王铁宏：绿色建造与高质量发展项目的经典范例

时间：2020-01-05 12:16:25 来源：建筑工业化装配式建筑网

　　中国建筑业协会会长、住房和城乡建设部原总工程师王铁宏

　　党的十九大报告指出，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期，建设现代化经济体系是跨越关口的迫切要求和我国发展的战略目标。必须以供给侧结构性改革为主线，不断增强我国经济创新力和竞争力。

　　建筑业在国民经济中的作用十分突出，必须加大供给侧结构性改革力度，适应和引领经济发展新常态。突出实现建筑产业的绿色建造和高质量发展，主要方式是装配式+BIM(建筑信息模型)、装配式+EPC(设计采购施工总承包)、装配式+超低能耗以及装配式+智慧建造。青岛国际会议中心项目就是这种绿色建造与高质量建造的集中体现和示范，仅用6个月就又好、又省、又快地建成了，比传统建造方式缩短工期18个月，创造了新的中国建造奇迹。通过对青岛国际会议中心项目的深入调研，我们认为该项目主要特点体现在以下3方面：

全装配式是绿色建造与高质量发展的转型基础

　　中共中央、国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》指出，要大力推广装配式建筑。

　　中国为什么要发展装配式建筑?我国现有的传统技术虽然对城乡建设快速发展贡献很大，但弊端亦十分突出：一是粗放式，钢材、水泥浪费严重;二是用水量过大;三是工地脏、乱、差，往往是城市可吸入颗粒物的重要污染源;四是质量通病严重，开裂渗漏问题突出;五是劳动力成本飙升，招工难、管理难、质量控制难。这表明，我国必须加快转型，大力发展装配式建筑。

　　青岛国际会议中心项目要求在2018年3月31日完成竣工验收。从2017年9月26日进场施工开始，留给设计+建造的总工期仅仅6个月，包括拆改、设计、采购、施工、调试全过程。时间紧、任务重，山东省委省政府高度关注。经过省市专家和主管部门领导共同研究，一致认为该项目必须也只能采用全钢结构全装配式的建造方式，即结构、机电、装饰装修全装配式。其中钢结构装配率为97.5%，安装主管道及设备装配率达到95.3%，装饰装修装配率达到93.5%(包括屋面和幕墙)。

　　在主体结构全钢结构装配式施工中，1.1万吨钢结构构件全部为BIM建模。数字化加工，到场即安装。构件连接全部采用栓接方式，既减少焊缝检测时间，又减少焊接烟尘对环境的污染。结构安装现场用工数量比传统方式减少2/3，工期仅用46天。

　　在机电安装中，采用DDCI施工一体化技术，通过BIM软件合理拆分，根据拆分后的模型信息，在工厂化预制加工，然后现场顺序拼装，2.2万延米主管道和桥架线路工厂定制加工，232台设备整机安装，比传统方式缩短工期近5个月。

　　在装饰装修工程中，通过三维扫描技术与云模型对比，按图排版下单，现场无切割，装配率达到90%，一次成功;15天即完成了1.8万平方米的石材铺贴，18天完成了3.3万平方米吊顶和墙面石材安装，节约工期8个月，一次成优。

装配式+BIM是绿色建造与高质量发展的科技内涵

　　党的十九大报告指出，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。要大力改造提升传统产业，建设数字中国。数字建筑和智慧建造就是在BIM技术基础上综合应用云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能及3D打印、VR(虚拟现实技术)/AR(增强现实技术)、数字孪生、区块链等。

　　BIM技术是当前智慧建造中最基础性的应用，已在房屋建筑特别是超高层建筑和大体量建筑以及高铁、高速公路、特大型桥梁、市政工程等建设方面广泛应用。要突出解决三个问题，一是三维图形引擎问题(即“卡脖子”问题);二是三维图形平台的安全问题;三是设计、施工、运维阶段BIM应用贯通问题。

　　青岛国际会议中心项目BIM应用突出解决了安全问题，使用自主研发的C8BIM三维图形平台，数据库设在国内。另外，还突出解决了设计、施工阶段BIM应用贯通问题。BIM团队始终与设计团队合署办公，实现真正的设计施工一体化融合。在设计和施工阶段共发现5300余项疑似碰撞问题，并在优化设计阶段及时消灭，实现BIM正向设计。解决这些问题，相当于节约的成本和创造的价值近1.2亿元(约占建安成本的8%)，减少返工工期150余天。该项目的BIM应用，在解决安全问题和贯通问题上是一次成功的尝试。

　　由于项目工期紧，对施工组织的紧密性和一次成优率提出极高的要求，必须借助BIM技术才能实现。同时该项目还存在工作面受限、各专业集中交叉、管线排布复杂等困难，也只有通过BIM技术，实现事前模拟，提前发现并处理潜在问题，节省工期。例如，为保证会场净高，机电管线需从110根钢梁梁腹穿过。项目部应用BIM技术进行综合排布，穿孔位置提前定位并准确留洞，将2个专业的协调时间缩短为零;又如，工程使用了约1.4万块铜制面板饰面、异形造型工艺、超大部品部件。这些材料均具有加工制作周期长、补件慢的特点，项目采用“BIM+三维扫描”技术，保证“精确下料，精准安装、一次成优”，将损耗率和返工率降低为零。

　　此外，项目大量使用了“BIM+”相关技术，如BIM+三维扫描技术复核现场施工、BIM+放线机器人实现自动测量定位、BIM+5D技术实现工期和资金计划模拟、BIM+3D打印技术进行复杂节点交底，BIM+VR技术实现方案模拟比选，尤其是大量应用了BIM+虚拟建造技术，对工程中涉及使用的水暖风、声光电进行功能模拟，各项舒适度指标均达到国际会议标准，最终保障了大会顺利召开。

　　“装配式建筑+智慧建造”是未来的发展方向，包括装配式建筑与人工智能、大数据、云计算、物联网等新型信息技术的结合。该项目的“BIM+”技术应用是“装配式+智慧建造”的初步探索，是目前国内智慧建造程度比较高的案例之一。今后在装配式建筑中，使用AI赋能的机器人建造技术将成为必然选择。

“装配式+EPC”是绿色建造与高质量发展的组织方式

　　推进公共投资项目供给侧结构性改革，关键在于转变发展方式，一是建设模式必须转变，体现节能、节地、节水、节材和环境保护理念。二是市场模式必须转变，实现设计施工总承包模式。由于传统模式中设计、施工分立，不能整合为优化设计、降低成本、缩短工期的利益主体，超概算、超工期现象严重，经常发生腐败问题，既不利于科技创新、管理创新，也不利于“走出去”战略的实施，严重制约了公共投资项目特别是房屋和市政基础设施项目供给侧结构改革的推进，必须要从转型发展的高度来认识和破解。

　　国务院办公厅印发的《关于促进建筑业持续健康发展的意见》就完善工程建设组织模式作出了明确要求，装配式建筑原则上应采用工程总承包(EPC)模式。政府投资工程应完善建设管理模式，带头推行工程总承包。青岛国际会议中心项目正是公共投资项目采用工程总承包模式的创新，的确实现了又好又省又快建设。

　　装配式建筑发展面临的最大瓶颈就是成本问题，实践证明，只有通过与EPC模式结合，从设计入手，结合部品部件生产，在充分满足需求的前提下，最大程度地实现结构、机电、装修全装配化、部品化、标准化、信息化、集成化，才能有效降低成本。该项目不但没有突破概算，还大大节省了开支，仅结构部分就节省4000万元。安装部分用国产品牌代替进口产品，节省成本近1.5亿元。装饰装修采用国产石材，又节省1200万元。同时全钢结构装配式还有一突出特点，即相比传统建造方式可以有效增加使用面积，该项目得房率提高了7%。

　　该项目的成功经验再次表明，装配式建筑必须结合EPC模式有效降低成本。该项目设计团队明晰定位，积极配合总承包方进行方案优化，以工期为主线配置资源，以减少湿作业和“全过程装配”为理念真正实现EPC管理。

　　综上，“装配式+BIM”、“装配式+EPC”、“装配式+超低能耗”以及“装配式+智慧建造”，是新时期建筑产业实现绿色建造与高质量发展的集中体现，将成为建筑产业实现转型升级和科技跨越的重要途径，青岛国际会议中心项目是这种创新的一个成功范例。

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