基于BIM技术解决装配式建筑问题

（一）粗放的建筑传统的障碍

精细，一直是混凝土建筑的基本要求，通过对发达国家的建筑案例的研究，不难发现，他们对于现浇混凝土建筑的要求中，精细一直是基本要求。因此，对于装配式建筑来说，精细应该在最初作为建筑的基本要求而存在，而不是被人们当作高要求或额外要求。另外，精细要求并不代表着投入资金的增加，实质上它并不会造成额外成本的增加，反而可能会因工厂化制作而出现成本下降的现象。然而，与国外的建筑工程对比，我国的建筑传统普遍呈现相对粗放的状态，为施工造成有形或无形的损失，其主要表现为以下几点：

第一，设计粗放，存在漏洞，等到发现问题时进行再次修改。我国建筑在最初设计时，常常存在设计不精细，审核不严格的问题。这就导致很多问题在设计中没有被规避，建筑构件的问题也没有被发现及解决，最后都在施工过程中爆发出来。而对于装配式建筑来说，很多构件问题如最开始设计时没有避免，它只有在安装时才会被发现，而这时施工已经开始，再进行更改已经来不及了，如不更改会对建筑造成不良的影响，若是停止施工，更改构件，不仅会造成不小的损失，还会极大的拖延工期。

第二，各专业设计存在“撞车”“打架”等问题。此类问题在建筑施工中屡见不鲜，属于一种常见的问题。在普通建筑的施工过程中，出现此类问题并不难解决，在施工下场就可以进行协商与调节，问题轻松就能得到解决。但是，装配式建筑的施工现场与其他施工现场不同，在进行装配式建筑施工的过程中，各部分之间没有沟通与协商的时机，“撞车”等情况无法第一时间得到调节与协调。这就要求在最初设计阶段，各专业之间提前进行协商。在设计时，必须更加精细与完善，在设计阶段将问题解决，不能拖延至施工环节。

第三，电源线、电信线安置不合理。在我国建筑施工中，对于电源线或电信线的安置过于随意，通常他们的管线、开关、箱槽等全都埋设至混凝土中。此类情况属于我国特殊情况，在发达国家这种状况是不存在的。而这种方式本身就存在风险，对于装配式建筑来说，更加不能采用。理论上来说，能够埋没在混凝土中的仅有避雷引线。而我国很多施工单位不愿意改变这一现状的原因，是因为若不采用埋入混凝土的方式，对于管线的安排，就要与国外一样，顶棚吊顶、地面加厚、增加层高。而这种方式的优势是显而易见的，但成本的提高也是非常明显的。

第四，对于螺栓后锚固办法的使用。螺栓后锚固办法是我国建筑施工中经常采用的一种方式，但是这种方式不适用于装配式建筑。因为，装配式建筑中构件比较多，而构件上应该避免打孔，所以不能使用后锚固法。因此，对于需要埋入构件中的预埋件，普遍采用的是在构件制作过程中直接埋入构件中的方式。这就要求在最初设计构件时需要将所有细节都设计精细，建筑、结构、装饰、水暖电等多专业共同设计，将埋设物在构件制作图中直接体现出来。

第五，误差较大。只要是施工，总会存在误差，但是在以往的建筑施工中，允许存在的误差值偏高，是以“厘米”计。但是装配式建筑的要求更为严格与精细，在它的施工过程中，“误差”是以“毫米”计。

第六，由于很多住宅在交房时都没有经过任何装饰，也就是所谓的毛坯房，很多房主在对住宅进行装修时会偷偷的凿墙挖洞，这种现象在装配式建筑中是坚决不允许的。如果住户一不小心打破了建筑结构很有可能会造成难以挽回的损失，严重的还会引起人员伤亡。在装配式建筑中，任何一个小的环节都不能被忽视，从构件的前期设计，到后期的实施安装，所开展的每一个流程都不能粗心大意，工作人员要保证做到精细、精准。虽然精细化工作会提高成本，但是在提高成本的同时也能够提高建筑的质量。装配式建筑发展至今受到的最大的阻力就是其为很多人留下了成本超高的印象，很多人在选择装配式建筑时会犹豫不决，甚至是放弃。

（二）技术有待完善

1.剪力墙技术有待成熟

剪力墙技术还没有走向成熟，很多国家并没有在建筑中应用此种技术，可供我们借鉴的经验少之又少。日本的装配式建筑十分发达，但是至今日本并没有在建筑中大量应用剪力墙技术。在日本建筑中，无论是筒体剪力墙还是剪力墙结构中的剪力墙所使用的核心筒都是现浇。在北欧，使用剪力墙技术的建筑也十分罕见，只是偶尔会出现底层或多层建筑是剪力墙装配式建筑，可供我们借鉴的优秀建筑也并不多。欧洲建筑中应用剪力墙技术的多为多层建筑，如双皮剪力墙就是欧洲最为典型的剪力墙装配建筑。

近几年，我国将剪力墙技术应用在高层装配式建筑之中，但是由于应用时间较短，还没有形成规模体系，技术仍然有待提高。

在我国现行的行业标准之中将剪力墙装配式结构作为重点对象进行规范，出于多方面考虑，提出所使用边缘构件一定要现浇的严格要求。这一要求的提出导致建筑的成本增高，所有的构件都需要现浇，工程的工期自然而然也会随之提高。

行业标准有相关规定剪力墙装配式建筑最大适用高度也比现浇混凝土剪力墙建筑低10～20米，这影响了装配式剪力墙建筑的适用范围。技术上的审慎是必要的，但审慎带来的对装配式化优势的消减必须得到重视，必须尽快解决。虽然靠行政命令可以强制推广装配式化，但勉强的事不会持久，对社会也没有益处。

提高或确认剪力墙结构连接节点的可靠性和便利性，使剪力墙装配式建筑与现浇结构真正达到或接近等同，是亟须解决的重点技术问题。

2.外墙外保温

对于外墙来说，保温与安全是两个重要的作用。从理论上来说，夹芯保温法更能提高外墙的保温水平，但是它会造成外墙的重量与成本的增加，同时，因为建筑的面积是以表皮为边界进行计算的，而夹芯保温会增加外墙的厚度，使建筑面积中的无效比例大幅度增加，造成空间浪费。因此，很多装配式建筑还是会选择传统的黏接保温层刮浆的外墙保温方法。

3.吊顶架空问题

与国外相比，我国住宅的设计仍然存在一系列的问题，国外的住宅大多数都是顶棚吊顶、轻体隔墙、地面架空、同层排水，在楼板与墙体之间不需要埋藏管线，如果出现管线老化的现象也不要改变原本的结构去维修。我国的住宅建筑最明显的落后特征就是依然将电线、管线等埋置在墙体之中，如果出现问题只能改变墙体结构进行维修，这一问题要从根本上改变，实现吊顶、架空并不是设计者可以决定的事情，需要施工者共同参与。

在没有吊顶的情况下，顶棚叠合板表面直接刮腻子刷涂料。如果叠合板接缝处有细微裂缝，虽然不是结构质量问题，但用户很难接受，避免叠合楼板接缝处出现可视裂缝是需要解决的问题。(www.xing528.com)

4.装配式建筑化设计责任问题

装配式建筑的设计是装配式建筑中较为重要的一项工作，设计工作量较大。作为装配式建筑的设计者不仅要掌握建筑专业的基础知识，还有对装配式建筑的专业知识有深层次的掌握，同时，还要将自己所具有的专业知识应用到具体项目之中。装配式建筑的设计应该将建筑设计单位作为工作的主体，在整个设计过程中贯彻装配式建筑的设计理念，保证整个施工过程不会出现因自己失误导致建筑工作停滞的现象。需要注意的一点是，千万不要将现浇混凝土结构设计进行拆分，如果将混凝土结构直接交由设计单位或者是装配式建筑的厂家进行拆分，那么很有可能会导致重大事故的发生。

建筑工程中一直都存在很多危险的行为，事实上，工程的装配式建筑设计任务应该是由项目设计单位直接负责的，但是目前很多装配式建筑的设计任务都是由装配式建筑厂家或拆分设计单位承担的，项目设计单位只是最后在拆分图上进行签字确认，显然这种行为是极其不负责任的。

（三）成本问题

目前，装配式建筑发展遇到的最大阻力就是成本问题，与现浇混凝土结构方式相比，装配式建筑所需要花费的成本显然要高得多。成本过高也是现在很多建设单位不愿意接受装配式建筑的主要原因，原本欧洲人大力推崇装配式建筑是因为此种建筑极其节省成本，而且根据装配式建筑在国外的发展历程来看，半个多世纪的发展中也没出现过因装配式建筑成本过高而不被人们使用的现象。装配式建筑在国外已经逐渐成为安居工程的主要内容，如果真的存在成本过高的问题是不可能发展到如今的，基于种种现象，笔者开始探索我国装配式建筑中所存在的真实问题。笔者曾找到日本装配式建筑工人了解情况，并将中国的装配式建筑发展现状准确告知，这些技术人员也觉得这种现象的出现是不可思议的。但是，我国装配式建筑的现状就是如此，成本过高俨然已经阻碍了装配式建筑的发展，笔者对我国的装配式建筑成本过高问题进行了深入研究，总结出以下几点：

第一，为了增加建筑的质量和安全性不得不加大建筑的成本，很显然这些成本都被算在了装配式建筑的账上。列举一个十分常见的事例，在建筑中使用传统的粘贴保温法经常会引起火灾等事故，为了避免危害住户生命的现象出现，人们开始使用“三明治板”代替传统粘贴保温层刮灰浆的做法，但是“三明治板”的应用成本显然是要远远高于传统方式的。增加成本并不一定就代表建筑PC化，很多时候增加成本是增加了建筑的安全性，保证了建筑质量。

第二，外国的装配式建筑中经常用到柱、梁结构体系，而我国很多住宅所应用的结构体系为剪力墙结构，在此种结构中会使用大量的混凝土和钢筋，两者之间互相连接的节点较多，很大程度上增加了我国装配式建筑的成本。

第三，我国的装配式建筑技术是十分受限的。目前，在装配式建筑快速发展的社会背景下，我国的住宅建筑大都将剪力墙结构当作主要的结构体系，这对中国建筑业来说是一次全新的开始。因为国外并没有现成的经验能够为我国建筑工作者提供经验，国际上对剪力墙结构的研究也并不多，在技术上还有待完善，需要在不断实践过程中总结经验，在这个探索阶段中，技术严谨的同时，建筑的成本自然也就会随之增加。

第四，在装配式建筑发展初期，一切还没有形成固定的模式，工厂不能够及时为装配式建筑提供所需配件，很多材料的价格都是极高的，另外，因为没有形成固定的体系，设计、制作及安装三个环节的人工安排不当，导致效率低下，这些想象都会导致装配式建筑成本提高的现象出现。

第五，没有形成专业化分工。在装配式建筑已经取得了较好发展的其他国家，装配式建筑产品是有专业分工范围的，而装配式建筑处于发展期的中国，还没有明确的专业分工，也没有形成具有自己特色的专业优势。例如，日本早在多年前就有专门生产木墙板的装配式工厂，这一类型的装配式工厂的特长不同，有的工厂优势为生产叠合板，有的则为生产梁、柱等。总之，每个装配式工厂都有自己的特色和定位。通过借鉴别国装配式发展的经验来看，合理对装配式工厂进行专业化分工可以有效减少成本。

第六，我国很多装配式企业都想将自己的工厂做到最大化，这就导致企业的很多投资方向是错误的。作为一个专业的装配式工厂不应该仅仅顾忌自己的“高大上”形象，更应该重视工厂的生产实力，将资金全部用于建设工厂的规模是错误的行为，这一错误行为也导致装配式建筑成本的增加。

第七，装配式建筑中所使用的装配式构件所要缴纳的税务要更高一点，尤其是在装配式化的税收政策停滞之后，现浇混凝土的税率要低于装配式构件。在新制定的税收政策中规定，现浇混凝土只需要按照6%缴纳税收即可，而装配式建筑的构件则需要按照17%缴纳税务，两者相比较，现浇混凝土明显要比装配式构件少交11%的税务。营改增后，我国很多装配式构件的企业抵扣税都会增加，这一做法降低了装配式构件的纳税额，但是赋税调整的幅度并不大。

第八，劳动力成本因素。发达国家装配式建筑被人们和市场接受的主要原因是装配式建筑成本低于现浇建筑。对发达国家来说，人力劳动成本是十分昂贵的，而装配式建筑恰恰降低了劳动力的使用率，建筑成本自然也就随之降低了。而我国劳动力本就十分廉价，使用现浇建筑并没有比装配式建筑的成本高，另外，装配式建筑结构的连接也会产生一定的成本，这就导致装配式建筑的总成本上升。

第九，装配式建筑总成本高于现浇。在我国发展装配式建筑初期，并没有形成一定的规模，社会分工也并不明确，在当时的市场环境下，装配式建筑的成本要明显高于现浇混凝土建造方式，平均每平方米建筑成本会增加200～500元。除此之外，装配式建筑并不能够为社会带来很高的经济效益，人们对其产生偏见是正常的。随着政府出台政策鼓励装配式建筑的发展，装配式建筑的规模逐渐增加，建筑效率的提升是其优势最明显的体现。

（四）装配式建造的配套能力不足

我国的装配式建筑不具有较强的配套能力，至今还没有形成固定的产业链，无论是构件的生产设备能力，还是关键性的配件产品能力都呈现出不配套的现象，这些因素都将严重影响装配式建筑整体质量的提高，也会抑制我国装配式建筑的发展。

（五）对国外研究不透彻

至今为止，我国对装配式建筑仍然没有进行过系统、科学的研究。在很多装配式专家的演讲中会向人们介绍装配式建筑技术以及应用，有的文章中还会提及作者自己的主观感受，但是在所有的文章中都没有出现过具体的关于各种装配式建筑的数据。国外对装配式建筑的相关研究也是少之又少，根本无法为我们提供借鉴。