基于BIM技术的绿色装配式发展策略研究——以大别山地区为例

谢 轩，涂劲松，覃爱民，董文秀，黄 润

(1.皖西学院 建筑与土木工程学院，安徽 六安237012；2.皖西学院 环境与旅游学院，安徽 六安 237012)

建筑产业是国民经济重要的支柱产业，在行业的科技转型中，绿色装配式建筑应运而生，这种建筑方式不同于传统施工工艺，其建筑的各部分构件主要是由装配式工厂加工成型，再通过专业的运输设备，将各部分构件运往项目现场进行精准拼接安装，具有设计标准化、生产工厂化、施工装配化、装修一体化、管理信息化、应用智能化等特征。绿色装配式建筑的施工方式及工艺适用面广，预制构件的选材包括传统的钢筋混凝土材料，同时在木结构建筑和钢结构建筑中也有广泛的应用，发展前景广阔[1]。

伴随着建筑信息化技术的发展，智能化、模块化建筑成为建筑发展的主流，尤其以BIM技术应用、装配式集成建筑应用最为典型。国家和各省市陆续出台了促进装配式发展的政策文件，安徽省在2016年发布了《安徽省人民政府办公厅关于大力发展装配式建筑的通知》，明确了绿色装配式建筑的发展目标，要求到2025年，新建建筑的装配式设计面积占比的15%在五年内提升到30%[2]。

大别山地区作为建筑产业技术转型的重点地区，其BIM装配式技术及项目开展如火如荼，但受限于相关因素，装配式建筑在新建建筑中进程缓慢。BIM与装配式技术的结合，不仅能够助推地方乃至全国建筑行业的进一步优化发展，同时对实践绿色建筑发展等有着积极的作用，深入剖析BIM技术在装配式建筑发展中的策略，有助于更好的指导装配式建筑行业在未来技术发展的潮流中找准方向。

一、大别山地区装配式建筑发展劣势分析

(一)大别山地区装配式企业发展现状

1.装配式生产企业数量不足

大别山地区装配式企业起步较晚，具有加工生产装配式构件的基地数量不足，行业影响程度远不如其他地区，政府配套相关扶持政策不够全面，容易引发价格垄断等不利于装配式前期发展的现象。最终导致建筑开发成本上升，降低了装配式建筑在市场中的竞争力，导致本地区开发企业不愿开发装配式建筑项目。

2.产业技术能力不高

大别山地区的装配式建筑一般都是政府主导的保障房工程，而保障性住房建设工程一般为当地行政主管部门牵头项目，其建造施工要求适应装配式建筑发展特点，是当地装配式企业理想的建设方向，但大别山地区受限于环境发展因素，目前并不具备高程度发展装配式保障住房的条件，企业缺少验证实施装配式建筑技术的舞台，其产业技术能力的提升也受到限制。

3.装配式企业在政策和技术方面受限较大

建设施工企业受制于政策及技术方面的不利因素，自身在推广普及装配式建筑项目方面就失去了优势，同时作为甲方的项目需求单位也无法对实际工程给予多方面的优惠及帮助，最终导致大别山地区的装配式生产单位在较大阻力的项目发展过程中失去积极性，企业发展呈现出整体数量偏少，产业布局过于集中的现象，影响了地区装配式技术及企业的发展步伐，目前大别山地区装配式部分企业布局和企业现状如表1所示。

表1 安徽大别山地区绿色装配式生产企业现状一览表(截至2019年数据)

(二)生产能力

大别山地区的装配式企业在面对各种不利条件的情况下，自身发展也有着不一样的特点，本土企业如安徽高迪环保在前期的打造中已经形成规模，同时兴起的一批装配式建筑科技企业如安徽中擎公司、安徽华景公司等也在积极向建筑产业现代化企业转型。在这个过程中，大别山地区也涌现出一批具有代表性的装配式建筑案例，如皖西宾馆、索伊大厦等，一批产业化装配式项目如和美佳苑、凤凰苑二期等顺利推进，目前已经完工和正在建设的部分装配式建筑如表2所示。

表2 大别山地区绿色装配式已建项目实施一览表

但鉴于大别山地区装配科技发展环境的制约，其模具研发成本及维护施工成本远高于目前主流的现浇一体式项目，新产品构件的开发难度及团队研发成本让许多装配式企业望而却步，受止于前期过高的科技研发投入，及后期不可控的效益回收，大多数企业在初期产能预期与最终实际产能指标相差较大。

(三)BIM技术应用方面

1.装配式建筑技术标准不完善

以装配式生产方式为主的建筑工程中，在各环节都需要有技术标准作为参考，装配式建筑必须做到有标准可依，而在大别山地区的装配式企业发展尚处于起步阶段，本地的建筑行业发展速度与规模也处于初步阶段，与其他地区成熟的大型装配式企业相比，在技术标准这一块很难形成统一且合理的标准，技术应用也呈现出遍地开花，家家不同的现象，同发达地区借鉴的相关技术应用标准，也不能够很好地适应大别山地区装配式建筑技术应用的实际环境[3]。

2.模数制体系不健全

发展BIM装配式建筑技术的一个重要手段就是实现建筑模数体系的最大化，而大别山本土地区的装配式企业，在BIM设计阶段，对于构件的收集手段主要依托软件厂商提供的云族库，以及自身预制装配生产线的生产能力，对于部分部品构件的使用则是协调大于设计，企业与企业间也是各自为政，在相互的研讨交流工作中并没有针对通用的地方模数体系进行探讨，导致企业的模数体系适用面窄，无法激发企业研发探讨模数体系的热情。

3.BIM信息技术应用程度不够

装配式建筑在生产过程中，其主要运用到的技术包括BIM全过程智能信息展示和RFID数据识别手段，这两种技术方式能够很好地体现装配式建筑与传统建筑在项目初期、中期以及后期维护中的不同，也是装配技术的主要魅力所在[4]。而目前大别山地区的装配式信息技术手段流于表面，对BIM信息化技术及RFID技术的运用很少见到，对两者的实践则更多的处于理论研究阶段，应用程度不高，导致装配式建筑在后期的成果展示中与传统建筑手段差别不大，形成阻碍。

(四)政策方面

1.装配式政策规范不完善

目前激励装配式建筑发展的相关落地政策标准尚不完善，资金上的支持不够充分，在税收上存在很多不合理的地方。装配式建筑结构体系与现浇建筑存在很大不同，装配式建筑实施过程中所参照的相关规范依然不统一，不利于其在实际工程中的应用与推广。

2.激励性文件力度不够

装配式建筑的发展离不开当地政府的扶持政策的大力支持，纵观大别山地区行政部门的优惠政策文件，不难发现其主要内容是以上级部门下达的硬性指标为主，大多为结果与目标性质的强制要求，在激励性政策方面有所不足，还需要在更多的方面和更加强力的措施来提升装配式建筑的发展空间。

二、装配式建筑发展的优势分析

(一)高新技术基地

装配式建筑基地，具有非常强的辐射能力，特别是对于大别山地区来说，不论在设计、生产等过程中，都需要不断的实践探索，而产业化基地正好可以在园区内完成这一过程。在这几年的建筑行业科技研发过程中，本土行业也衍生出众多优秀的领先企业及产业园，在大量的实践过程中，这些企业不断探索，通过多渠道多手段，与地方高校及科研院所合力培养装配式专业队伍，积极与社会政府及同行业沟通，了解社会需要，奠定了高新技术产业基地的基石。

(二)对建筑节能减排的要求

自从国家建设部门对绿色建筑实施标准颁布具体要求以来，建筑施工单位的施工环境要求越来越严格，建设成本也越来越高[5]。大别山地区作为全国重要的生态环境保护地，更应该积极发挥其绿色生态的地域特点所带来的优势，低效高能耗的建筑施工方式终将因国家节能减排等相关政策的限制而慢慢退出市场。反观装配式建筑其可持续发展的特点，以及对资源和环境的友好性，可以预估装配式建筑这种新建筑方式所带来的巨大的行业效益。

(三)政府民生工程对装配式建筑的促进

国家发展规划中，明确提出大力建设民生住房，用来保障国内低收入群体的基本住房权利，大别山地区在发展过程中，必将迎来大量的城市建筑改迁工程，对于需要适时发展装配式建筑的企业和施工单位来说，在政府相关政策的保障及住房建设规模的刺激下，组织专业的团队，对装配式建筑所需要的标准化模块及构件、BIM等相关技术进行行业研发及整合，并最终形成符合大别山地区装配式建筑发展的行业公认全流程标准将是最好的契机。

近年来，大别山地区高度重视绿色装配式建筑产业的发展，并进行了多角度全方位的大力支持。在原有传统装配制造产业基础之上，对新装配式建筑项目的落地发展也是不遗余力地推进，坚持内育外联，一手抓企业培育，着力引导企业转型升级，一手抓招商引资，为发展绿色装配式建筑产业奠定基础。

三、大别山地区装配式建筑发展推进策略

(一)建立完善的装配式建筑政策标准及发展措施

在当前阶段，大别山地区装配式建筑行业发展必须依托政府相关倾斜政策的扶持，以便从事该行业的企业单位在主导思想政策的引领下尽量规避不可预测的行业风险及高额成本所带来的建设投资压力。鉴于目前多数地区出台的相关优惠政策，在具体的支持措施上应有明确量化条款方便掌握与实施。如对装配式企业在项目建设用地、投资贷款额度、资金补助、项目设计指标及减免税赋等方面制定明确的量化扶持标准。同时对装配式行业所关心的构件计价标准的制定，政府职能部门应主动联系企业，协同进行编制，这样才能够让装配式企业在政策上相信本土政府主管部门的诚意，感受到明确的政策支持力度，在项目投资与实施前期，才能明确企业在发展过程中的投入与回报，增强企业及施工单位在本土地区进行行业技术推广应用的信心。

(二)技术方面推进策略

完善的技术体系是开展装配式建筑的基础，大别山地区的装配式建筑发展刚刚起步，尚未形成系统性的规范体系，而装配式建筑在整个施工流程中的各个环节都需要有相关的技术标准作为依据，这直接阻碍了装配式建筑项目在本土地区的进一步发展。

1.实行装配模数化

装配式企业在发展自身技术力量的同时，应该以实现建筑构件模块化为主要研究核心，在设计阶段就要考虑建筑各部分构件的合理模块，并在模块数量达到一定规模的时候进行筛选，对常用模块进行通用数据库改良，形成通用装配模块数据库。大别山地区的装配式研发企业，应在部门中设置专门的模块数据处理中心，并于其他企业及施工单位形成数据互联，通过项目实践的方式，分析优化数据库中的模块使用情况，最终形成具有符合地方特色的构件库及相应数据目录。以此为基础形成的通用模块数据，具有符合本土地区项目需要的通用性及丰富度，是实现大别山区域内装配式建筑跨越式发展的重要手段和措施。

2.完善模块构件的通用和专用体系

在形成一定规模的模块数据库之后，本土地区行业需要在大量BIM装配式工程实践的基础上，形成对装配式构件进行筛选的行之有效的方法，并以此来划分构件库中的常用构件模块和特殊构件模块，这样，在未来形成行业联盟的大背景下，各个BIM装配式施工企业及单位，才有可能在庞大的数据库中，快速有效的选择甄别符合自己地方项目的构件模型。对于大别山地区而言，BIM装配式尚处于起步阶段，所涉及的项目多为政府投资建设的民生类公寓，前期发展通用模块体系将会是大多数装配式企业的选择，在这些选择下进行数据收集和筛查，可以得到适合于专用模块体系的数据信息，最终形成适应于大别山地区的较为完整统一的装配式模块通用及专用体系。

(三)构件设计-施工一体化，成立行业联盟

大别山地区的装配式建筑企业和施工单位在整个项目流程中，各环节面对的问题很多，但是结合业界成熟地区的发展成果来看，未来的装配式企业必须将设计环节与施工及后期维护这几大块统一起来形成体系。这种统一要从项目招投标环节入手，在项目发包制度上实行一体化招标，要求企业具有设计施工一体化资质，避免设计与施工脱节。这样才能在建设过程中做到设计与施工环节的实时有效联系，避免因沟通不畅带来的多次返工等影响工程进度及提高建设成本的问题，发挥装配式建筑的精髓魅力。

随着企业实施一体化建设的不断深入，相适应的装配式行业链也会逐步的产生[6]，装配式起步较晚的企业将会主动地参与到行业当中，在缺乏相关的装配式建设技术的环境中，这些企业将积极寻找与成熟单位的合作与支持机会，至此将形成大别山地区推广建设行业联合体的基础。这样的环境的形成，不仅可以避免拥有技术优势的企业独自面对行业冲击，减少个体面对大环境的风险，同时可以推进不同类型的装配式企业间的联系与沟通，让大家找到自己的发展优势，共同抵御行业风险，成为促进大别山地区BIM装配式行业发展的集体力量。

(四)建立良好装配式技术人才培养体系

制定装配式高端人才引进补贴政策，注重能力建设、完善激励政策推动装配式建筑职业教育、加强人员培训等多种形式培养熟练的装配式施工队伍，达到提升效率、节约工期、减少时间成本的目的。加强人才培养，积极探索和建立装配式建筑人才引进培养机制，加强装配式企业高层次管理人员的培养和储备。

促进六安地区高校与企业的联合人才培养，相关高校土木和管理专业结合实际增设建筑信息化课程，要增设BIM、RFID等新技术、新软件课程。对已就业人员加强技术类、管理类培训，增设相关资格认证考试，以期培养一大批高质量、掌握新技术的专业人才，以满足未来十年市场对人才的需求。

四、结论

积极推进BIM技术和装配式建筑有利于建筑现代化产业链集成，在充分了解业内对BIM及装配式技术的相关优劣势的前提下进行策略整合，将有助于加快推进建筑标准化及装配化，是未来建筑业产业升级过程中十分重要的环节。