装配式建筑设计的困境

装配式建筑设计的困境

摘要:建筑行业发展装配式建筑是建筑产业转型设计的有效路径之一。在装配式建筑研发设计阶段,遇到建筑形态造型单一、设计人员的思维定势、设计人才短缺、建筑信息沟通不畅、研发投入有限、政府政策落实等问题。为了突破瓶颈,在装配式建筑设计过程中要努力挖掘传统建筑语言、选择适宜的建筑结构、推行适合的建筑模式、协调全寿命周期设计管理、加大研发设计经费投入、推行相关政策落地实施和建立研发设计人才库。

关键词:装配式建筑;建筑设计;管理模式;人才培养

1概述

报告提出了“绿色生态发展、质量第一、效益优先”的发展要求以及在倡导节能减排和绿色发展的大背景下,建筑行业发展装配式建筑是深化改革、创新转型发展的有效路径[1]。装配式建筑具有建造速度快、受环境影响小及节约劳动成本等优点。同时装配式建筑可以采用交叉作业、同步作业等多种方式实现批量化生产,还能使建筑过程中的工序精准化、方便化、快速化。而且从根本上改变了现有的建造方式,更加适应我国建筑现代化对于绿色设计理念的需求,满足了建筑全寿命周期的基本诉求。发展装配式建筑还能让机器人代替大量的重复劳动,部品部件配送等催生了许多新兴的产业及配套服务业[2]。

2发展现状

目前在推广装配式建筑过程中,遇到了建设成本高、难成规模、无规范可遵循等问题。在研发设计阶段,也出现了建筑形态造型单一、设计人员的思维定势、设计人才短缺、建筑信息沟通不畅、研发投入有限、政府政策落实等困境制约了装配式建筑产业的推进。

3应对策略

3.1努力挖掘传统建筑语言,增强装配式建筑的地域文化

由于钢、木结构在承重上的缺陷,混凝土结构还是装配式建筑结构上的首选。混凝土装配式建筑部品部件的标准化、工业化让建筑的地域性、民族性等传统技术日益淡化,也让建筑形态缺少地方风情、建筑空间丧失了生命力。装配式建筑的设计,应该分析具体项目所处特有的地理、气候及人文特征,吸收传统建筑的优良设计手法与特殊人文精髓,形成一套适宜当地风情的建筑形态。避免过多地使用通用技术,努力寻找人们熟悉又有明显特征的建筑语汇,营造出丰富的建筑空间,丰富人们的生活。同时在保证建筑安全性的前提下,使用地域特色的建筑装饰,提高群众对装配式建筑的认同感和居住过程中的归属感。

3.2因地制宜,选择适宜的装配式建筑结构

装配式建筑用钢结构、混凝土结构及木结构都能实现,各自的优缺点非常明显。相较于混凝土装配式结构,钢结构和木结构具有自重轻,工期更易把控,有效空间使用面积更大,造价成本更低,建筑垃圾更少,造型更丰富等优点[4]。因此,根据不同的项目选择适合项目本身的建筑结构是非常必要的。目前装配式建筑重点推广研究的是预制装配式建筑方向,与传统的施工方式相比,其降低了水耗、能耗,减少了人工、污水,对节能环保的贡献也尤为显著。但是相较于钢结构和木结构,预制装配式建筑存在着运输成本较高,一次性建厂投入成本大,造型设计更单一,施工中安全隐患多,建筑质量顾虑等等问题。同时基于可持续发展要求,推崇结构选型考虑就地取材。这既能体现地域特色,又降低了材料运输成本。

3.3采用全过程系统化思维理念,推行适合的建筑模式

传统建设模式是设计和施工分属于建筑业产业链的上下游,通常导致设计、施工企业沟通不畅,建筑过程割裂严重。由于装配式建筑产业链是一个风险共担、利润共享的动态增值链,装配式建筑体系对设计、施工、运营及维护等各环节间的配合协调提出了更高的要求。从建筑设计、生产预制件,再到物流运输、现场装配,整个流程要求紧密配合。全寿命周期各阶段协同化程度高,才能实现工业化建造的模式。装配式建筑项目需要采用全过程系统化思维理念,推行设计-采购-施工(EPC)总承包、设计-施工(D-B)总承包等模式进行项目管理。不能割裂设计与施工的联系,形成一个完整的产业链。

3.4推进BIM信息技术,协调全寿命周期的设计管理

装配式建筑建设全生命周期需要完善的管理技术。建筑设计、建筑结构、机电装修、构件技术与生产加工等及运营维护环节,需要利用专业平台对具体的信息进行建设与管理。这样能保障设计人员能够对建设全过程中设计存在的矛盾问题进行及时的了解,进而保障安全性和稳定性。通过BIM对装配式建筑建造过程全生命周期进行集成、优化、存储,构建统一的协同工作平台,解决各建造主体之间沟通不畅的问题。提高建造效率、节约成本、提升经济效益、确保安全生产。BIM信息平台的推行,还有利于全面推广装配式建筑质量信息追溯系统,保证项目质量。所以,利用BIM信息技术,对建设项目进行信息透明化模拟,保障装配式建筑设计水平提升。

3.5促进产业链均衡发展,加大研发设计投入

目前,装配式建筑产业的人力和财力的绝大部分投入在构建生产厂,而研发模式创新、设计技术研究、施工技术细化及绿建技术、BIM技术融合研究等方面的投入严重不足。而且在行业企业有限的投入中,在材料研发、部品部件标准化等基础研究又占有大量份额。但是新技术、新工艺和工业化配套设施的研发成果,直接影响建造成本和现场作用环境改善,深层次地影响到装配式建筑的应用和推广。因此,加大经费投入力度,鼓励企业开展装配式建筑成套技术研究,对开发路线技术成果的企业和团队给予支持和奖励。同时鼓励企业将自己的研发成果申请专利,然后向行业推广分享,实现合作共赢。

3.6政府加大扶持,推行相关政策落地实施

在国家“绿色生态发展”的大前提下,建筑行业深化改革、创新转型发展,改革传统粗放型的模式,实现绿色生态发展目标,促进节能减排、提质增效的目标,发展装配式建筑是一项切实可持续的任务。在绿色建筑推行初期,节能、节材、节水、节地、环保等是突破点。但是要实现“绿色生态发展”,必须以绿色建筑项目为先导,从建筑单体→绿色园区→绿色城市为主线,由点到线再到面的方式进行全面推进,装配式建筑是建筑行业转型升级的出路。在装配式建筑的研发设计过程中,结合绿色建筑标准、被动式超低能耗建筑等要求,打造综合节能项目。政府加大力度,推广成熟的技术,推动装配式建筑与信息化融合发展,以装配式建筑提升绿色建筑的发展水平。政府对于自愿尝试装配式建筑的住宅应给予“容积率”、“建筑面积”、“绿色建筑奖励”或其他奖励政策,健全各种奖励政策实施细则[5]。由于在装配式建筑推进标准化、模块化、工业化的过程中,设计出来的产品有“造型趋同、空间单一”的毛病,容易导致人们失去认同感与归属感。因此,以政府投资的公共建筑项目为推行主力军,可以避免大规模的趋同现象。

3.7加强人才培训,建立研发设计人才库

建筑产业转型升级,必须以人才培养作为“引擎”。随着建筑产业化进程的推进,建筑产业化技术人才紧缺。据统计,我国建筑产业化专业技术与管理人才缺口近100万人,加上建筑产业工人缺口已近800万人。由于建筑产业现代化是对传统建筑施工颠覆性的革命,带来了从建筑设计师、建造师、监理工程师等中高端人才,到制造、安装施工技术工人的系列短缺[6]。尤其是作为产业前端的研发设计人员,需要转化思维,更新自己的知识结构体系,必须进行专业技术培训。在设计人才培养的过程中,鼓励校企融合的模式,发挥各种社会资源,企业走在市场的最前端,学校则相对系统化,共同培养出优质的人才,为产业的发展“保驾护航”。

4小结

在装配式建筑设计过程中,努力挖掘传统建筑语言以增强装配式建筑的地域文化、因地制宜选择适宜的装配式建筑结构、推行适合的建筑模式、推进BIM信息技术及加强人才培训,同时行业加大研发设计投入、政府推行相关政策落地实施,突破处于转型升级中的建筑行业装配式建筑的发展困境。

参考文献

[1]文林峰.积极稳妥因地制宜推进装配式建筑持续健康发展[J].中国建筑报,2018-10-18(4).

[2]林春,李建新.浅谈我国装配式建筑发展[J].广东建材,2018(9):76~78.

[3]柯余详,武晶晶.装配式建筑的本土化发展研究[J].重庆建筑,2018(9):29~31.

[4]程昀,付淑英,蔡军,陈立森.装配式建筑视角下的新型应用人才培养研究[J].山西建筑,2017,43(11):217~218.

[5]龙玉峰.突破瓶颈障碍,推进装配式建筑发展[J].住宅产业,2016(12):35~36.

[6]赵莉,丁志宇,时瑞国,许彬.装配式建筑在职业院校中的人才培养[J].住宅与房地产,2017(8):277.

作者:李益 张子竞 潘娟 单位:重庆房地产职业学院建筑城规学院