建筑品质发展
打造长寿命、高品质的百年建筑,首先要从提高规划设计水平开始。在过去的20多年中,CAD技术的普及和推广使建筑师、工程师们甩掉图板,从传统的手工绘图、设计和计算中解放出来,可以说是工程设计领域的第一次数字革命。而现在,建筑信息模型三维设计的出现将引发整个工程建设领域的第二次数字革命。当然除了提高规划设计水平和维护规划的严肃性外,还需要转变施工方式,必须大力推进住宅产业化。制造行业目前的生产效率极高,其中部分原因是利用数字化数据模型实现了制造方法的自动化。同样,三维参数化模型结合数字化制造也能够提高建筑行业的生产效率。
我国建筑品质已经有了长足的进步,但相比发达国家仍有差距
党的“十八大”报告明确指出,2020年我国要全面建成小康社会,提高人们居住舒适度,积极推进“生态文明建设”,建设“美丽中国”。建筑行业讲品质提高及生态绿色已经讲了很多年了,随着社会经济的发展,施工生产技术的提高,新型建筑材料的广泛应用,建筑行业的品质确实有了长足的进步,与国外的差距也在快速的缩小。
但同时我们也要看到2008年以后不断出现的“楼倒倒”,“楼脆脆”,抛开人为因素,建筑的品质主要取决于房屋的安全性和耐久性,与此息息相关的是施工用料的质量和工程设计质量,以及严格按施工规范施工和按验收规范验收的质量保证。遗憾的是,现有的制度、规定一条又一条,看的人眼花缭乱,可真正实行的又有多少呢?更有甚者,一些人受利益的驱使,不惜偷工减料,以次充好,严重违规操作,以至造成不良后果,豆腐渣工程屡屡出现。
另一方面,相对于现在人们对建筑品质的需求,我们传统的建设方式已经落后了。在传统的建设模式下,建筑不仅寿命短,而且往往伴随着低舒适度和高能耗。事实上,相比中国30年的平均寿命,发达国家的建筑可以算是寿比南山了———像英国建筑的平均寿命达到了132年,而美国建筑的平均寿命也达到了74年…… 以日本为例,日本在上世纪80年代就提出了“百年住宅”的建设构想,建设房屋时使用的都是标号C40以上的混凝土,他们建筑结构的强度,在这次地震中就可以看出。而中国大部分短命建筑使用的都是标号C20的混凝土,仅此一项差距就使房屋至少短寿十几年。如果在施工中再偷工减料,发生豆腐渣工程的可能就大大增加。
BIM设计的推广将成为未来我国建筑品质持续提升的技术保证
打造长寿命、高品质的百年建筑,首先要从提高规划设计水平开始。在过去的20多年中,CAD技术的普及和推广使建筑师、工程师们甩掉图板,从传统的手工绘图、设计和计算中解放出来,可以说是工程设计领域的第一次数字革命。而现在,建筑信息模型三维设计的出现将引发整个工程建设领域的第二次数字革命。
在建筑物使用寿命期间,建筑物结构设施(如墙、楼板、屋顶等)和设备设施(如设备、管道等)都需要不断得到维护。就如同一部性能优良的轿车,如果不定期维护换油其寿命将大大缩短,同时会极大的增加行驶中的安全性。一个成功的维护方案将提高建筑物性能,降低能耗和修理费用,进而降低总体维护成本。三维参数化模型结合运营维护管理系统可以充分发挥空间定位和数据记录的优势,合理制定维护计划,分配专人专项维护工作,以降低建筑物在使用过程中出现突发状况的概率。对一些重要设备还可以跟踪维护工作的历史记录,以便对设备的适用状态提前作出判断,从而有效保障建筑全寿命周期的保养维护性,保证建筑的使用寿命。
当然除了提高规划设计水平和维护规划的严肃性外,还需要转变施工方式,必须大力推进住宅产业化。所谓住宅产业化,即用工业化生产方式来建造住宅,像造汽车一样造房子。制造行业目前的生产效率极高,其中部分原因是利用数字化数据模型实现了制造方法的自动化。同样,三维参数化模型结合数字化制造也能够提高建筑行业的生产效率。通过三维参数化模型与数字化建造系统的结合,建筑行业也可以采用类似的方法来实现建筑施工流程的自动化。建筑中的许多构件可以异地加工,然后运到建筑施工现场,装配到建筑中(例如门窗、预制混凝土结构和钢结构等构件)。通过数字化建造,可以自动完成建筑物构件的预制,这些通过工厂精密机械技术制造出来的构件不仅降低了建造误差,并且大幅度提高构件制造的生产率,使得整个建筑建造的工期缩短并且容易掌控。
国内很多房企集团已经开始了住宅产业化的尝试。如2008年6月,上海曾打造出一批“积木型”住宅小区,成为全国首批利用工业化技术建造并投放于市场销售的商品住宅楼。通过采用工厂化、标准化、精确化的工艺,建筑的所有维护改造,都可以通过“更换部件”实现,从而提高建筑品质,延长建筑寿命。结合绿色环保住宅的打造,结合全装修精装修房的推出,他们在技术上已经走在行业的前面,领跑国内建筑建设模式的转变。
三维参数化模型直接用于制造环节还可以在制造商与设计人员之间形成一种自然的反馈循环,即在建筑设计流程中提前考虑尽可能多地实现数字化建造。同样与参与竞标的制造商共享构件模型也有助于缩短招标周期,便于制造商根据设计要求的构件用量编制更为统一的投标文件。同时标准化构件之间的协调也有助于减少现场发生的问题,降低不断上升的建造、安装成本。这样的房屋建成后,不仅节约资源能源,而且方便建筑的维护和改造。据有关报道,住宅产业化在日本、美国、欧洲、新加坡等发达国家和地区起步较早,产业化程度较高。在住宅产业化较为发达的瑞典,80%的住宅采用以通用部件为基础的住宅通用体系。在美国,住宅构件的标准化、商品化程度几乎达到100%。这也成为发达国家建筑寿命普遍较长的重要原因。