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岑岩:从“等同现浇”到“等同装配”

时间:2020-04-29 14:22:52  来源:新营造

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  2020年1月9日,由笔者参与组织,由深圳市住建局、宝安区住建局、腾讯公司共同开发的全国乃至全球首个混凝土质量区块链平台举行了上线仪式。这是区块链技术在政府混凝土质量监管方面的首次应用,通过建立不可篡改、可永久追溯的云数据库,实现了混凝土全生命周期互联网监管,是深圳市新型智慧城市建设的一次成功案例。该平台的上线,其意义也许不亚于1927年8月1日的“南昌起义”,打响了建筑业区块链革命的“第一枪”。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  2019年是新中国建国70周年,也是全党开展“不忘初心、牢记使命”主题教育活动的第一年。笔者认为,建筑业也应认真落实习近平总书记“守初心、担使命、找差距、抓落实”的重要指示,守“两提两减”的初心,担“高质量发展和人民对美好生活的向往”的使命,找“三农”差距(5000万农民工操作+数百万包工头“农业化承包”+ 数百万工程技术管理人员按“小农经济 + 计划经济”方式进行管理),“抓落实”就是急需转型升级,迫切需要大力发展建筑工业化、绿色化、数字化,其中难度最大的是实现建筑业的数字化。为实现建筑业数字化的宏伟目标,基础是首先实现建筑工业化,并且在技术和管理上实现由“等同现浇”向“等同装配”的转变。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  建国70周年,尤其是改革开放40周年,我国的许多行业都取得了飞跃式的发展,值得我们建筑业学习和借鉴。尤其是中国航天导弹,从建国时的“一穷二白”,经过我国航天科技人员和导弹部队几代人艰苦卓绝的努力,发展到今天名副其实的“世界第三”。2019年国庆阅兵式上,展示了国产东风-17、东风-26、东风-31改、东风-41、巨浪-2潜射导弹、长剑100巡航导弹等高科技导弹的风采,是保卫和平的“镇国利器”,让人热血沸腾、难以忘怀。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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中国弹道导弹研制:从“东风下海”到“巨浪上岸”K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  我国航天导弹事业,刚开始时就遭遇了欧美等西方国家的严格封锁。在大科学家钱学森先生的领导下,我国走上了“自主创新”的道路,采用了独特的发展道路,充满了中国智慧,至今常常让人拍案叫绝。根据公开披露的资料介绍,我国科学家从 1958 年仿制苏联 P-2 导弹开始,到 1964 年自主研制成功我国第一代中近程地地导弹东风 -2(射程 1300 公里)。我国导弹的命名规则是,在陆地发射的导弹,以“东风”系列命名;在海基核潜艇发射的导弹,以“巨浪”系列命名。我国在东风导弹的基础上,于 1966 年开始自主研制我国第一款在核潜艇上发射的潜射弹道导弹“巨浪 1”(射程 1700 公里),并于 1982 年发射成功。同时,科研人员又在“巨浪 -1”潜射导弹的基础上,研发了我国第二代中程地地战略导弹“东风 -21”(射程 1800 公里),俗称“冲绳快递”,于 1989 年研发成功,史称“巨浪上岸”。其后,在科技人员的艰苦努力下,“东风 -21”导弹家族获得了大发展,名气最大的是“东风 -21”D型可打击航母的反舰弹道导弹;并在此基础上发展了“东风 -25”(射程 3200 公里)、“东风 -26”,俗称“关岛快递”,并于 1995 年研制成功“东风 -31”(射程 8000 公里)。我国科技人员又将“东风 -31”技术,研制成功了“巨浪 -2”潜射弹道导弹,并装备在新型核潜艇,史称“东风下海”。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  “东风下海、巨浪上岸”,表现出中国人的研发思路,简洁、直接,用最短的直线连接两个点,直达目标。将陆基弹道导弹改造为潜射,一弹两用,充分利用成熟技术进行改造,而不是另起炉灶从零开始,既可以减少走弯路的风险,又节约了大量的时间和经费,达到做事情“事半功倍”的效果。用我们中华民族的智慧,在军工领域实现弯道超车,追赶世界顶尖水平,这八个字很好地表达出中国人的聪明智慧。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

建筑工业化、装配式建筑与“等同现浇”K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  1950年代,国家提出了大力发展以“标准化设计、工厂化生产、机械化施工”为主体的建筑工业化。发展到 1980 年代,我国的大板建筑,按照上述“三化”的要求,用北京市建筑设计院的标准图纸,在全国各地建厂,并建设了超过 2000 多万平米,取得了巨大成就。大板建筑是“系统性解决方案”,按当时的经济技术水平来看,实践是成功的。但确实存在建设标准偏低、材料水平低、保温防水隔音效果差、预制楼板连接弱等致命的缺陷,产品本身被淘汰是必然的。但是,其“系统化、工业化”的顶层设计,即管理机构、促进政策、标准化设计(标准化模数、构件和产品)、预制工厂布局、配套的施工机具、专业技术队伍建设等,特别是系统性的思想理念,依然是值得肯定与学习的。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  1990 年代后的“住宅产业化”阶段,客观来说,系统化的顶层设计在一段时期内是有所缺位的,特别是结构体系,由于 1970 年代末对唐山地震的研究与反思,加上 1980 年代改革开放,以深圳为代表,广东率先推广了“商品房建设 + 施工承包制 + 现浇剪力墙体系 + 农民工劳务队”四位一体的新建设模式,使得我国的计划经济特征明显“装配式大板”结构体系、各地的预制构件工厂以及设计施工等专业技术人员基本解散,导致我国当时有 20 多年没有对预制装配式技术进行基础性、系统性研究。为此,国家在 2006 年开展对《装配式大板居住建筑设计和施工规程(JGJ1-91)》进行修订时,所使用的基础研究资料和大部分技术产品资料,如日本和美国装配式框架使用的灌浆套筒、德国的“双皮墙”、欧洲的桁架钢筋叠合楼板、欧洲的平模流水自动生产线、欧美的“三明治”混凝土保温墙板等,都是国外的。为了在当时的历史条件下推广建筑工业化和装配式技术,提出了“等效现浇”或“现浇等效”的概念,即按现浇的结构体系来设计装配式建筑。经过八年的艰苦努力,终于编成《JGJ1-2014 装配式混凝土结构技术规程》。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  这在当时实属“权宜之计”的“无奈之举”,怎料前几年在大力推进装配式建筑时,被很多技术人员和管理人员,尤其是基层技术管理人员将“等同现浇”当成了神圣不可侵犯的“教条”,盲目地将现浇的结构体系进行“拆分”,造成了很多“为装配而装配”、简单粗暴“拆分”、连接节点设计错误、连接困难、构件生产安装质量低劣等问题,造成了很多的质量安全隐患。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  解决之道,建议各位从业人员认真学习林同炎先生的《结构概念与体系》一书。做结构设计最重要的是确立正确的理念:1、先针对具体项目做结构概念分析;2、确立合理的“结构体系”;3、才是用 PKPM、盈建科等软件进行计算。所以,做结构设计,首先应当认真分析建筑性能,从而分析结构概念和结构体系,更不能搞“两个凡是”:凡是计算软件算不出来的都是异端邪说;凡是计算软件能算出来的,我们都始终不渝地执行这一套。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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从“甩图板”到“甩图纸”K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  要说清建筑业数字化这个事,是很不容易的。1980年代我们上大学时,建筑设计师在做设计时,是趴在硕大的图版上,用三角尺、圆规、鸭嘴笔等绘图工具,辅助于计算尺,认真计算,再一笔一划整整齐齐地书写和绘画,俗称“趴图板”,是名副其实的“体力 + 脑力劳动”。1990 年代,由于台式电脑的发展,出现了 CAD 软件,于是全国上下掀起了一股实现建筑设计“电算化”热潮,短短十年之内,就基本淘汰了手工“趴图板绘图”,实现了“电脑自动出图”,俗称“甩图板”,也被称为建筑设计“第一次革命”。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  从 2004~2005 年开始,陆续从欧美传来了一项被称合理的“结构体系”;3、才是用 PKPM、盈建科等软件进行计算。所以,做结构设计,首先应当认真分析建筑性能,从而分析结构概念和结构体系,更不能搞“两个凡是”:凡是计算软件算不出来的都是异端邪说;凡是计算软件能算出来的,我们都始终不渝地执行这一套。从“甩图板”到“甩图纸”要说清建筑业数字化这个事,是很不容易的。1980年代我们上大学时,建筑设计师在做设计时,是趴在硕大的图版上,用三角尺、圆规、鸭嘴笔等绘图工具,辅助于计算尺,认真计算,再一笔一划整整齐齐地书写和绘画,俗称“趴图板”,是名副其实的“体力 + 脑力劳动”。1990 年代,由于台式电脑的发展,出现了 CAD 软件,于是全国上下掀起了一股实现建筑设计“电算化”热潮,短短十年之内,就基本淘汰了手工“趴图板绘图”,实现了“电脑自动出图”,俗称“甩图板”,也被称为建筑设计“第一次革命”。从 2004~2005 年开始,陆续从欧美传来了一项被称为“BIM 建筑信息模型”的技术,号称可以实现“三维建模”“可视化展示”“建筑性能模拟”“管线碰撞检查”“虚拟施工、虚拟建造”“全生命周期管理”等功能,充满非常“高大上”的既视感,也被称为建筑设计的“第二次革命”。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  为了实现这一宏伟目标,数以百万级的热血青年前赴后继投入了十多年,金钱也烧了几百亿。然而,“理想是丰满的,现实是骨感的”,无论是在 BIM 的发源地美国,还是欧洲的英国,以及我们国内的许多先进城市,几年前所指定的 BIM 规划的发展目标基本都没有实现。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  前几年,笔者分别从号称 BIM“教父”的何关培先生和中建总公司 BIM 首席专家李云贵先生处听到一个趣事,说 1990 年推广 CAD 时有个简称“甩图板”,三个字就总结建筑业“电脑化”的本质特征,向领导和甲方宣传都很容易。这一轮推广 BIM 时,业内曾经公开征集过一句话,总结 BIM 本质特征,结果好几年都没有结果。本人这几年主要在从事建筑工业化和装配式建筑推广工作,一直没有听到答案。直至不久前,在一次会议间歇,闲聊提起,丁烈云院士斩钉截铁地回答“甩图纸”,这个答案穿越了重重迷雾,如闪电般直击灵魂,令人叹为观止。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  不但如此,这些年建筑业“信息化”发展的结果,是国产基础设计软件基本上“全军尽没”,在 BIM 行业排名前三名的 Autodesk、Bentley、CATIA 三大公司都是外国品牌,市场占有率超过 95%,基础设施数字化设计的“命脉”都掌握在外国公司手里。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  2019 年爆发的中美贸易战,从年初的中兴通讯到华为公司,再到年底的海康威视、大华等我国高科技企业,都相继遭到了美国政府的制裁和禁运,时刻面临着被“卡脖子”、断供的危险。目前,前一轮 BIM 发展中存在的问题尚未得到有效解决,新一轮以智慧城市和 CIM(城市信息模型)名义的高潮又席卷全国,这一轮智慧城市 CIM 投资额是上一轮 BIM 投资额的百倍以上,稍有不慎,可能就会造成难以估量的损失。因此,我们还是要学习贯彻习近平总书记重要讲话,“实践反复告诉我们,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。要增强‘四个自信’,以关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新为突破口,敢于走前人没走过的路,努力实现关键核心技术自主可控,把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中。”K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  为认真贯彻落实习总书记重要指示,我们应当下定决心,充分发挥“南山区粤海街道产业集群”优势,自主研发基于 5G+“大智移云物边区”的“城市级”平台结构体系、以全生命周期数字有效管理为核心的数字建造系统,切实做到自主可控,在美国“极限施压”前提下仍可正常运行。该数字建造系统,应当实现“源于BIM、高于 BIM、重构 BIM、超越 BIM”的战略目标。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

从工业 1.0 到工业 2.0 与建筑工业化K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  建筑业数字化的根本出路,还是在于寻找事物的本质规律,也就是马斯克提倡的“第一性”原理。根据笔者多年来的观察,中国人可以与犹太人并称为全世界最聪明的民族,凡是中国人认认真真干上十五年以上,还没有寸进的事情,如中国男足四十年来“越踢越差”、建筑工业化我们六十五年都没搞好、BIM 十五年来“举步维艰”,我们都不应该再“埋头苦干”,而是应当从根本上去反思我们的基本理念是否正确、体制机制是否存在根本性的缺陷等。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  以 BIM 为代表的建筑业信息化之所以“举步维艰”,其根本原因是缺乏对建筑业的发展阶段和定位的准确认识。改革开放 40 年来,建筑业取得飞跃发展,我国建起了如中国高铁、中国天眼、港珠澳大桥、杭州湾大桥等市政基础设施和以上海中心、平安大厦、中国尊等为代表的房建工程,已经达到了世界先进水平,是举世公认的“基建狂魔”。但是,繁华背后,是 5000 万农民工背井离乡、起早贪黑、吃苦耐劳的奉献,是不可持续的。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  其背后的深层次逻辑,要从工业 4.0 讲起。1776 年,英国人瓦特发明了蒸汽机,使人类社会开始了波澜壮阔的工业 1.0“动力革命”时代,人类文明得到了质的飞跃,使英国一跃成为世界第一大国,号称“日不落帝国”。1879 年,美国人爱迪生发明了电灯,人类社会进入了工业 2.0“电气自动化”时代,并使美国成为了世界第一大国。然而,真正让全世界进入“工业化”时代的标志,却是 1908 年福特发明“T 型车”、特别是 1913 年福特发明的“T 型车流水生产线”,该流水生产线给世界带来了几个根本性的变化:生产的对象是“标准化”的,一开始只有黑色的 T 型车,是一款精心设计的“产品”;生产线是流水节拍精心“组织”的、自动运行的,产品像流水一样经过不同“工位”、源源不断被“装配”出来;整个组织过程是“科学”的;各个零部件生产是精密“专业化”分工的。这一时期工业化的本质特征是两个“标准化”和“流水线”,由于这两个特性,使得人类的科技水平和生产能力得到百倍、千倍的提升,一切能够上“流水线”生产的东西都能够迅速地提高质量、降低成本,使整个世界的物质前所未有地丰富起来。“标准化”的最高水平,体现在二战后逐渐发展起来的集装箱,随着各国港口的发展、国际标准化组织的成立、国际分工的发展,世界经济开始了全球化的进程,使得集装箱的生产量和使用量呈“井喷”式发展,使得国际贸易得到了千倍、万倍的增长。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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  我国的改革开放是从 1970 年代末开始的,刚开始整个国家刚刚经历“文革”十年浩劫,可以说是“白手起家”,从最基础的“三来一补”、加工贸易做起,逐渐实现了产业升级,积累财富,其实就是靠“标准化”、“流水线”、国际贸易、“集装箱”起家的。我国的建筑业,更是从“一穷二白”,靠 5000 万农民工进城,建起了这一座座城市。由于我国原来是个落后的农业国,建国70 周年,特别是从改革开放 40 年来,才逐步开始了“工业化”进程。我国建筑业,为了照顾 5000 万农民工就业,在改革开放时就没有采用国际通行建设标准和商业标准,逐步发展成为“商品房建设 + 施工承包制 +现浇剪力墙体系 + 农民工劳务队”四位一体的新建设模式。由于“施工电梯、塔吊、泵送混凝土”的使用,使建筑业跨过了“动力革命”的工业 1.0 阶段,但距离“标准化产品 + 流水线生产”的工业 2.0 时代差距太大,所以建筑业发展的根本问题,还是要先实现建筑的“工业化”。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  话说到这,很多同志可能会提出疑问,国外的建筑大部分看起来都是“个性化”的,他们也不全部都是按照“工业化”来建造的。其实,这个是很多业内人士的误解。因为欧美,尤其是欧洲经历了 200~300 年工业革命的洗礼,科学理性主义早已深入骨髓,他们在标准化、模数化的设计,工业化、成品化的建材运用和工业化建造方式的灵活应用上,在建造业的许多细节中都无孔不入地体现“工业化建造”,所以他们才不会像我们那样刻意去追求所谓的“预制率装配率”。也有的同志会问,建筑都是非常“个性”的产品,如果实现了“标准化”“工业化”,会不会出现“千楼一面”、单调乏味呢?其实这个问题,梁思成在 1962 年 9 月9日的人民日报《从拖泥带水到干脆利索》(本刊 2017 年 3 月刊刊登)早已回答,关键是要将标准化的部品构件组合地具有“美学韵律”,“于千篇一律中求得千变万化”。国外的许多经典建筑,如悉尼歌剧院等都是装配式建筑,它们是人类建筑艺术的瑰宝,为世界增添了绚丽的色彩。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  1980 年代,随着台式电脑 PC 的发展,人类社会逐渐进入了“信息化”时代。BIM技术就建基于电脑单板机时代。BIM 创始人Eastman 教授就提出了 BIM 定义——“在建筑全生命期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并以此设计、施工、运营的过程和结果的总称,简称模型。”这就是 BIM的“初心”。但是在我国实践的过程中,很多人就把 BIM 理解成为“BIM 软件”或“BIM 技术”了。认真分析其深层次原因,是因为国内现行建筑管理制度被我国“小农意识”和“苏联计划经济”束缚多年,已经习惯了“条块分割”“各自为政”,搞“大而全”“小而全”。搞设计的不懂生产、搞生产的不懂采购,搞采购的不懂施工,搞施工的不懂运维,各个工程项目都是“碎片化”管理,根本无人负总责。体现在 BIM 上,就是“各自为政”,各个环节各自“翻模”,谁也不服谁,造成了越来越多的“信息孤岛”、重复劳动、效率低下,基本没有“正向 BIM”。相比之下,国外设计师基本上都是实施“正向 BIM”,并没有出现我国这种大规模“翻模”、搞“数据孤岛”的现象,值得广大从业人员深思。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  要解决这个问题,还是要按照习近平总书记指示,静下心来“读原著学原文悟原理”。要解决中国的问题,还是要认真读毛主席原著。按照马克思主义经典,社会主义就是要搞工人运动;而在 1920 年代的中国,全国有约 4 亿人口,农民占 95% 以上,占据绝对主流地位;工人只有约 200 万,属“细分市场”。以搞工人运动为主,中国革命不可能成功。毛主席创造性提出“建立农村根据地、以农村包围城市、最后夺取城市”的革命道路是惟一出路。同样的道理,在当前 5000 万农民工和数百万包工头占绝对主流地位的当下,搞“大建预制构件厂”、搞“自动化流水线”、搞“高预制率”,属于“叫花子跟海龙王比宝”,很难成功。还是应当“建立农村革命根据地”,因地制宜,以“消灭敌人有生力量”为目标,以“革命队伍发展壮大”为手段,即以“两提两减”为目标,以标准化设计为主要手段,以经济效益和降本提效为核心,因地制宜、循序渐进,从“三板”做起,从铝模做起,逐步提高预制率装配率,提高工业化水平,这个才是“治本”之策。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

建筑业数字化与“等同装配”K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  笔者这十多年来,一直在从事建筑工业化,在 2011 年前后,我们正在开展“深圳市保障性住房标准化、系列化研究”课题调研,有同事强烈建议我到香港考察,认真学习其达到国际先进水平 BIM 技术,从此,笔者认真钻研了BIM 技术近十年。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  正如笔者在本刊 2017 年 3 月刊撰写的《亲历建筑工业化十五年》一文中描述的一样,笔者又像“亲历建筑工业化”一样又一次“亲历BIM 推广”十年,从“满怀希望”到“几近绝望”,心态从“钢铁是怎样炼成的”到“废铁是怎样炼成的”。别人“亲历装配式建筑”只痛苦了一次,笔者是同样的痛苦经历了两次,是“加倍”的痛苦。痛定思痛之余,笔者终于认识到:推广 BIM 技术不成功,与推广装配式建筑和建筑工业化不成功的原因是一样的,核心都是“5000万农民工操作 + 数百万包工头农业化承包 + 数百万工程技术管理人员小农意识加计划经济管理”的“三农”生产方式,坚持工业 1.0生产方式。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  而欧美推广 BIM 技术,对应的是在实现了工业 2.0 的基础上,将所有台式电脑联成“互联网”,人类社会进入了工业 3.0 时代的产物。在我国“农业化”管理的建筑业(工业 1.0)的身体上,强行按国际先进的工业 3.0(信息化)头脑来指挥,又跟原来我们强行推广“高预制率、高装配率”和“自动流水线”的装配式建筑一样,按搞“运动式”推广装配式建筑和 BIM 技术,脱离了事物发展的客观历史进程,都是犯了“左倾教条主义”的错误,注定是很难成功的。既然病因都是一样的,解决的“药方”也只有一个,即按国务院的要求实现工业化与信息化的深度融合,“将建筑工业化(装配式)和建筑信息化(BIM)一起实现”,即用“等同装配”的方法实现建筑业的数字化(信息化)。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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  为说清这个“显而易见”的道理,我们在 2019 年的北京住博会上竖起了“三面红旗”。从我国古代建筑工业化的祖师爷,1103 年李诫编著的《营造法式》中,就已经提出了“材分八等、以材为祖”的标准化设计原则,即按“标准化斗拱、作坊式生产、装配化施工”的方式,来施工古代的装配式木结构建筑。到了现代,1925 年,梁启超将重版后的《营造法式》寄给远在美国宾夕法尼亚大学留学的梁思成和林徽因,他们也没弄懂;直至十年后梁林夫妇回国,在北京清华大学组成“营造学社”,考察了佛光寺、应县木塔等唐宋古代木结构装配式建筑,才真正领悟。1962年 9 月 9 日,中国现代建筑工业化之父梁思成在人民日报上发表了《从拖泥带水到干脆利索》一文,提出“标准化设计、工厂化生产、机械化(装配化)施工”的技术路线,该文堪称我国建筑工业化发展的纲领性文件,至今读来仍具有划时代的指导意义。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

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  BIM技术,对应着工业 3.0(信息化)技术和管理体系,我们企图用工业 1.0 时代的“包工头 + 现浇 + 小农经济管理”的生产方式去实现 BIM技术,是不可能完成的任务。根本的出路,是先实现建筑“工业化”,即大力推广“标准化设计”理念和“流水线生产”管理,即采用“等同装配”的方式来实现建筑业的信息化和 BIM 技术。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  个人一直认为,现在装配式建筑流行的按传统的“现浇结构”进行设计,再“拆分”成不同的预制构件进行生产,再回到工地“装配”成为装配式建筑,这种技术路线从根本上就是错误的。同样的道理,我们现存的绝大部分BIM技术,也是用 CAD按“现浇结构”进行设计,再进行“翻模”,变成模型,来进行所谓的“碰撞检查”“建筑性能模拟”“虚拟施工”,这种技术路线从根本上也是错误的。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  正确的方法,是按建筑工业化“等同装配”的逻辑,装配式建筑应先开展“标准化、模数化设计”,先研究若干符合相应模数原则的墙板楼板的标准尺寸,组合成不同的房间和户型,再组合成不同的楼栋。这里用的是标准化墙板、楼板“组合”的概念而不是拆分的概念。用这样的方法,很容易实现用“构件级”的方式“正向组合”建模,即实现“正向设计”。所以,建筑工业化(装配式建筑)与“BIM 正向设计”在逻辑上是“天然相通”的,实现起来是很顺畅的。从 2016 年起,笔者亲眼见证了中建科技深圳公司,从无到有,在深圳将“建筑工业化(装配式建筑)和 BIM 正向设计”一起实现;同时,自从 2019 年下半年开始,笔者在深圳很欣慰地看到,越来越多的项目采用了“BIM 正向设计”。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  在多年的实践中,笔者听到了太多的建筑业从业人员,可以说有 95% 以上的设计人员、施工单位和管理人员都对于 BIM“正向设计”提出强烈质疑。其实按照“等同装配”的原则,用建筑工业化的方法,这个问题很好解决。所有混凝土结构的装配式建筑,在实操层面,都是先吊装预制构件,再将绑扎钢筋笼、封模板(铝膜、木模、钢膜)现浇,形成整体结构。在这里,将所有的预制构件和现浇段分别编号,标注二维码(或 RFID),并将所有的现浇段“视同”或“等同”预制构件,统一用二维码(或 RFID)进行管理即可。对于“纯现浇”结构的建筑,也可将所有的“现浇段”,“视同”或“等同”预制构件,再标注二维码(或 RFID)进行管理,就可以按“装配式建筑”同样的逻辑推进 BIM“正向设计”“正向建模”,将 BIM 应用水平向前大大推进一步。K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  最后,请允许笔者使用美国首位登上月球的宇航员阿姆斯特朗的一句名言作为结语,“这是一个人的一小步,却是人类的一大步!”与各位《新营造》读者共勉。衷心祝愿各位读者在 2020 年,在中国建造,即绿色化、工业化、数字化的伟大征程中做出优异成绩,为中华民族伟大复兴贡献每个人的力量!K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!

  我们的征途是星辰大海!K6N筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!做装配式,就上筑傲网!


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