計流程中提前考慮盡可能多地實現數字化建造。同樣與參與競標的制造商共享構件模型也有助于縮短招標周期,便于制造商根據設計要求的構件用量編制更為統一的投標文件。同時標準化構件之間的協調也有助于減少現場發生的問題,降低不斷上升的建造、安裝成本。這樣的房屋建成后,不僅節約資源能源,而且方便建筑的維護和改造。據有關報道,住宅產業化在日本、美國、歐洲、新加坡等發達國家和地區起步較早,產業化程度較高。在住宅產業化較為發達的瑞典,80%的住宅采用以通用部件為基礎的住宅通用體系。在美國,住宅構件的標準化、商品化程度幾乎達到100%。這也成為發達國家建筑壽命普遍較長的重要原因。