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【圭土沙龍第四期】圭土云 & 龍信集團——裝配式建筑與BIM

       裝配式建筑是用預制構件在工地裝配而成的建筑,發展裝配式建筑是建造方式的重大變革?!吨泄仓醒雵鴦赵宏P于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》曾提出,要發展新型建造方式,大力推廣裝配式建筑,力爭用10年左右時間,使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%。同樣作為國家力推的BIM要如何在裝配式建筑中發揮作用?

       圭土沙龍第四期走進了成立60年,在裝配式建筑及BIM方面擁有豐富理論與實踐經驗的江蘇海門龍信集團,并且與龍信集團聯合舉辦了此次 “裝配式建筑與BIM”主題座談會。本次交流,除了圭土云團隊,同行的嘉賓還有上海智通集團BIM中心主任顧文政,建工設計總院市政設計院副院長兼總工嚴勤、姚氏商匯總經理姚云亮,以及龍勝建設咨詢總師何鑫、BIM咨詢事業部總經理路穎、造價咨詢部經理漆淑群、關秀麗等。同時龍信集團房地產常務副總楊澤華、技術中心主任程志軍、建筑設計院研究院常務副院長柳海等領導也出席了會議。

楊澤華:技術只是手段,技術的應用是為了實現功能。

       在簡單而又隆重的歡迎儀式后,本次沙龍進入正題,龍信集團常務副總楊澤華首先發表了觀點。

       楊澤華說,在以往的工作實踐中,他們是有接觸過BIM,并且還專門請了國內專業BIM團隊做了BIM全過程咨詢,但是效果并不如預期,原因可能在于這樣幾點:一,啟動時間晚,BIM技術在施工階段才介入的話它的應用價值會相對于設計階段要小很多;二,硬件跟不上,建造精度高的模型數據承載量大,直接導致沒有高配置的硬件便無法流暢的看模型;三,與產品定位沒有緊密結合,PC構件的深化設計等需要各個專業的整合;四,BIM技術的預拼裝對于施工有著很好的指導作用,但是實際生產的時候會有誤差,還是會影響實際拼裝。

       技術只是手段,技術最重要是為了實現功能,而功能又和需求有關,不管是云平臺的打造,還是后期BIM咨詢,最合理的需求、功能實現、技術可行,這樣的東西才是有市場競爭力的。


 

       對此圭土云CEO王小松表示贊同,他也認為BIM只是工具,但是不僅限于工具,從需求出發,從解決問題出發,來考慮BIM以及相關的技術應用。“這其實是我們做事情的正道,但是現在BIM市場太浮躁,我們是希望大家能夠坐在一起做點實事,這也是這次交流會的初衷。”


 

       在沙龍上,建工設計總院市政設計院副院長兼總工嚴勤問起了龍信是因為什么契機開始做裝配式的?

       龍信技術中心主任程志軍對此作出了解答:一是企業發展自身的需求,我們要提高工程質量,提供生產工作效率;二是企業自身具備技術、資金等實力,能夠支撐起裝配式建筑的發展,不僅是構件生產,還是前端的設計,生產裝配施工、物業管理等;三是企業家對于政策的理解以及對市場的判斷,09年我們老板去日本考察后就有了這個想法;四是政策環境的推動,16年國務院出臺了《大連市發展裝配式建筑的指導意見》。因此龍信集團發展裝配式建筑算得上是天時地利人和。


 

       與龍信集團合作淵源頗深的王小松總也稍作補充:我覺得龍信做這個事情一個是和它的集團基因有關系。龍信很早就樂于引入新技術,比如在99年的時候就開始使用項目管理軟件,并且做了很多探索。另一個背景是七八年前龍信就開始做PC構件在建筑行業的應用理論研究,并形成了數據分析模型,模型分析了人力成本上升到什么時候做PC是有利可圖的,這個模型對龍信決策開展PC業務也起到一定作用。

       而當提及為什么龍信集團在有工廠、有工地的情況下,為什么在BIM技術這塊沒有發展壯大起來,龍信集團建筑設計研究院常務副院長柳海說主要還是人員的問題,技術中心主任程志軍也提到目前大家普遍感覺是花了很多錢還沒什么太大的作用,這可能也在一定程度上影響了集團層面的決策。

       還有就是雖然理想模型都是沒有偏差的,但是工廠生產的構件可能會有正公差、負公差,不可能要求多少就是多少,理想中可能不會碰撞,但是在實際可能會碰撞。我們集團一開始想做BIM并不僅僅是為了設計階段,但是因為各種各樣的原因都沒有達到理想效果。


 

       劉超:裝配式構件的品質和現澆的相比孰優孰劣?

       柳海:一般來說,工廠做的構件品質要比現澆的要好得多。因為精度夠高、誤差可控。目前來說,混凝土的標號比傳統的混凝土標號要高,由于構件一般是提前到場的,有時候為了脫模的需求,在配置混凝土標號的時候會有意識的提高,所以從構件來說沒什么太大問題,而且所有的構件都經過測試,所以一般都沒問題,除非有的混凝土標號達不到要求的話可能會有問題。

       劉超:比如工廠做6公分的板子,到現場之后可能上面還需要再澆一層,這樣結合部分的受力和之前整體的受力肯定是不一樣的,對于這樣的情況你們有沒有做過評估?

       柳海:本身構件做好之后表面有一個粗糙度要求的,現在我們疊合板粗糙面要求應該是4個毫米,其它的梁、橋等的粗糙面要求是6個毫米,而且疊合板上面都有桁架,采取這些措施后基本就沒什么問題了。

       嚴勤:我對于裝配式最大的疑問在于現場的作業這一塊,這些構件到了現場之后肯定是要形成整體才能起作用的。構件和施作業之間的連接可以把它看成是常規施工上的施工縫,規范上對于施工縫的要求其實是很高的,比如表面要鑿毛、粗骨料要露出大概1/3,清洗干凈等。這一套標準都要符合,新老混凝土的結合并不簡單,因為在混凝土里面,水泥只是一個粘接體,它是要粘接集合粗骨料混到一起才能共同作用,因為需要它們完美的結合。所以對施工縫這一塊提出了很高的要求。我先說板吧,今天我在廠里也看到,它的粗糙度主要還是水泥面、水泥砂漿面流出的粗糙度,而且是不太均勻的,這個粗糙面和施工縫的要求有沒有差距?因為上下兩層板的疊合,如果要充分發揮性能必須要保證上下兩塊板接觸面的抗剪,完全傳遞剪力之后才能充分發揮材料強度,抗剪就是要靠這個面,不是簡單的摩擦力,而是要靠混凝土的結合力,如果這個面不能完全粘合住的話,我認為損失一部分水平剪力,它的構件強度比整澆的強度要低,我想知道這個方面有沒有做過相關的研究。

 

       柳海:目前來說,我們都是按照規范走的,因為它牽涉到具體研究,這一步我們暫時還沒有做。板厚13公分,已經比一般一個房間的10公分的板厚多了,也安全的多。如果太薄,上面還有管線就無法安裝了。

       嚴勤:前面程總說到用裝配式建筑的原因時說到提高工程質量和效率,我認為主要的質量控制是在現場裝配之后澆筑這一塊,也就是濕作業這一塊,還有關于效率這一塊,如果僅從現場的建造周期來說,應該說裝配式用的時間肯定是短的,用的人工是少的,但是如果把工廠生產以及到最后項目交付使用這一塊的人工也算進去,不知道有沒有測算過全現澆的和裝配式建筑的人工成本?

       柳海:總體的人工應該是多一點,我們以前做過測算,單體做下來每平方增加400元左右,包括材料、人工、模具等成本,除非到了一定的規模以后,這個數據才能基本保持一致。

       程志軍:我補充幾句,一是關于工廠生產的構件質量,一般來說質量控制是沒有問題的;二是劉總提到的,構件形成結構以后的性能,這個是非常關鍵的,這一點取決于現場施工技術控制的水平以及管理水平。三是關于人員,如果做現澆,大家都很熟悉,但是如果做裝配,實際上相關人員是需要培訓的。另外關于粗糙面的問題,因為疊合構件的設計在上個世紀就有規范,而且經過我們這么多的項目實踐,這個是沒有問題的。我們現在也在著手準備做一個關于粗糙度自動化檢測的系統,因為粗糙度算得上是一筆糊涂賬,怎么檢測,甚至它的定義都不很明確,要么是看,要么是尺子量,在實際操作中并不是很準確,檢測手段和質量控制這方面做得并不太好,所以我們剛購買了3D掃描儀來做這個事情。


 

       顧文政:我本身是做Revit二次開發的,我比較感興趣的是你們做裝配式的拆分是用什么樣的工具,包括什么軟件、系統?有沒有什么難度或者問題?是否需要對這些軟件或者系統做些改進以達到更好的效果?

       柳海:目前我們的拆分用的還是最老的方法,就是CAD畫圖,我們本來買了一款PKPM軟件,(小編注:PKPM中國建筑科學研究院建筑工程軟件研究所研發的工程系列軟件。)想通過這款軟件來生成構件,但實際做出來后的效果并不是太好,因為修改的時間反而比我們用CAD畫圖的時間還要長,所以我們盡可能只是做成我們自己的構件庫,這樣的時間可能要更快點。還有個問題就是目前這樣的高水平的BIM專業人才比較短缺。

       程志軍:目前我們面臨的最大困難是工具不夠,因為主流和高端的應用軟件都是國外的產品,這和我們標準規范的適應性之間存在很大的問題,如果說有個軟件可以直接做三維設計那當然是很好的,但是如何解決我們和標準規范直接的適應性問題以及出圖等其他問題,我聽說有公司在做這件事情,但是挺費勁的。而且如果有這樣的東西,我們的設計人員需要花費多少精力去熟悉?我更希望的是我們的設計人員本身就具備BIM的能力,而不是再另外找專門的BIM團隊去做,從長遠來看,這樣肯定是不合適的。

       柳海:我們還要看整個周期時長,如果比之前的周期要短,那么這個是劃算的。

       顧文政:現在比較現實的就是有這么一個小的團隊,把二維的構件變成三維的,然后再做一個預拼裝,發現錯誤。如果這個能實現比較高程度的自動化,那么可以算得上是很大的進步了。

       劉超:你們在做裝配式的時候還有沒有哪些困擾或者需要改進的地方?

       柳海:目前主要是在施工上,可能還存在一些問題會影響施工的進度,這個可能需要設計上做出改進,比如有的構件可以做開口箍,也可以做封閉箍,做了封閉箍吊裝就困難了,而這只能根據提供的房型來決斷,如果是承重墻,還可以采用結構式的鋼筋連接,這樣墻身外側就沒有預留鋼筋,那安裝起來就方便的多。


 

       關秀麗:我是做造價咨詢這一塊,這幾年怎么建了這么高的樓房,這么高的樓房建好之后會不會有什么后遺癥?我之所以會問這個問題是因為上世紀八十年代有一個預配式構件廠也有一個裝配式建筑,但當時只有10公分,是大型板塊的施工,但是建筑到7層的時候就不允許再往上裝配了,肯定跟整體的鋼柱抗震有關系(各地區可能要求不同),因為我是搞造價咨詢的,我第一想到的是人工費這一塊,我今天跟制模工人聊了一下,正常一個土建制模,一平米在40-50塊,這樣它的人工費是不是就比整體澆筑的要高?

       柳海:我們在做龍信工廠的時候做了一個測算,當時能預制的大概占52%,包括內外墻、疊合樓板、樓梯、PCF板、陽臺等,做了裝配式建筑以后材料用量增加,大概每平方100元左右,總體在每平方400元左右。整個工期的話,主體部分傳統和裝配沒什么區別,只是在裝修階段工期可能要提前一些,大概2個月左右。

       程志軍:總的來說就是標準化不夠,所以剛才說的很多問題比如造價怎么降下來,就需要提高規模,但我們作為一個企業來說能解決的問題還是有限的,需要整個產業鏈的共同努力。

       漆淑群:裝配式的造價實際上是提高的,一平米大概是在300-500元,那么它實際能節約多少工期?在造價提高的前提下為什么還要做PC?它的優勢主要展現在哪些方面?

       程志軍:比較有經驗的團隊可以做到6天/層,但是從造價角度考慮的話最合理的工期是9天/層,但是每個團隊的水平不一樣,而且現場的話更多的是現澆和裝配穿插進行,所以很難去準確判斷。優勢的話主要體現在:環境保護、構件生產的質量、效率、改善工人的工作環境、降低了人力成本、工期成本,但真正能實現這些價值還是需要一定的過程的。

       作為龍勝咨詢的投資顧問,同時也是上海姚氏商匯總經理姚云亮,他提出了這樣一個問題:政府在主推裝配式建筑,怎樣去解決產能不足的問題?比如對于一個新興市場,作為一個裝配式企業,需要具備什么樣的條件才會投資一個裝配式工廠?

       程志軍:兩個方面,一個是國家政策在推動,很多經濟發達的地區比如北京上海等還會有一定的獎勵,這會助推產能的增長,這也和不同地區的規劃有關,其實最理想的還是靠市場驅動,但是市場也需要政府力推,因為市場的內部動力還不是很足,因為成本在這,可能還有對質量安全的顧慮等。有的公司屬于投資型的,在全國有很多布點;另一類是我們這種務實型的,主要是考慮到自己項目的需要,再結合項目周邊的情況。

       姚云亮:我看到你們的一個總體規劃,在成都和重慶也要有所發展?

       程志軍:是在廣安,在廣安有一塊地,基本按照深圳的模式在管理,我們的人在做項目管理,接下來我們有比較多的業務,所以我們在那里建了PC構件廠。不僅廣安,在河北等地也正在洽談。

       王小松:這樣一個構件廠的話它的輻射范圍大概是多少公里?

       柳海:一般是150公里。

       姚云亮:如果我們到外地建廠,會和當地的其它供應商合作嗎?

       柳海:我們現在基本上都是這樣的,因為辦廠實際上都是虧的,虧的原因可能是量不足。合作的話有幾種,比如自己投入,投其它廠的技術股等。

       姚云亮:關于技術,龍信在同行業是處于什么地位?

       柳海:領先半步吧。有優勢,我們的項目實踐經驗,綜合實力還是比較強的,但是我們也一直有危機感。

       路穎:今天我在現場看的時候發現墻上有很多的標號,我在咨詢了現場工人后了解到很多都還是人工標記的,所以我想問的是之前有沒有用過二維碼?內部管理的系統是什么樣的,有沒有與二維碼做結合呢?

       程志軍:有用過,但不是所有的項目都用了,我們的老年公寓項目就用了。

       路穎:那您覺得在項目管理這塊二維碼有幫助嗎?

       柳海:有的,對于有的領導來說,他通過手機就可以了解現場情況。

       程志軍:展示的作用吧,避免錯誤,可以了解構件信息、尺寸大小、安裝位置等。之前跟某軟件合作終止原因是我想要的一些數據對方無法提供,這樣對于我們來說很多有價值的信息就無法得到。

       路穎:那您覺得在整個技術管理這一塊,從預制到加工再到現場的拼裝,包括溝通協作,最大的難點在哪?

       程志軍:主要在怎樣將生產、設計的需求前置,這個方面來說BIM的應用是非常有價值的,這個和現澆還是有很大區別的,比如現澆的話如果有鋼筋碰撞,可能掰一下就可以了,但是在預制就不行,所以難點還是在前面集成化設計這一塊。

       王小松:裝配式構件要考慮的不僅是設計的問題,還有施工過程的管理、組織的問題,因為用裝配式的話使用的機械設備都不一樣,這樣就對現場的施工組織帶來新的課題,這其實是一個系統的工程,需要綜合考慮。

       柳海:還有就是模具生產和構件供貨。我們在調研的時候發現,現在有的構件生產的廠家實際上是跟不上發展的規模。本來設計的周期是8天一層,但是由于供貨的原因,實際用了15天1層。還有就是模具生產,如果模具交貨延期,也會影響整個工期,所以現在我們在做的時候一個小區至少有2個模具生產廠家。

       路穎:您這邊有沒有嘗試過用三維軟件去做構件的改動?

       柳海:說實話現在他們習慣了以這種方式工作,效率還可以,如果要是讓他們再去熟悉新的軟件可能他們前期不熟悉,還要重新學習,一是時間比較緊張,二是可能也并沒有很大的意愿去學。而且目前我們的所有構件都是在我們自己的工廠生產的,這樣改起來也比較方便,有的不是自己的工廠,生產的構件可能要到吊裝現場才會發現問題,這樣的話也會延誤工期。

       石榴:我今天在項目現場看到每個衛生間都是有降板的,大概30公分,而且做了同層排水的,現在裝配式都要用同層排水的技術嗎?裝配式在機電管線預留這塊是不是要比傳統的要精確一點?

       柳海:我們江蘇省是有這個要求的,所有的住宅不管是現澆還是裝配式都要求同層排水。裝配式的機電管線預留要更精確一些,傳統的方式一般不考慮裝修的面層,這樣實際裝修的時候可能會有幾公分的偏差。

       劉超:有沒有對于施工進度可視化的需求?比如可以看到施工進程的變化等。

       程志軍:BIM 4D有做過類似的工作,但是應用的不多,大家對于BIM應用的理解、認識包括可接受的能力不同,從需求的角度,要能看到效益,不然在工期很緊張的情況下還要花費大量的精力、金錢就得不償失了。我覺得這是一個“博弈”的過程。反過來,如果能證明它是有價值的,那我認為是沒什么不可以的。這種需求一方面是需要我們培育的,另一方面到了一定時期自然會有需求。有的時候需要結果來說話。


 

       隨著國家提出未來建筑業的發展中要大力推廣裝配式建筑的戰略目標,我國裝配式建筑發展的形勢是一片明朗的,這是難得的機遇,也是必然選擇。同時,這也需要BIM技術的緊密配合,加速裝配式建筑的發展。利用BIM標準化模型庫,構建建筑三維模型,使各專業數據產生鏈接,有利于信息的有效傳遞,減少設計變更提高設計效率,避免由于設計原因造成的資源浪費和成本增加。在大數據時代發展趨勢下,裝配式建筑與BIM信息融合發展,可以推動裝配式建筑實現智能升級,也能使得我國建筑行業朝著信息化的方向大力發展。

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