建筑产业现代化的发展必然促进建筑设计行业科技进步、转型升级

2015-04-17 07:00南京长江都市建筑设计股份有限公司董事长
建筑设计管理 2015年8期
关键词:工业化装配式建筑设计

南京长江都市建筑设计股份有限公司董事长 汪 杰

1 建筑产业现代化是建筑设计行业发展的机遇与挑战

1.1 建筑产业现代化是建筑设计行业重大发展机遇

党的十八大报告明确提出:“要坚持走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路,推动信息化与工业化深度融合”。住房城乡建设部贯彻落实党的十八大和十八届三中全会精神,出台了《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》(以下简称《意见》),吹响了建筑业发展改革的新号角,明确了我国建筑业未来发展的方向,提出若干突破性举措,是进一步推动建筑业发展与改革的纲领性文件。

《意见》明确提出了“转变建筑业发展方式、推进建筑产业现代化,促进建筑业健康、协调可持续发展的总目标”。建筑产业现代化是以科技创新和信息化为动力,以提高房屋建筑的质量和效益,促进社会生产力加快发展,使整个产业链上的资源得到优化并发挥最大化效益。建筑产业现代化在行业中具有牵一发而动全身的作用,在推进过程中必须要掌握成套成熟使用的技术体系,必须要具备完整的有机的产业链,二者缺一不可。因此,它是整个行业的先进生产方式,是推动建筑业技术进步和产业转型升级的有效途径。

对建筑设计行业来说,建筑产业现代化发展是一次重大的发展机遇,建筑设计行业应将科技研发、转型产业业务作为主要突破点,在建筑产业链中立足建筑设计行业的特殊优势。通过搭建建筑产业化技术集成与资源汇集平台,积极整合全产业链最优资源和最新技术,促进建筑产业现代化的发展。因此,建筑设计行业必须抓住机遇,加快技术创新和技术集成,从而促进建筑设计行业在建筑产业现代化的发展中转型升级。

1.2 建筑设计行业在建筑产业现代化发展中的地位与作用

建筑产业现代化是基于产业链上各参与主体、全过程、各环节的资源整合和技术集成,是实现社会化大生产的重要前提,使整个产业链上的资源得到优化,并发挥最大化效益,实现建筑产业现代化必须以科技进步、技术集成、信息化贯穿产业链的全过程。以建筑设计标准化、模数化、系列化为引领,建立完整工业化建筑体系(预制装配结构体系、工业化的内装体系和通用化的部品构件体系),将建筑产业化技术与绿色建筑技术和隔震、减震技术深度融合和集成,是实现建筑产业现代化的最关键和重要的环节。因此,建筑设计行业在建筑产业现代化全产业链中起到技术先导、技术集成的重要作用。

建筑产业现代化的“现代化”主要体现在科技创新、信息化与建筑工业化的深度融合,信息技术将成为建筑工业化的重要工具和手段,主要表现在BIM建筑信息模型和三维的工业化设计软件在工业化建筑的设计和建筑产业化中的一体化应用。以BIM作为代表的三维数模技术作为数字化建设和运维的基础性技术工具,其强大的信息共享能力、协同工作能力、专业任务能力的作用正在日益显现。

《意见》提出了以运用BIM等信息技术、节能环保技术为代表的产业技术升级方向,通过推进建筑产业内统一的技术标准,助力行业技术的现代化革新。因此,建筑产业现代化的发展必然促进建筑设计行业信息化的发展。建筑设计行业必须加快以BIM为代表的信息技术的应用和推广,提升工业化建筑一体化设计能力,加强先进数字化设计与生产手段,加大可视化、参数化三维模型设计手段应用的普及力度,实现精细化设计目标的同时,结合时间、成本等多维度,降低工程投资、缩短建设周期,提高工程建设效益。从而实现从建筑设计、开发建设、部品生产、施工安装、运营管理全过程的资源共享及集成应用,充分体现建筑设计行业在信息化应用全过程中的引领和先导作用。

在建筑产业现代化的产业链中,传统建筑企业设计模式必然在建筑产业化全产业链中被边缘化,这是个非常残酷、严峻的事实。建筑企业必须抓住建筑产业现代化重大发展机遇,迎接资本的挑战,实现传统设计企业转型升级。

随着国家在PPP等政策的重大突破,公私合营、共同投资、共同收益的三P模式的推出,为设计施工一体化的企业带来重大机遇,也给建筑设计行业下一步发展提供了前景。一个能掌握投资、设计技术、项目管理的全程管控型企业,将会在建筑产业现代化中获得更多机会和效益。

2 长江都市在建筑产业现代化发展中的实践与发展

2.1 长江都市的发展历程

2007年公司与万科研究团队合作,在苏州玲珑湾住宅项目中探索绿色建筑技术和住宅技术的集成应用,公司进入绿色建筑和住宅产业现代化领域。2009年公司内部成立研发中心,在全省建筑设计行业中率先成立绿色建筑技术研发中心、工业化住宅技术研发中心及BIM技术研发中心。2011年借助公司研发平台,集成整合各项绿色技术与BIM设计技术,完成南京万科上坊保障房工业化住宅;2012年与东南大学等5所高校及15家企业共同组建新型建筑产业现代化协同创新中心,我司已成为该中心的骨干企业。2013年成立江苏省长江都市绿色建筑工程技术研究中心,全面开展绿色建筑技术、建筑产业现代化技术及建筑能效管理技术的研究、试验和推广应用。2014年获得国家级高新技术企业称号,标志着长江都市由传统的设计企业向科技型建筑设计企业转型。2015年上半年,公司经江苏省住房城乡建设厅批准,获得“江苏省长江都市建筑产业现代化设计研发示范基地”,成为省内首批建筑产业现代化设计研发示范基地。

“长江都市”依托长期积累的技术资源、完善的专业技术体系及丰富的行业经验,充分利用产学研合作和设计一体化的优势,并将科技创新、转型产业业务模式作为突破点。通过项目实践推进绿色设计研究,并结合建筑产业现代化和BIM技术探索集成创新应用,将“绿色与产业化战略”构筑成为长江都市新常态下的“核心竞争力”。

2.2 工程实践经验

近年来,公司完成13项工业化建筑项目,7种结构体系,总计建筑面积约63万m2,省内完成工业化建筑总面积最多;预制装配框架体系高度达到约85 m,国内建筑高度最高的预制装配框架体系住宅;预制装配式(內浇外挂)住宅高度达到约115m,省内建筑高度最高的预制装配式(內浇外挂)住宅;另外,在抗震烈度最高达到8.5度区,完成国内目前设计抗震烈度最高的预制装配式(內浇外挂)住宅。公司各类工业化建筑,各类工业化结构体系,各类部品构件设计与集成经验和能力大幅提高。

2.3 设计团队

以建立江苏省建筑产业现代化设计研发基地为依托,公司整合了工业化建筑技术设计研发团队、住宅成品房技术设计研发团队、智慧社区及家居设计研发团队、建筑信息化技术设计研发团队、绿色建筑技术设计研发团队6个设计研发团队,形成了公司建筑产业现代化综合团队。同时,公司培育了专业配备齐全、工业化建筑方案设计、施工图设计、装修设计、预制构件产品设计、建筑信息化BIM、CATIA的模拟施工设计、构件生产与现场安装指导、全过程一体化设计团队。

2.4 科研成果

建筑产业现代化的发展以科技进步和技术创新为动力,公司积极开展相关技术研究与开发。公司与东南大学建筑学院、土木学院共同承担国家“十二五”科技支撑项目“保障性住宅新型工业化建造和施工开发与应用”及“装配式建筑混凝土剪力墙结构关键技术研究”,同时向省住建厅申请或自主开展科研项目10余项。

公司先后主编国家建筑标准设计《桁架钢筋混凝土叠合板》《预制钢筋混凝土板式楼梯》。参编江苏省工程建设标准《预制装配整体式剪力墙结构体系技术规程》(DGJ 32/32TJ125-2011),并主编江苏省《钢筋桁架混凝土叠合板》《钢筋混凝土预制装配式住宅楼梯》《整体式住宅厨房、卫生间设计图集》等标准设计图集。

同时,公司积极参与住建部住宅产业现代化科技示范工程的设计与研究,公司主持的“南京丁家庄二期C地块建筑产业现代化集成技术示范工程”和“南通海门老年公寓建筑产业现代化技术集成示范工程”被列入住建部2015年度科技示范工程项目。

近年来,我司在工业化建筑技术研发和应用的基础上集成创新,2013-2014年先后完成35项技术专利的申报,2015年已申报4项技术专利。目前已取得了19项实用新型专利证书。此外,2014年上半年,经省科技厅和省教育厅批准,我司与东南大学(土木学院、建筑学院)共建企业研究生工作站,成为建筑产业现代化技术人才培养基地。

我司近期与南京万科、中建二局、大地构件共同完成了“装配式框架结构住宅建造技术研究与示范”的科技成果鉴定。该课题结合南京万科上坊保障房住房6-05栋项目,建筑面积10 380.6 m2,建筑高度45 m,层数为15层,其中,底层为架空层,2~15层为廉租房。我司在该项目中,不仅完成了工业化住宅主体工程设计,同时完成了预制构件深化设计,BIM、CATIA构件仿真模拟施工设计以及成品房装修的全过程一体化设计,将技术创新、技术集成贯穿于设计施工安装、构件生产的全过程。其中:

1)建筑标准化、模数化设计技术应用:在项目中最大限度的实现建筑标准化,采用标准的户型模块单元:梁、柱、板统一尺寸,提高预制构件效益,统一建筑部品构件的标准化,充分发挥了工业化建造的优势,最大限度地提高效率、降低成本。

2)预制装配式结构体系与连接节点技术创新:为了提高该工程结构的抗震性能及整体预制率,采用了新型预制装配式框架钢支撑体系,装配式钢支撑代替了现浇剪力墙,既保证了结构的抗震性能,又提高了结构的预制率。在2~15层中实现了结构构件(梁、柱、叠合板、楼梯、阳台、女儿墙、空调隔板)全部预制装配式整体化,主体结构预制率达到了65.4%。同时,内外墙板采用工业化的NLC的产品及整体厨卫设施,项目整体装配率达到了81.3%,整栋建筑无外模板、无外脚手架、无砌筑、无抹灰,实现绿色施工,是目前国内全预制装配式框架结构中结构高度最高、预制装配技术集成度最高的工业化住宅。

3)绿色建筑技术与预制装配式技术集成应用创新:将绿色建筑理念贯穿于整个设计施工过程中,采用自然、通风、采光被动式技术改善建筑室内外环境,减少能源和资源的消耗。建筑内外墙采用了工厂生产蒸压轻质加气混凝土墙板(NALC产品),达到建筑节能65%标准。通用化部品构件、整体厨卫设施的应用,实现了装修与土建一体化、设计与施工,每户采用阳台壁挂式太阳能热水系统,可再生能源应用率达到100%,并且实现了建筑外立面造型一体化。通过以上绿色技术集成应用,该项目获得了三星级绿色建筑设计证书。

4)BIM等信息技术的应用:实现设计流程与模式的创新及精细化设计,该项目设计全过程采用BIM技术为代表的三维数字技术,改变了传统工程设计流程与模式,实现预制装配可视化、管线综合碰撞检查、仿真模拟施工安装,达到了工业化建筑精细化的要求。该项目通过建筑设计、构件生产、施工安装及工程管理等一系列技术创新和技术集成,使整栋建筑无外模板、无外脚手架、无砌筑、无抹灰,实现了绿色施工。

以吕志涛院士和肖绪文院士组成的专家鉴定委员会一致认为:该成果采用的装配式框架结构住宅建造技术,工业化程度高、技术先进、绿色环保、用工期明显降低、住宅品质提升,取得了显著的经济效益、环境效益和设计效益,对全省、全国建筑产业现代化的发展具有示范和指导作用,并且一致认为该成果整体达到国际先进水平。

经过多年来工业化建筑项目实践,我司已培育出专业配备齐全、从工业化建筑方案设计、施工图设计、装修设计、预制构件设计、建筑信息化BIM、CATIA的模拟施工设计,到构件生产、现场安装指导全过程一体化设计团队。“长江都市”的一体化设计能力和技术集成能力处于国内领先水平。

2.5 发展模式

“长江都市“以科技创新为先导,通过集成化设计、一体化服务,形成技术优势,实现建筑产业化链中技术龙头的地位。与部品构件生产企业、施工总承包企业形成战略合作伙伴,提供技术咨询、技术支撑,共同构筑建筑产业化共赢发展平台。公司将适时成立以工业化建筑技术建造方式的工程项目管理公司,实现”设计+管理“的商业赢利模式。在建筑产业现代化发展中,力争在全国范围内保持全过程一体化设计水平和技术集成能力的领先地位,为促进我国建筑产业现代化的发展贡献力量。

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