閻 毅，黃 敏

(四川建筑職業(yè)技術(shù)學院，四川 德陽 618000)

0 前 言

2017年3月23日，住建部發(fā)布的《十三五“裝配式建筑行動方案”》文件中表明：到2020年，全國裝配式建筑占新建建筑的比例達到15%以上，其中重點推進地區(qū)達到20%以上，積極推進地區(qū)達到15%以上，鼓勵推進地區(qū)達到10%以上[1]。各個省份出臺了裝配式建筑發(fā)展目標(見圖1)。

圖1 各省份的裝配式建筑發(fā)展目標

1 預制裝配式、BIM技術(shù)與IPD模式三者的定義與優(yōu)缺點

1.1 預制裝配式建筑

是將建筑的構(gòu)件在工廠預制完成，然后運送到現(xiàn)場通過可靠的連接方式組裝而成的建筑。 預制裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆模式的對比。

1.1.1 優(yōu) 勢

1)降低勞動力成本；預制裝配式建筑構(gòu)件的生產(chǎn)引入了工業(yè)化，構(gòu)件在工廠加工，減少了現(xiàn)場的人工消耗，降低了人力成本。

2)縮短工期、提高生產(chǎn)效率；預制構(gòu)件由預制工廠批量生產(chǎn)，并且省掉了很多現(xiàn)場施工流程，提高了時間利用率。

3)節(jié)能環(huán)保，減少污染。預制構(gòu)件的模板都是循環(huán)利用，大大降低了能源和材料的消耗。

4)引進了很多新技術(shù)和新材料，為建筑業(yè)注入活力。

1.1.2 弊 端

1)構(gòu)造單價增高，運輸成本提高。

2)預制構(gòu)件在運輸與現(xiàn)場吊裝、安裝時存在安全隱患。

3)預制構(gòu)件的尺寸存在誤差，造成安裝難度增大。

4)構(gòu)件預留孔精度要求高，構(gòu)件連接處施工技術(shù)要求高，都增大了施工難度。

5)對于一些較復雜構(gòu)件的生產(chǎn)，技術(shù)不夠完善。

6)國家制定的規(guī)范不夠完善，標準化程度不高。

1.2 集成項目交付模式(IPD模式)

美國建筑師協(xié)會(AIA)在2007發(fā)布的《集成項目交付指南》(Integrated Project Delivery a Guide)率先提出集成項目交付的概念：“集成項目交付就是一種企業(yè)結(jié)構(gòu)、整合人力、建筑系統(tǒng)和實踐經(jīng)驗的建設(shè)過程，參與建設(shè)的各方必須在這個過程中充分發(fā)揮自己的才能以及洞察力，努力做到項目效益最大化，為業(yè)主增值，減少浪費，達到效率最大化”。[2]

集成項目交付模式是以契約精神為主要宗旨，以各參與方的協(xié)同合作為基礎(chǔ)，以整合作為重要的思想。

1.2.1 優(yōu) 勢

1)以“信任和尊敬”為準則，以共擔責任為主要思想：在傳統(tǒng)交付模式中，成員之間的關(guān)系是相互對立的，利益是參與者首要考慮的因素，成員間是相互猜疑、互不信任。而IPD模式的結(jié)合極大改善了這個問題，從項目最初的設(shè)計到后來的運營與維護中都能體現(xiàn)出其整合的思想，明確的分工和實現(xiàn)共同目標將各參與方緊密地聯(lián)系在一起，以和諧有序的方式開展工作。

2)溝通交流與資源共享：以往工程項目的各參與方都是以合同的關(guān)系在維持，而實際的溝通交流則很少，提出的建議也是不周全的，各參與方掌握的重要信息資源也不是共享的；而IPD模式的融入將改變這一現(xiàn)狀：各參與方為了實現(xiàn)共同的目標不遺余力地投身項目的建設(shè)中，各參與方能夠及時地從信息平臺中獲取有利消息并能將工程中遇到的問題反饋出來，通過各參與方的專業(yè)知識來解決問題。

3)利益分配：在工程項目中利益糾紛問題時常發(fā)生，在傳統(tǒng)交付模式中各參與方為了爭取自身利益最大化推卸自己的責任，更有甚者直接將自己的責任嫁禍到其他參與方身上，這樣的糾紛導致各參與方的矛盾更加深化，對立關(guān)系越來越嚴重，最終導致整個工程項目出現(xiàn)各種問題；通過結(jié)合IPD模式，各參與方獲得利益的唯一途徑就是實現(xiàn)共同的目標，各參與方的利益分配問題也有明確的劃分，這樣就大大減少了利益爭奪、權(quán)益分配這些不利于項目本身的問題。

4)合同關(guān)系：傳統(tǒng)的交付模式中各參與方存在著復雜的關(guān)系結(jié)構(gòu)網(wǎng)，復雜的結(jié)構(gòu)網(wǎng)關(guān)系產(chǎn)生了很多不互通的合同，且相互之間的聯(lián)系是通過合同來維持，并沒有為了整個項目來全面考慮。工程項目中的各參與方的協(xié)同合作并不能依靠各個關(guān)系網(wǎng)中單一的合同來疊加，這種合同的疊加會引來很多不必要的糾紛；而 IPD 模式中為各個參與方提供了不同的合同關(guān)系，這些合同關(guān)系根據(jù)不同項目實際狀況而采用不同的合作方式(例如AIA系列合同、AGC系列合同)，目的是通過合同的方式來達到所有參與方的整合。[3]

1.2.2 弊 端

1)IPD模式在工程中的應用還停留在理論階段，缺乏強大的技術(shù)支撐。

在開展各項創(chuàng)新工作時，還需要對現(xiàn)代國際貿(mào)易市場進行分析，吸納創(chuàng)新方案來開展相應的創(chuàng)新工作。而在開展吸納創(chuàng)新時，應當注重其他國家或領(lǐng)域的相關(guān)資料來對銀行自身的管理方案進行進一步調(diào)整，進行進一步的歸類和總結(jié)，形成適合本國的新型創(chuàng)新成果，這種創(chuàng)新模式能夠?qū)H市場上不同的創(chuàng)新方式進行融合，從而進一步滿足不同國家發(fā)展的不同需求，使各個國家都能在國際貿(mào)易融資工作上獲得屬于自己的管理方案和應用方案。

2)國內(nèi)缺乏IPD模式在工程中的實際運用，經(jīng)驗不足。

3)IPD模式缺乏運營平臺、技術(shù)人員去支撐模式的運轉(zhuǎn)與實踐。

4)前期投入較大，各參與方的磨合期會較長。

5)國家制定的規(guī)范不完善，標準化程度不高。

1.3 建筑信息模型(Building Information Modeling)

BIM技術(shù)是一種應用于工程設(shè)計、施工、管理的基于數(shù)據(jù)的工具。通過建筑的數(shù)據(jù)模型和信息模型的集成，在項目規(guī)劃、運營和維護的全壽命周期過程中共享和傳遞，使工程師與技術(shù)人員能夠正確理解和高效響應各種建筑信息，為設(shè)計團隊和包括建筑、運營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高工作效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用[4]。

1.3.1 優(yōu) 勢

1)利用BIM技術(shù)的可視化優(yōu)勢建立三維模型，便于施工人員理解與操作。

2)利用碰撞檢測、管線綜合等技術(shù)來減少設(shè)計變更。

4)對項目信息進行整理與共享，實現(xiàn)各參與方的協(xié)同管理，便于各參與方的溝通與交流和對信息的收集、利用。

5)施工方案模擬：對施工方案進行改進與優(yōu)化，增強項目的可行性，BIM技術(shù)會參與項目全壽命周期的管理。

6) 施工現(xiàn)場布置：在三維模型中，對施工現(xiàn)場模擬布置，并對各階段進行模擬動態(tài)布置，以此保證了施工變得順暢、材料的出入也更加方便，對吊裝設(shè)備和一些大型機械設(shè)備的合理布置，以此來提高工作效率。

7) 對施工進度、成本、質(zhì)量、安全進行管理：4D BIM 即在三維可視化模型的基礎(chǔ)上，加入時間動態(tài)因素，將模型與導入的項目進度計劃關(guān)聯(lián)在一起，即能對項目全壽命周期進行把控；在4D BIM的基礎(chǔ)上再加入預算這一參數(shù)就變成了5D BIM，將預算與模型相關(guān)聯(lián)，對項目的估算會隨著設(shè)計上的變動及時調(diào)整； 巡視人員在對現(xiàn)場的質(zhì)量與安全進行檢查與管理時，對一些遇到的問題能及時提出并上傳到手機App平臺中，對問題進行描述并備注發(fā)現(xiàn)時間、發(fā)現(xiàn)地點、檢查人并及時聯(lián)系責任人，責任人根據(jù)反映的問題立即整改，并通過上傳照片的方式交給檢查人審核，這樣就能大大提高效率。

1.3.2 弊 端

1)BIM技術(shù)缺乏制定統(tǒng)一的標準，國家出臺的規(guī)范也不夠完善。

2)在微、小型項目中的運用還很少。

3)購買軟件的費用高，對數(shù)據(jù)的管理和儲存要求高; 軟件操作較復雜，學習難度高，公司需要引進新的人才，導致人才成本提高。

4)BIM軟件與其他軟件的銜接還不夠完善。

2 預制裝配式、IPD模式、BIM技術(shù)三者的結(jié)合和作用

——以BIM技術(shù)為支撐的交付模式對施工工藝進行信息化管理。

協(xié)同合作、信息化管理成為當今社會的熱點話題，這也是值得我們關(guān)注的問題，如今已是信息化的時代，多方合作也成為了常態(tài)，但對于建筑業(yè)這個傳統(tǒng)的行業(yè)卻顯得相對落后。建筑業(yè)的黃金三十年已經(jīng)過去，而我們將迎接的是未來智能化、信息化的嶄新建筑業(yè)。管理能否順利地進行下去通常取決于是否按照正確的方向在進行、是否有強大的技術(shù)在支撐、是否符合時代的需求去開展，如何將這三者聯(lián)系在一起，這將是我們需要解決的問題。

通過運用BIM軟件對項目進行設(shè)計時，對設(shè)計中所運用到的材料在BIM中建立數(shù)據(jù)庫并進行分類編號，再及時發(fā)送給預制構(gòu)件加工工廠進行生產(chǎn)加工并編號，將構(gòu)件運送到施工現(xiàn)場時分類堆放，便于在裝配施工時能及時調(diào)用構(gòu)件； 而IPD模式則起著一個管理者的作用，對項目進行全面的協(xié)調(diào)與管控，將各參與方聯(lián)系在一起，實現(xiàn)共同的目標，分配各自的任務，而各方又在協(xié)同合作，整個項目以”有序、高效“的方式進行。而三者的結(jié)合將形成一個聯(lián)合體，一個完整、嶄新的生命體，它將促進工程項目順利的進行。

1)預制裝配式與BIM技術(shù)的結(jié)合。通常預制構(gòu)件生產(chǎn)廠接到設(shè)計單位的設(shè)計圖，然后構(gòu)件生產(chǎn)廠將圖紙交給設(shè)計部門和鋼筋部門，設(shè)計部對建設(shè)項目部件進行分類拆分，鋼筋部通過設(shè)計部提供的拆分構(gòu)件進行鋼筋翻樣。但整個過程中對構(gòu)件信息化管理還不足，對生產(chǎn)的構(gòu)件建立數(shù)據(jù)庫并編號再與BIM圖紙中部件的位置相對應，方便設(shè)計部與施工部工作的銜接和后期對構(gòu)件的管理與維護。施工中存在構(gòu)件的拼裝和空間的預留以及施工中很多的不可控因素的影響，運用BIM技術(shù)中的施工方案模擬技術(shù)和碰撞檢查對施工流程進行模擬，以此來減少設(shè)計變更并加快施工進度。BIM技術(shù)還可以對施工現(xiàn)場進行模擬布置，對預制構(gòu)件的堆放和塔吊進行合理的布置，減少工作量，加快施工進度；BIM技術(shù)的注入為預制裝配式提供發(fā)展動力。

2)BIM與IPD模式的結(jié)合。BIM主要注重于技術(shù)與運用，BIM中有很多技術(shù)的實施需要多專業(yè)協(xié)同合作，因此，它需要一個平臺去聯(lián)合各個專業(yè)進行溝通交流；而IPD模式缺乏技術(shù)、人員去支撐模式的運轉(zhuǎn)，在BIM和IPD模式中都體現(xiàn)出了整合的思想，即把各參與方聯(lián)系在一起，協(xié)同合作，通過兩者聯(lián)合的方式優(yōu)勢互補，良好地運轉(zhuǎn)。并通過實際的運用，暴露出兩者的漏洞并及時改進、優(yōu)化，這樣一來就推動著兩者的進步與發(fā)展。BIM技術(shù)還可以對施工進度進行把控、對造價成本進行統(tǒng)計、對項目進行信息化管理，方便各參與方對項目進行分析與管控；BIM利用可視化的優(yōu)勢對模型進行建立，便于各方對方案進行分析與修改，而IPD模式則為BIM提供一個很好的應用平臺，便于各方進行溝通、交流。兩者的結(jié)合將形成一個互通的橋梁，便于各參與方順利地開展工作。

3 總結(jié)與展望

隨著時代的發(fā)展，信息化、智能化給建筑業(yè)帶來了巨大的沖擊，建筑業(yè)面臨著轉(zhuǎn)型，如何才能找到滿足于時代發(fā)展的方式，只有緊隨時代的步伐，將建筑業(yè)轉(zhuǎn)型為”信息化、智能化、整合化、透明化“的形式。

由于這種結(jié)合方式在國內(nèi)外還是停留在理論階段，在實際的運用卻很少，希望有更多的企業(yè)勇于去嘗試。目前我國對BIM技術(shù)的開發(fā)還不完全，運用也相對單一，在未來的發(fā)展中BIM技術(shù)將形成一套完整的體系并可能將與3D打印技術(shù)等新興技術(shù)相結(jié)合，將創(chuàng)建好的模型通過3D打印技術(shù)將各個板塊打印出來，再進行裝配；對于舊城區(qū)的改造或者對城市的規(guī)劃與建設(shè)，先將已有的建筑物和構(gòu)筑物創(chuàng)建成模型，再通過創(chuàng)建好的區(qū)域模型進行模擬規(guī)劃、設(shè)計、施工；在信息化、智能化、科學化的大環(huán)境下，預制裝配式可能將與大數(shù)據(jù)結(jié)合，設(shè)計單位通過生產(chǎn)預制構(gòu)件廠發(fā)布的構(gòu)件尺寸、型號、產(chǎn)量來設(shè)計房屋，這樣構(gòu)件廠就能工業(yè)化地批量生產(chǎn)構(gòu)件，也可能與新興的施工技術(shù)和高性能材料相結(jié)合，為建筑業(yè)的發(fā)展提供動力；而IPD模式在實踐中將變得越來越科學、規(guī)范。

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