建筑工业化研究精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇建筑工业化研究范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

Abstract： The construction industry through the standardization of the design and building component manufacturing factory， improves the construction service company's living environment. The management mode should also change， and labor management should tend to be information and closed circuit， labor training should be elite. With the construction industrial specialization gradually clear， the construction labor mobility is reduced， the occupation training channels increases， and cooperating with the government's continuous improvement of social security system， the sense of belonging of employees of labor service is gradually strengthened. The construction industry is conducive to the construction service enterprises to increase technical personnel reserves， strengthen cohesion， create enterprise brand， and improve competitiveness.

P键词： 建筑工业化；建筑劳务企业；劳务用工

Key words： construction industrialization；construction service enterprises；labor employment

中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）15-0023-03

0 引言

我国建筑业经过几十年的不断发展，取得了巨大的成就，对国民经济做出突出贡献，与此同时也存在着生产方式粗放、能耗高等方面的问题。建筑工业化是将建筑作为产品，采用工业化大规模生产的方式，变建造房屋为制造房屋，达到建筑设计标准化，构件生产工厂化，现场施工装配化，从而提高效率，提高质量，降低成本，提高寿命，降低能耗，达到实现建筑生产现代化的综合目标[1]。建筑劳务企业已经发展成为建筑企业的重要组成部分，在资源的分配和利用方面发挥作用。随着现代工业化和现代产业化组织，建筑工业化建设通过技术和管理手段的集成和全过程各阶段的生产要素的系统集成，必将对传统的建筑劳务企业带来深远的影响。

1 建筑工业化与传统建筑生产方式的区别

建筑工业化有别于传统的建筑全现场单件式生产的施工方式，新型建筑工业化采用成套集成生产技术，通过建筑设计标准化、构件生产工厂化、施工安装装配化实现建筑产品节能、 环保、全寿命周期价值最大化的可持续发展建筑生产方式[2]。由图1与图2对比可知，与传统的建筑生产方式相比，建筑工业化生产方式有较大区别，对建筑劳务企业的要求也出现重大变化。

①建筑劳务用工专业化提升，作业环境改变。建筑工业化生产分工更加精细，标准化设计环节、部品构件生产环节、运输流通环节、现场安装环节等各个环节分工明确，各个环节建筑劳务用工工种专业化程度极大提高。与传统生产方式建筑劳务用工工作地点集中在施工现场相比，建筑工业化生产中建筑劳务用工将分布在部品构件预制生产工厂、部品运输流通环节、安装施工现场等不同作业环境。

②建筑劳务用工需掌握BIM技术实现建筑工业化生产高精度要求。传统技术记录和生产难免会产生错误和误差，无法满足建筑工业化构件生产及安装的精度需要，因此要求生产及技术人员能够利用BIM技术采集构件生产中的相关信息[1]，并完整地展示给制造人员或者能够完整地导入技术其他系统，提高构件的设计精度和制造精度，得以保证实现构件生产的工厂化。

③建筑工业化施工安装装配化需要记录及采集信息的数量和质量极大提高。传统的建筑生产由于采用现场生产，各受力构件可实现一次浇筑完成，对搭接的位置和顺序要求不高，可以实现及时错误修正，建筑生产的信息记录可以由人力记录完成。建筑工业化使得各构件分别预制，现场组装，在安装过程中对搭接位置和搭接顺序有极高要求。

在施工之前需要借助BIM技术实现模拟现场装配施工过程，优化安装流程，对可能出现的问题进行预案编制，记录构件安装时搭接顺序，搭接位置等关键数据，确保信息的完整和正确。优化安装方案实现加快生产进度、节约人工、提高效率和保护环境的工业化生产要求。

④建筑工业化生产资源再生环境友好。标准化构件生产回收再利用与传统建筑生产相比回收难度及成本降低，回收环节也作为建筑工业化生产的必要的一个环节，循环再利用，减少建筑垃圾带来的各种环境影响。

总之，建筑工业化带来的生产方式的转变，对建筑劳务企业既是机遇又是挑战，必然对建筑劳务企业的企业经营环境、管理方式、企业管理人员素质以及建筑劳务用工等各个方面带来重大影响。

2 建筑工业化对建筑劳务企业环境影响

建筑工业化的不断发展给建筑生产方式带来根本性的变革，建筑劳务企业的经营环境也必将发生重大改变。建筑劳务企业现阶段主要定位为建筑总承包企业劳务分包方，建筑劳务企业的准入门槛较低，建筑劳务投标过程中充斥着大量违法挂靠的劳务分包企业甚至是包工头[2]。这些企业经营管理大多只负责对建筑工人的临时组织管理，对现阶段施工现场作业为主的状况下尚可以完成劳务分包工作。尽管劳务分包制度已经发展多年，但是在实行过程中，存在诸多问题，资质挂靠现象屡禁不绝，劳务层层转包违法分包普遍存在。

建筑工I化不断发展，构件生产将逐步实现工厂化，现场施工装配化，违法挂靠劳务企业或者包工头将无法通过临时组织管理完成对精密性和技术性要求较高的劳务用工组织，同时构件工厂化发展也意味着建筑构件生产的标准化，政府相关部门可以参照普通工业化产品生产要求完善相关配套法规，逐步加强对建筑劳务分包企业市场监管，杜绝违法转包分包，违法挂靠企业会被市场逐步淘汰。

3 建筑工业化对建筑劳务企业管理方式影响

随着建筑市场专业化分工逐渐清晰，建筑工业化不断推进，工程难度和规模的提高，建筑劳务企业市场的环境逐步改善，建筑劳务企业管理方式也必将迎来诸多改变。建筑工业化将使建筑劳务企业的管理从全部工地现场施工管理，逐步转变为构件预制工厂+物流运输+工地现场组装管理+运营维护管理+再生回收管理相结合。企业管理方式将出现以下变化：

①劳务用工管理信息化。建筑工业化使得建筑构件逐渐由工厂生产，现场安装工人比例大大减少。工厂化生产为各地监管部门及建筑劳务企业实行实名制管理、市场信用信息平台建设等提供良好条件及基础。用工管理信息化这对于解决劳务纠纷、促进建筑工人培训、完善务工人员社会福利保障等具有重大推动作用。可以有效解决政府部门监管乏力，劳务企业门槛过低，劳务企业管理水平偏低，承担能力不足的问题。

②劳务用工管理闭路化。建筑工业化使得建筑产品生产趋同于普通工业产品生产。建筑劳务企业可以借鉴普通工业化产品生产工人的“闭路化”管理模式，包括入职的信息采集和培训、入职后的行动记录以及离职时手续办理三个环节。建筑劳务企业协同政府监管部门，在统一信息平台基础上对建筑劳务用工实现实名制精细化管理[3]。入职前实名制管理包括信息采集、签订合同、入场教育等方面内容，通过信息化建立个人电子档案、办理门禁出入卡实现；入职后可通过门禁信息设备记录劳务人员考勤等信息，减少劳资纠纷；离职手续包括签订退场承诺书、收回门禁卡、人员电子信息变更等方面内容，确保劳务工人劳动合同完美终结，形成完整 “闭路式”管理。

③劳务用工培养精英化。建筑工业化生产将极减少了工地现场的用工数量的同时提高了用工的质量要求。现有的粗放化培养模式将不能适应建筑劳务用工的要求，建筑劳务企业劳务用工培养定位将从现在的大众化，粗放化培养模式转变为精英化培养方式。建筑劳务企业逐步转变企业劳务用工数量优势为质量优势，以适应建筑工业化生产对劳务人员技术、职业素质的更高要求，在激烈的建筑市场竞争环境下，创新企业营销策略，树立企业品牌。

④劳务企业管理人员职业化。目前建筑劳务企业普遍规模小，还未形成现代化企业的管理运行机制，企业普遍处于“人治”的管理模式，管理者自身的素质和管理水平偏低。管理人员面临的劳务用工流动性过大，多为完成一个工程临时拼凑起来，相互信任及认同感极低[4]。建筑劳务企业管理实际上由一些大小包工头凝聚松散的临时组织，管理人员形同虚设，导致建筑劳务企业管理人员管理经验缺乏，本身流动性也较大，无法适应职业化需要。

建筑工业化工厂化生产，技术门槛的提高必然要求相应组织管理水平的提升，包工头无法满足工业化生产管理要求，企业的管理人员面临精英化的技术型劳务用工，主要负责工业化建筑部件品质监管及劳务组织管理，便于与劳务用工相互信任及认同，不断提高自身素质与管理水平，适应建筑工业化的管理职业化要求。

4 建筑工业化对建筑劳务用工影响

建筑劳务用工是建筑劳务企业生存和发展的根本基础，建筑工业化的快速推进离不开现代化、素质高、技术精的建筑劳务用工队伍。建筑工业化必然改变目前以农民工为主体的建筑工人队伍的现状，作为建筑劳务企业核心的建筑劳务用工也将发生以下变化：

①建筑劳务用工流动性降低。建筑劳务用工高流动性一直是建筑劳务企业所必须面临的问题，建筑工人流动性主要分为跨项目流动和跨工种流动。无论是由于福利待遇、生活环境、家庭等原因工程未竣工前而中途离开的跨项目流动，还是在跨项目工作过程中，从事一个工种作业的同时从事着其它工种作业的跨工种流动，劳务用工流动性大的主要原因是工地现场施工诸多因素制约，如施工周期长，施工环境及生活环境差，工种技术要求门槛不高，组织不完善等因素有关。

建筑工业化的发展，构件生产主要在预制工厂进行，现场只进行组装和部分现浇作业。构建工厂化生产使得建筑劳务用工不需要过于频繁更换作业场地，工作环境和居住地点相对固定。同时工地现场作业环境及生活环境将得到很大改善，便于劳务用工融入城市，更易产生对企业归属感。劳务用工跨项目流动意愿将大大降低。建筑工业化缩短建筑施工周期，技术要求提高的同时专业分工更加明确精细，建筑劳务用工流水作业，对从事的某一工序的技能要求更高，跨工种流动的可行性极大降低。

③建筑劳务用工培训提升渠道增多。由于现场作业技术监管难以实现实时全方位监控，使得建筑劳务用工技术门槛过低，建筑劳务企业以及建筑总承包企业由于建筑劳务用工流动性过大，为了追求高效益，并不舍得浪费更多的经济效益对施工一线技术岗位上的劳务工作人员进行上岗培训和岗位再教育。多数建筑劳务用工培训流于形式，甚至在“包工头”带领下直接跳过培训直接参加上岗操作[2]。建筑工业化使得建筑劳务用工流动性降低的同时也极大提高劳务用工的技术门槛，建筑劳务企业对劳务用工的培训必要性和迫切性使得建筑劳务用工的培训数量与质量必然显著提高。

建筑工业化背景下，政府相关部门、建筑劳务企业与建筑施工企业、各类高校及职业技能培训机构都应担负起建筑劳务用工培训的职责，多层次全方位拓宽培训渠道，提升建筑劳务用工的职业素质：政府监管部门联合高等职业院校等培训机构开展基本职业技术教育课程，建筑劳务企业组织安全培训，企业文化培育以及岗位技术技能培训。培训有效开展将解决目前劳务用工职业素质过低，缺乏企业归属感的问题，满足新常态下对建筑产业工人的要求，促进建筑劳务企业技术结构升级。

③建筑劳务用工社会保障不断完善。劳务用工的社会保障一直是建筑劳务企业和劳务用工都比较关心的问题，为了能够完善社会的保障体系，各地各部门为了维护建筑劳务务工人员的合法权益，规定施工企业必须申请就业工人的社会保险。施工总承包或者R党邪企业对于直接雇用的工人，必须依法签订劳动合同和按规定为其办理各种社保业务[5]。为提高劳务用工的社会保障水平，政府监管部门将施工劳动社会保险，强制工程服务企业、施工企业管理，保险覆盖率数据作为企业信誉等级评定标准。但是在实际执行过程中，不仅建筑劳务企业甚至是劳务用工本人对缴纳社会保险积极性不高，导致建筑劳务用工社会保障水平过低。

建筑工业化的发展，使得建筑劳务用工从以前多个项目频繁短期流动的临时工，变为生产生活环境相对固定的产业化工人。建筑劳务用工的社会保障机制可以参照工业化大生产的企业模式从以下几个方面进行完善：

1）构建完善的社会保险体系。强制建筑劳务企业办理员工失业保险，使得员工被辞退后可以得到经济补偿，同时规范企业用人制度，进一步降低建筑劳务用工流动性，维护企业的稳定健康发展。

2）政府相关部门与建筑劳务企业协同建立针对建筑劳务用工的社会救助体系。建筑劳务用工所从事的多为高危工作，因此政府及建筑劳务企业应在建筑劳务用工在建筑工业化生产过程中各个环节可能发生意外风险做预判评估，针对可能发生的风险制定相应合理可行的救助政策，解决建筑劳务用工后顾之忧。

3）多方协同构建完善的社会福利体系。政府、社会、企业各方建立完善的社会福利体系。政府相关部门制定相关政策保障建筑劳务用工最基本生活保障，建筑劳务企业及总承包企业提供改善利措施，社会着重营造建筑劳务用工融入城市的各项福利环境，多方协同减轻建筑劳务用工生活压力。

4）构建完善的法律救助体系。建筑行业是高危行业，建筑劳务用工发生劳资纠纷或者不公正待遇的情况屡屡发生。建筑工业化发展使得建筑劳务用工维护自身合法权益的意识必将不断增强，完善的法律救助体系可以使得建筑劳务用工运用法律武器维护自身合法权益，杜绝不理性维权，及时化解矛盾，促进建筑劳务企业和谐发展。

④建筑劳务用工后续储备提高。建筑工业化的发展使得建筑劳务企业对建筑劳务用工进行人才储备，成为企业的客观和主观的需要。建筑劳务用工的流动性降低以及社会保障的不断完善为建筑劳务企业进行人才储备提供客观的条件。

1）建筑生产构件化及工厂化使得人才储备成为可能。较低的流动性，相对稳定的工作和生活环境，建筑劳务企业在户口、住房、子女入托、入学等方面为储备人才提供基本的条件，有利于解除储备人才后顾之忧，建筑劳务用工真正成为产业化工人，能够集中精力为企业作贡献。2）构件标准化生产有利于建筑劳务企业建立储备人才评价标准，建立并实施科学、完善的绩效考核系统来留住储备人才。标准化生产有别于现场施工，通过构建生产、组装流程细分及优化，建全企业生产标准，建立一个公平、有竞争力、与绩效挂钩的薪酬体系，公开、公平、公正的企业绩效评估真正调动储备人才工作积极性、为建筑劳务用工提供足够的职业晋升通道和空间，留住储备人才。

5 结语

建筑工业化的不断发展，给建筑劳务企业带来新的发展机遇与挑战，建筑劳务企业积极适应建筑工业化带来的有利的生存发展环境，从企业本身的管理方式入手，不断改进管理方式和模式，着力从建筑劳务用工管理的信息化建设、闭路化管理、建筑劳务用工的精英化培养方面积极探索，适应建筑工业化的新要求。在建筑劳务用工及其管理人员机构建设方面，不断推进管理人员职业化、建筑劳务用工产业化培养，提升企业人员的技术结构等级。保持人员结构基本稳定，降低建筑劳务用工流动性，多措并举拓宽培训渠道和方式，完善社会保障体系，解除企业员工的后顾之忧，加强建筑劳务用工对企业的认同感和归属感，进一步加强建筑劳务用工的人员储备，创建企业品牌，提升建筑工业化生产的竞争力和创造力。

参考文献：

[1]纪颖波，周晓茗等.BIM技术在新型建筑工业化中的应用[J].建筑经济，2013（8）：14-16.

[2]贾胥永鑫.建筑施工企业劳务分包制度体系的研究[D].北京：北京建筑大学，2014.

[3]阎西康，常璐平，兰天，等.建筑业劳务用工产业工人化途径调查研究[J].建筑经济，2015（12）：9-12.

[4]周文涛.施工总承包企业与劳务分包企业运作机制建设研究[D].成都：西华大学，2014.

[5]曲杰.社会保障体系下降低企业用工风险的基本策略[J].企业改革与管理，2015（5）：93-94.

[6]王吉飞.我国建筑劳务企业的现状及发展[J].华北电力大学学报（社会科学版），2010（2）：47-49.

[7]吴书安，闫志刚，高云.政府规范建筑劳务分包工程交易对策的研究[J].扬州职业大学学报，2013（1）：42-45.

篇(2)

对建筑工业化的研究国内外学者主要集中在推进机制、集成方法、效率提高等方面，对于我国建筑工业化推进制约因素的研究目前较为缺乏。李本悦等(2014)将我国建筑工业化发展缓慢，普遍率较低的原因归结为建筑工业化经济效益不高、民众对建筑工业化存在偏见、建筑工业化发展方向不明确和范畴狭隘等方面，并提出了具体的发展对策［1］。刘禹(2012)阐述了我国建筑工业化发展的体制，并从结构预制化与产业集成化两个方面对发展建筑工业化进行了论述，提出我国当前建筑工业化发展的选择路径与需要解决的现实问题［2］。亓霞等(2015)从法律法规、政府作用、市场力量、技术进步4个方面分析我国建筑工业化和国外成功的建筑工业化发展的主要差距并提出了我国建筑工业化发展的对策方法［3］。上述学者虽然都对我国建筑工业化发展过程中遇到的问题和原因进行分析，但是并未对我国建筑工业化的推进过程难题进行深入阐述探讨。本文注重研究我国建筑工业化的推进问题，提出建筑工业化推进的制约因素，并基于系统动力学模型，提出推进我国建筑工业化过程实施的方法建议。

2我国建筑工业化推进制约因素

本文基于对建筑工业化内涵和意义的阐述，通过文献检索法、专家调查法、数据分析法等综合集成的理论分析方法，将我国建筑工业化推进的制约因素归结为:政策环境(P)、施工技术(T)、经济成本(C)、组织管理(M)四个方面，并按照分层组织、层级统一原则，将这4个因素划分为13个影响因子，我国建筑工业化制约因素及各因素所包含的制约因子。政策因素是影响其他制约因素首要环节，也是建筑工业化推进实施的关键所在，对于建筑工业化的发展有着举足轻重的影响。施工技术的发展是建筑行业向建筑工业化革新的前提和基础，也是推动建筑工业化发展的驱动力。成本无论是设计单位、施工企业和生产企业的命脉所在，建筑工业化推进困难问题的出现，很大程度上是由于各参与方考虑到成本对自身企业发展的影响。对涉及建筑工业化的各参与方、各道施工工序以及各预制构件的组织管理，是提高建筑工业化效率的关键，也是促进建筑工业化发展的管理技术支撑。因此，本文构建了由政策环境、施工技术、经济成本、组织管理构成的我国建筑工业化推进制约因素四维体系，形成了P－T－C－M一级制约因素层级，并包含了13个二级制约因子。基于上述理论阐述和分析研究，本文利用系统动力学模型(SystemDynamics，SD)［4］，将我国建筑工业化推进制约因素及各制约因子构建于系统动力学模型体系，并对各因子的相互影响趋势及逻辑关系绘制于系统动力学模型图中，如图2所示。

3我国建筑工业化推进对策建议

由上述的分析可知，我国建筑工业化在推进过程中受到政策、技术、成本、管理等方面的制约，并由各制约因子的综合作用，使得我国建筑工业化在进一步实施和推进过程中出现了进步缓慢、难以发展的尴尬局面。由此，本节针对我国建筑工业化的发展现状，从我国建筑工业化的制约因素和制约因子出发，基于制约因素和制约因子的系统动力学模型分析，提出我国建筑工业化推进的对策建议。(1)政策环境方面。完善建筑行业的政策法规，实现政府对建筑工业化的统筹;政府应大力提倡全行业积极推行建筑工业化施工，使建筑工业化成为建筑业发展的风向标。(2)施工技术方面。首先应当建立完善的行业标准体系，实现建筑施工的统一化和标准化;其次施工企业应当抓住建筑工业化的发展契机，提升企业的施工能力;最后，生产单位应确保预制构件生产的科学规范、预制构件施工的确实可行、预制构件使用的安全有效。(3)经济成本方面。施工企业应当通过技术革新、工序改进等手段，形成施工流水作业线，以质量高、速度快、产量大的方式来降低企业整体施工成本。生产企业在注重预制构件的质量同时，应当重视科学技术的发展，用新型技术降低构件成本。(4)组织管理方面。工程管理方应当注重各参与方的协调指挥，提高工程整体施工的集约化程度;施工的组织安排应当根据施工的实际进行科学合理的实施，避免因工序组织衔接造成施工进度的减缓，甚至是工序质量的降低。最后，应当设置专门的预制构件管理机构，负责预制构件的调度使用，确保预制构件调度的合理有序。

4结语

篇(3)

【关键词】新型建筑工业化；发展；设计要点；优势；

新型建筑工业化就是指通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业的生产方式，来代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式。新型建筑工业化的基本内容是采用先进、适用的技术、工艺和装备，科学合理地组织施工，发展施工专业化，提高机械化水平，减少手工劳动作业；发展建筑构配件、制品、设备生产并形成规模经营，为建筑市场提供各类通用建筑构配件和制品；制定统一的建筑模数和重要的基础标准，合理解决标准化和多样化的关系，建立和完善产品标准、工艺标准、企业管理标准等；采用现代管理方法和手段，优化资源配置，建设节能环保的现代化建筑。

一、建筑工业化的发展历史

建筑工业化在国外的发展历程，主要经历三个阶段。第一阶段是在20世纪50年代末开始新型建筑工业化，注重数量和效率。表现为二战结束以后，在巨大的社会需求下建造了大量的建筑。进入20世纪80年代以来，人们要求的不再是建筑的面积或规模，而是多样性。“标准化”开始向“多样化”转变，这就是第二阶段。现在已经进入了第三阶段，重点转向节能、降低物耗、降低对环境的压力以及资源循环利用的可持续发展阶段。

我国建设部于改革开放初期颁布实施了行业标准JGJ1-79装配式大板居住建筑结构设计和施工暂行规定，后来修订为《装配式大板居住建筑设计和施工规程》。但由于种种原因，我国新型建筑工业化的步伐曾一度停滞。

二、新型建筑工业化发展的设计要点

1、建筑图纸的绘制。新型建筑工业化的图纸绘制是根据建筑构建的类型、规格、质量材料等，将其中建造量最大、使用面积广、共性多、通用性强的建筑配件和零部件、设备装置经过综合研究编制而成的标准设计图。图纸绘制分为两个阶段，第一阶段是初步设计阶段，它是在工程开始前针对工程的建设目的、施工方案、平面和结构要求等绘制的参考图纸；第二阶段是施工中为了修改和完善初步的施工设计，对出现的一些变动的再设计。新型建筑工业化对建筑工程的效率、环保、成本和技术都有很高的要求，建筑图纸的准确绘制便可以在很大程度上满足新型建筑工业化的各项要求，将工程的各项资源得到最合理的配置，减少问题出现的几率，保证工程的质量。

2、建筑材料的采购。建筑材料是整个项目工程进行的基础，它与建筑结构共同搭建起整个工程的框架。现代建筑工程对材料的要求是高强度、轻质量和多功能，而这些材料正是新型建筑材的特点，所以加强新型建筑材料的研制开发，着重推广高性能、低能耗以及可再生的建筑材料是新型建筑工业化的要求，更是现代建筑工程的发展趋势。

3、建筑模数的利用。建筑模数是指在建筑设计中，统一选定的协调建筑尺度的增值单位。它是建筑物、建筑构配件、建筑制品以及相关设备尺寸相互协调的基础，所以每项建筑工程的启动，都必须进行相应模数的分析。目前世界上统一采用的基本模数数值用M表示，也就是1M=1000mm，在它的基础上又分为扩大模数和分模数。其中扩大模数的基数是3M、6M、12M等，我国一般采用3M为标准建筑模数，可以满足使用的要求，又能减少构配件规格类型。建筑部件的构造都应该按照模数进行设计，这样就有利于生产企业生产出工程所需规格的生产预制构建。

4、建筑结构设计。建筑结构设计就是设计人员对施工建筑的表达。安全性是建筑工程首先需要保证的，在工业化建筑施工前就要对建筑结构体系进行深入的思考与核算。常见的房屋建筑结构有砖木结构、砖混结构、钢筋混凝土结构、框架结构、剪力墙结构、钢结构等，每种结构各有自己的特点，但是这些传统的建筑类型，并不是我国现阶段发展新型建筑工业化的主要模式，新型建筑工业化设计需要的建筑结构体系主要有以下几种类型，分别是全预制装配式钢筋混凝土剪力墙结构、全预制装配式框架结构和全预制装配式板柱结构体系等。这些结构形式全采用工厂化的制作，产品质量有保证；外墙装饰面和外墙板同时预先制定减少了现场的装饰工作量，提高了建筑工程的进度；此外减少现场的作业量降低了粉尘和污染比较环保。

5、构造节点的安排。新型建筑工程的开展会产生一些交接口，这些交接点就是问题经常出现的地方，所以在交接点材料的使用上必须慎重，既要保持其经济适用性更要保证其安全性。通常在工业化的建筑工程中，各构造节点的施工设计是整个建筑工程的重中之重，任何节点出现问题可能导致影响整个工程项目。而构造节点包括三个方面，分别是组件之间的连接点、预制构件和设备管线的组合、建筑构件与预制品的组合等方面。对这些构造节点的设计要从整个工程的大结构下进行，能不设置这些节点就最好少设置，而节点的材料之间的类型和特点也要相适应，在使用这些节点材料的同时，更要注重对这些材料的研发。

三、新型建筑工业化设计发展的优势

新型建筑工业化设计发展的优势主要体现在以下几个方面。

1、设计的简化。当新型建筑工业化实现时，建筑的构件也会标准化，结构设计不再需要对每一种荷载都设计一种截面，也不再需要画出很多的图纸，而只要选择合适型号的构件就可以了。

2、方便施工现场的管理。新型建筑工业化要求的机械化程度很高，需要的人工就相对减少了。更少的人员和更多的机械化使得现场更接近于工厂的形式，很大程度上方便了现场的管理。

3、施工效率的提高。建筑的各部件几乎均在工厂预制完成，甚至装修也在工厂完成，现场只是完成吊装和拼接。国外的经验表明，采用预制装配式建造方式与现场手工方式可节约30%的工期。

4、施工质量的提高。工厂预制则是在稳定的工厂环境中，大规模机械化生产，使得各部件都有相似且可靠的质量，从而有利于结构整体的可靠性保证。

5、环境的影响减小。大部分建筑部件都在工厂内预制完成，现场作业大大减少，其带来的噪音、粉尘等污染也得到很好的控制。工厂的加工速度快，整个工期也较短。

6、节约成本。据统计，与传统现场施工方式相比，新型建筑工业化方式每平米建筑面积的水耗降低64.75%，能耗降低37.15%，人工减少47.35%，垃圾减少58.89%，污水减少64.75%，对资源节约的贡献非常显著。

结束语

随着经济社会的发展，新型建筑工业化必将成为我国建筑工程未来的发展方向。新型建筑工业化对于建筑工程质量的整体提升，具有十分重要的影响。在新型建筑工业化发展中，设计师应改变传统的操作模式，抛开独立思维，将设计与研发相结合，从而促进我国建筑业的发展。

参考文献：

[1]史晓燕等.谈我国建筑工业化的实施途径[J].山西建筑，2011

[2]李本悦，徐成，樊启广.建筑工业化的发展现状与对策[J].山西建筑，2014

篇(4)

关键词：建筑；工业化；自动化；产业化；现状；发展

20世纪80年代以来，建材工业自动化发展速度较快，除了计算机的应用外，分析检测仪器和装备也取得了较大的进展。工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下，按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性技术。

1 建筑工业化含义

建筑工业化主要指“新型建筑工业化”或“住宅产业现代化”，就是指通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业的生产方式，来代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式。新型建筑工业化的基本内容是采用先进、适用的技术、工艺和装备，科学合理地组织施工，发展施工专业化，提高机械化水平，减少手工劳动作业；发展建筑构配件、制品、设备生产并形成规模经营，为建筑市场提供各类通用建筑构配件和制品；制定统一的建筑模数和重要的基础标准，合理解决标准化和多样化的关系，建立和完善产品标准、工艺标准、企业管理标准等；采用现代管理方法和手段，优化资源配置，建设节能环保的现代化建筑。

2 建筑工业自动化的现状

目前我国大力发展建筑工业化的主要几类企业：房地产开发类企业、建筑工业化全产业链式企业、钢结构生产企业、部品一体化生产企业等。

房地产开发企业主要是做住宅的产业化，而选择住宅产业化的目的是为了更好地控制建筑质量，同时通过工业化生产缩短建筑建造周期提高资金周转率。房地产企业具有资金的优势，但前期研发需要进行标准化体系设计、预制构件的试验，这并不是房地产企业所擅长的内容。房地产企业在上游供应环节进行部品、材料研发，并应用于自身住宅开发，寻找构配件、部品工业化生产企业，建立畅通有效的供应链体系，从国际建筑工业化的发展路径来看，将成为未来建筑工业化的领军企业。

做建筑工业化全产业链的企业多是由施工企业或预制构件生产发展而立，从最初的施工安装或预制构配件生产为优势，不断加大研发力度，向上游标准设计、现场装配安装甚至建筑产品的销售方面延身，实现全产业链的整合。从国际建筑工业化的发展路径来看，是未来建筑工业化的领军企业。

随着钢结构行业的发展，我国已经涌现一批领先的具有先进研发、设计与生产能力的钢结构企业。钢结构企业易于实现工业化生产，标准化制作，可再生得复利用，是建筑工业化的理想结构材料。建筑工业化成为钢结构企业的得要发展方向，但由于我国依然以混凝土结构为主，钢结构的使用比重相对要小，而且使用钢结构的工业化建筑成本会更高。

3 我国建筑工业自动化发展

3.1 结构构件装配化

在建筑工业产业化中，结构构件装配化是最为重要的组成部分。构件装配化主要是用于高层、中层结构的施工，初始时并不需要对所有构件都实行装配化，可以优先进行外墙保温墙板的预制问题，将外墙装饰层、保温层、结构层合三为一，这样制成的预制板不但能够明显加快工程施工，而且又避免了墙体外脚手架的搭设、外墙保温层的铺设，既消除了施工中的安全隐患，又确保了工程施工质量。结构的内承重墙仍可考虑现场浇注，楼板采用预制楼板或者叠合楼板，取消楼板支模的施工；对于隔墙、楼梯、阳台等，可以使用工厂预制构件，以避免抹灰作业。采用以上措施后施工现场现浇混凝土工程量仍很多，但由于商品混凝土站的增多以及泵送混凝土技术的发展，已经可以实现混凝土浇注机械化作业。对于6层以下的多层住宅，可以结合标准住宅设计而采用全装配结构；对于钢结构及框架结构，可以采用永久性模板和叠合楼板充当建筑物的楼板。

3.2 加快标准体系与法制建设

建筑业的工业化改革势必带来安全检验的困扰，如工厂预制件的合格标准，构配件搭接节点或截面的检验，以及整体建筑的稳定性。右图是魏尔曼提出的标准化空间的三维示意图，他提出一个专业的标准化内容包括术语符号，规格，采样与检验等，尽管我国已对构配件的生产尺寸及组件设计提供了统一标准，但是对于不同结构体系的设计生产，施工验收以及相关图集的专业术语等没有明确清晰的划分。部件的生产缺乏模数化，系列化和通用化，部品与主体，部品与部品之间的节点粗糙误差大，缺乏相应的市场规范，容易导致搭接错位或留存交界缝等问题。因此，政府部门应充分发挥其导向作用，在宣传推广工业化建筑理念的同时，加快完善我国模数统一协调标准，推进标准化体系建设，依靠过硬的指标和可信的监管机制，为工业化进程推广良好市场，逐渐形成适应建筑工业化发展的管理制度。

3.3 运用BIM技术实行信息管理

建筑业拥有庞大的生产链，不仅受到国家及地方政府政策的影响，而且其生产模式有明显的地域性限制，如受到当地地形气候影响等等。概括地说，建筑业具有“零星化”和“分离化”的特点，涉及方面多而广，市场结构复杂，协调管理困难，普通的管理模式将无法满足工业化需要。引入信息化模式，推动工业化和信息化同步发展是促进我国建筑业升级的捷径，BIM作为新兴的信息化管理技术具有信息共享及可视化模拟等多项功能，在工业化装配化搭接过程中可以进行有效的指导搭接位置、可视化模拟施工工序和及时反馈构配件生产误差信息，此外利用BIM的4D动态管理系统，对施工进度，资源动态，质量安全和场地进行有效的协调控制，优化组织流程，增强产业链协同能力从而达到增强房地产企业核心竞争力的目的，推动我国建筑工业化发展。

结束语

建筑工业化是我国未来发展的必然趋势，在这条充满机遇与挑战的道路上，依然存在着很多压力和困难。如此浩大的工程不可能一蹴而就，要想让工业化不只停留于纸上谈兵，不仅需要更多的实践基础来支持理论，而且需要业内业外各方面的努力。我们应当在了解现状的基础上拓宽视野，吸取国内外经验并源于现实综合考虑我国国情，探索出一条属于自己的建筑工业化道路。

参考文献

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[3]陈建伟，苏幼坡.预制装配式剪力墙结构及其连接技术.世界地震工程，2013（3）：38～48.

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关键词：3D打印技术；工业化；建筑；农村

笔者设想，将3D打印技术与工业化建筑相结合，探索“建筑3D+”的新模式，为此建筑新模式的广泛应用打下基础，以此推动建筑行业的大革命。从理论角度看，3D打印技术又称“快速成型”技术，其主要由快速成型技术发展而来；是一种以数字模型为基础，运用粉末状金属、特殊蜡材或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式矶阅勘晡锾褰行构造[1]。3D打印机的材料主要是金属、陶瓷、塑料、砂等粉末，是实实在在的原材料，其原理是通过电脑控制把打印材料用喷头一层层叠加起来[2]，最终把计算机上的设计图变成现实。而工业化建筑即将整个建筑生产活动系统化、集约化、标准化，同时将建筑物各部件进行预制后直接装配的建筑模式。工业化建筑正在逐步走向建筑行业之中。

一、国内外3D打印技术发展现状

近几年，3D打印技术正在逐渐被运用到各个行业，3D打印技术运用于建筑领域开创了建筑业技术创新的先河，这项技术在建筑领域的运用将彻底颠覆传统的建筑行业，一种新型的建筑模式正在悄然兴起。

近年来，3D打印建筑在国内受到高度青睐，并在多地成功运用到实际建造过程中。2014年4月全国首批3D打印建筑物在上海高新青浦园区亮相，仅花费24小时就成功的打印出10幢小屋；2015年1月，在苏州成功地打印出别墅；在山东，计划运用3D打印技术建造世界上最大的3D打印建筑群―月亮湾湿地公园；同样在山东，将利用三维彩色打印机打印出第一个彩色的创意建筑。2016年3月，盈创建筑科技（上海）有限公司在苏州的工厂内，运用3D技术打印出两幢苏州园林般的中式庭院，受到了参观者高度的赞誉；据中国3D打印网报道，北京通州区耗时45天，打印出了一幢两层高、400平米、可抗八级地震的别墅。

据报道，荷兰的建筑师简加普・鲁基森纳斯（JanjaapRuijssenaars）与意大利发明家EnricoDini（D-Shape3D打印机发明人）一同合作，3D打印全球首个商业建筑----别墅式酒店；美国教授比赫洛克・霍什内维斯成立的3D打印技术项目――“轮廓工艺”欲进军房屋建造领域；2016年5月全球首座3D打印办公室在迪拜开幕，这一办公室建设时间仅17天；“3D打印建筑和新打印材料”成为2017年美国科学促进会（AAAS）讨论的重点。近日硅谷公司公布的一项3D打印技术，将过去逐层堆叠打印方式改变为在液体中直接打印。其速度不仅提高了25-100倍，而且可以打印出高强度、形状各异的更加细腻精致的物品。这恰好迎合了当下人们多样化的审美需要，也为3D技术的发展开拓了更为广阔的前景。

二、工业化建筑方面的发展现状

我国已成为全球第二大经济体，但我们的发展却是以环境和能源为代价的粗放式发展。为此，转变建筑发展方式已成为建筑业的必经之路。2006年国家住建部就首次提出建筑工业化，自此以来，国家不断鼓励建筑工业化、产业化。在欧美，建筑工业化率已经达到70%-80%以上，在国内则刚刚起步。根据住建部公布的数据显示，2014在全国新开工的建筑中，产业化建筑面积仅占新开工总面积的0.34%，此后两年在此基础上小幅上升。所以加快建筑工业化已成为我国建筑业发展的迫切需要。

2016年我国的建筑工业化趋势正在逐步形成，湖南长沙远大可建集团和中南集团的NPC体系（预制装配技术体系）技术研究正在逐渐向建筑工业化靠拢。国家也出台了相关政策引导建筑工业化，而且整个社会对建筑工业化的认知度也提高了，处于整条产业链上下游的公司也都争先搭上这一发展快车，积极向工业化靠拢和转型。

2017年，举办的中国国际建筑工业化及装配式建筑产业博览会上，展览了大批装配式建筑样板房和装配式结构系统；在北京开展的以“共筑明日之家，发展低碳经济”为主体的第十六届中国国际住宅产业博览会上，展出的也多为装配式结构的建筑；杭州、宁波和绍兴等地的相关部门甚至要求在中心城区出让或划拨的土地上新建的项目，全部实施装配式建造。一时之间，我国掀起了一股发展工业化建筑的热潮。

但总体来说我国的建筑工业化起步晚于西方一些国家，发展规模与速度也是远不如这些国家。二战后，在西方国家亟需解决大量的住房问题，然而劳动力却严重缺乏的情况下，就开始推行建筑工业化，如日本、美国、英国很早就开始积极推动建筑工业化。占相当大的市场份额的模块化建筑是英国住宅产业化的主要模式，世界上率先在工厂生产住宅的国家当属日本。总之，中国与发达国家在建筑工业化方面相差逾10倍。

三、我国建筑业现状

近年来，我国经济不断发展，城市化进程加速推进，与此同时，政府大力加强基础设施的建设，因此建筑行业也取得举世瞩目的成就。

进入21世纪，我国建筑业总产值和增加值都实现了飞跃式的发展。2015年，我国的国内生产总值为67.67万亿元，同比增长6.9%，建筑业总产值为18.07万亿，同比增长却只有2.3%。这足以证明建筑业在整个国民经济中的分量，但其发展速度却不利于整个国民经济的发展。这更加说明了我国建筑业转型升级的必要性。

我国的建筑业总产值不断增大，劳动生产率也在逐步提高，但其经济效益却一直稳步不前。如何提升我国建筑行业市场同世界市场竞争力，使其更好地促进我国经济持续健康发展，是我国建筑行业必须解决的一大难题。因此，转变建筑业的发展方式，提升其科技竞争力，推动传统建筑模式的改革，走绿色、工业化建筑之路已成为建筑行业健康发展的迫切需要。

综合上述因素，本文们提出的3D打印+集约化建筑正好顺应了建筑业发展的趋势，为推动建筑行业的革新提供了契机。

四、农村建筑发展现状

在国家新一轮改革浪潮的推动下，农村改革更是上升到了历史的新高度，国家要求全面推动农村改革，以实现全面建成小康社会的目标。众所周知，改善农村住房条件，是建设社会主义新农村的必经之路。另一方面，许多农村大力发展乡村旅游业，风格各异的观光建筑也成为农村建筑的一大方面。农村广阔的建筑市场也为3D打印建筑走进农村提供了价值支撑。

然而农村住房建设却面临着许多问题，建筑结构粗略，质量差，采光、通风等没有得到较好的处理，保温隔热效果较差，房屋性能差；另外，由于许多农村地处山区，运输不便，建筑成本高。再者由于农村住房建设较为粗放，滥砍乱伐的现象依然十分突出，因此对环境的威胁依旧十分严峻。恰好，3D打印建筑能满足农村建筑风格多样的需求，并且有利于改善建筑物的性能和优化建筑物的结构，提高建筑物的质量。另外，农村多为低矮的单体建筑，这也这正好解决了3D打印机体积上的难题。

五、发展前景

虽然3D打印建筑的理念才诞生度短短的几年，但S多国家纷纷进行试验和探究，欲占领这一发展先机。迪拜市政府欲制订新法例以规范3D打印技术在建筑领域的应用，希望到2030年之前使迪拜成为全球主要3D打印技术的中心之一；韩国直接对3D打印实行减免税，以鼓励其发展；2016年8月23日，国家住建部《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》，规定积极开展建筑业3D打印设备及材料的研究。由此，不难看出3D打印建筑的重要性和战略性，所以尽快抓住3D技术的发展机遇，必将对社会产生重大的影响。

3D打印技术不仅可以降低成本，绿色环保、高性能；更重要的是可以打印出复杂、特殊、个性化的建筑产品。但由于现在3D打印只能断续打印大的构件再拼接。对于高层住房的应用有一定困难，所以，农村低矮建筑是优先进行实践的最优方向。但是随着相关难题的攻克，3D打印将使建筑风格更加多样化，结构更加稳定合理。

装配式建筑实现设计模数化、标准化[3]。不仅户型优化设计，极大提高了效率；而且预制建筑构件工厂化、标准化生产质量保证。节省了大量的人力、物力、原材料、时间等，省去了许多工序，同时也符合国家节能、低碳、节约经济的发展要求，顺应了住宅产业现代化和人居质量提升的发展方向。

通过将3D打印技术与工业化建筑相结合的模式，率先在农村发展，也为其进一步推广到整个建筑行业做了充分的实践基础和理论来源，这一模式必将被广泛运用于建筑行业，甚至于其它制造业。为此将推动整个社会生产力的大变革。

结语

总之，推动建筑行业的革新，创新建筑模式和建筑生产方式已成为建筑发展的必然。而“3D打印+集约化”的建筑模式正好代表了建筑行业的最新发展方向。目前，有必要群策群力，解决好这一模式的难题，成功的运用并推广这一模式必将引领建筑行业走向新的高度，从而推动整个生产力的变革，进而推动人类文明的进步。

参考文献：

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[3]崔璐.预制装配式钢结构建筑经济性研究[D].山东；山东建筑大学，2015.

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Abstract： New building industrialization is a new kind of architectural production. The article focused on the reasons that the new building industrialization is suitable for building sustainable development， reasons and entry point for development of construction industrialization， and so on.

关键词： 建筑；可持续发展；建筑产业化

Key words： building；sustainable development；building industry

中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）05-0057-02

0 引言

最近在网上看到这样一则消息，远大将在长沙建造一座集住宅、酒店、学校、医院、写字楼等多种业态于一体的高达838米、220层的可持续装配式钢结构建筑——“天空城市”综合大楼，比现世界最高楼迪拜塔高50层，总高度要高10米。项目净占地30亩，建筑面积100万平方米，可容纳30400人，总投资不低于40亿元，项目开发周期为1年，建设周期仅7个月。该项目采用远大自主研发的工厂化可持续建筑技术，技术核心是全钢结构模块化。主要优势体现在抗震、节能、净化、耐久、节材、可循环建材、无扬尘污水垃圾施工等方面。

在对这则消息感到惊讶的同时，也对其所倡导的建筑理念及模式的前景比较看好，这就是新型建筑产业化。在强调绿色低碳、节能减排的今天，新型建筑产业化应该是实现建筑的可持续发展的一条重要途径。

1 新型建筑产业化

新型建筑产业化又称新型建筑工业化，由北方工业大学和天津大学共同完成的《建筑工业化发展研究》中提出，新型建筑工业化是“以构件预制化生产、装配式施工为生产方式，以设计标准化、构件部品化、施工机械化为特征，能够整合设计、生产、施工等整个产业链，实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展”的新型建筑生产方式。该定义不仅从生产方式的角度充分考虑了建筑生产的设计标准化、生产工厂化、施工机械化和管理信息化及其在经济效益等方面的表现，更从环境、社会效益、全生命周期等方面充分考虑了可持续发展因素。

新型建筑产业化的主要内容有：（1）建立各种建筑构配件、装饰材料、商品混凝土以及其他建筑制品等专业工厂，发展工厂化生产，并形成适度的规模经营，为建筑市场提供各类建筑使用的系列化的通用建筑构配件和制品。（2）统一建筑模数制，以协调建筑尺寸和建筑参数，逐步实现建筑标准化，首先是各种建筑部品标准化；进而形成大板、框架、盒子等多种类型的建筑体系。（3）在科学合理地组织施工的条件下，采用先进、适用的施工技术、施工工艺、施工机械，实现施工专业化、机械化，以降低劳动强度。（4）采用现代科学管理手段和方法改革传统的经营管理理念及方法，实现组织管理科学化，采购与施工专业化与协作化，进而达到优化资源配置，不断提高经济效益和社会效益的目标。

2 新型建筑工业化符合建筑的可持续发展理念

发展新型建筑工业化，可以提高劳动生产率，改善劳动条件，加快我国建筑业发展的步伐，优化建筑产业结构，实现建筑业可持续发展。具体地说各种装配式建筑部品在工厂内制造，可以在很大程度上减少在现场的湿作业，避免了传统工地上因砂浆搅拌、混凝土养护等导致施工现场满是废水的现象。所以说，新型建筑工业化是符合当今世界所提倡的可持续发展方针的。

3 大力发展建筑产业化的原因

3.1 我国目前的建筑工业化发展水平要求要大力发展建筑产业化 国外的建筑产业化发展较早，尤其是住宅的产业化率比较高。例如日本和美国住宅的产业化比率达到70%，英国达到75%以上，瑞典甚至己达到80%以上。我国的建筑量约占世界建筑总量的50%，但建筑产业化率仅为7%。因此，建筑工业化在我国尚有极大的发展上升空间。

3.2 节能减排客观要求发展建筑产业化 我国把建筑业列为三大重点节能减排领域之一。建筑产业化可以通过采用新技术、新材料、新工艺，在精细化的管理下在工厂内的流水线上生产，这样可以有效的减少生产及施工环节产生的的浪费，使得材料用量大幅减少，建筑材料使用功效大大提高，有效减少建筑物使用阶段的能耗。

3.3 人口老龄化的趋势以及劳动力就业观念改变的形势均要求发展建筑产业化 根据相关资料显示，我国人口老龄化趋势加剧。而且新生代农民工的就业偏好开始转向劳动环境和就业条件更好的行业，他们不愿意从事建筑业。这使得从事建筑业的劳动力资源数量相对减少，劳动力成本显著上升，这将会从深层次上改变建筑业多年来依靠丰富的廉价劳动力资源的发展模式。

3.4 提升建筑企业管理能力及产值利润率要求发展建筑产业化 由于建筑业企业处于整个建筑行业的末端，其只能得到服务报酬。而在建筑产业化生产模式下，建筑企业则可以根据自身的技术特点，通过差异化的设计、严格的施工管理、快捷的施工安装，为业主提供差异化的建筑产品，这虽会对建筑企业的管理能力提出更高的要求，但同时也使建筑企业变成了真正的建筑产品制造商，进而获得较高的利润率。

4 新型建筑产业化发展的切入点——住宅产业化

4.1 建立完善的住宅部品体系 我国的住宅产业化水平与以往相比有进步，但总体水平与发达国家相比差距还很大。尤其是住宅部品体系的发展还很落后。建立完善的住宅部品体系要实现住宅部品的开发、生产、供应的系列化、标准化、通用化。这需要建立完整的建筑模数协调制度、标准化设计体系使得建筑与部品的配套性与通用性高度集成，并配以能够规模生产、配套供应的部品生产厂供应高精度的部品，辅以配套的施工工艺、施工机械、科学管理与组织，并大力开展部品认证来提高住宅的品质和性能，以形成设计标准、开发系列、生产规模、供应配套、模数协调、技术集成的部品体系，实现住宅建设由粗放型向集约型转变。

4.2 加强产业协作 加强产业协作，要通过建立战略联盟使上下游企业相互协作，达到优势互补、资源共享，形成产业链上的各企业相互依存、共同发展的“生态链”。具体地说就是建筑设计单位、标准编制单位、科研单位、开发企业以及相关部品企业、施工企业应组织起来，成立“产业联盟”，搭建共赢的平台，形成完整的产业链，加快新材料新产品的推广应用，加速科技成果向现实生产力转化，实现科技成果与需求的有效对接。在加强产业协作过程中，开发企业应发挥引导和带动作用，而科研设计企业的主要任务是加强对技术的集成和系统的整合。

5 结语

远大“天空城市”综合大楼项目个人认为还存在一些疑问，比如：7个月建成能做到吗？这么高的楼遇风遇火咋办？大面积玻璃墙符合环保要求吗？但不管它能否完成，其还是给我们描绘了一幅我国新型建筑产业化发展的宏伟蓝图和建设理念。但发展新型建筑产业化所需的投入巨大，所有这些并不是一个或几个像远大这样的建筑企业个体所能够独自承担和推进完成的，它需要政府相关主管部门出台鼓励及奖励性政策，积极扶持先进企业，由点及面推动建筑企业整体走上建筑产业化之路，为建筑可持续发展探索出一条可行之路。

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Abstract： In this paper， based on the characteristics of BIM's visualization and information sharing， this paper constructs the "management side―the design side― the production side―the construction installation side" based on BIM. The paper analyzes the influence mechanism of the subsystems and the subsystems by using the system dynamics， and finds out the important factors in the system as variables to construct the causal feedback diagram of the BIM-based industrial collaborative construction process system. Based on the causal feedback mechanism of system dynamics， this paper establishes the reason tree of the model research system， provides the basis for designing and optimizing the industrial construction process system based on BIM， and also plays a certain reference value to promote the construction industry of China 4.0 Practical application value.

关键词：建筑工业化；BIM；协同建造流程；系统动力学

Key words： building industrialization；BIM；collaborative construction process；system dynamics

中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）18-0105-04

0 引言

随着建筑业信息化程度不断提高、工业化建造模式的不断发展，低碳、节能、高效、智慧的建造模式已经成为建筑业的发展趋势，而将BIM与建筑项目结合的协同建造流程将会促进我国建筑业产业转型升级。在建筑工业化中，设计方、构配件生产方、施工安装方与管理方四者的协同显得尤其重要。目前国内外学者对建筑工业化的协同设计主要局限于设计或设计施工阶段，缺乏对建筑工业化背景下运用BIM技术实现设计、构部件生产、施工装配、管理四者的协同设计相关的研究[1]。而我们通过大量文献阅读，发现通过设计方，构配件生产方，施工安装方、项目管理方四方的协同协作关系，能提高建设项目的的质量以及效率，同时能够达到环保，节约成本等要求[2]。通过系统动力学原理分析基于BIM的协同建造模型，整体地考虑系统，进而了解基于BIM的协同建造流程系统的组成及四个子系统之间的交互作用与关键影响因素，为基于BIM的协同建造流程系统的运行提供依据与保障。

1 协同建造流程架构

BIM允许建设不同参方以及拥有不同专业背景的项目各利益相关者在获得相应权限的基础上，获得关于项目最新、最精确的信息，从而协调项目运行过程中的各项工作[3]。管理方、设计方、构配件生产方、装配施工方可以利用BIM技术可视化的功能对项目全过程进行实时跟踪、调控和优化。图1说明了基于BIM技g的信息化协同建造整体系统框架。整个系统由BIM的3D模型和“管理―设计―制造―施工”两大系统，5大部分组成，利用应用程序接口（API）实现数据管理与3D模型的无缝集成。构建基于BIM技术的“管理―设计―制造―施工”协同建造模型，最终获得由管理信息模型、建筑工程信息模型、制造模型和施工装配模型四者整合在一起的协同建造系统模型。通过建立清晰的工作分解结构和明确的资源配置关系，将项目各方工作流程化、系统化，实现项目管理的协同效应、决策支持和实时控制，从而为项目管理方、设计方、生产制造方、施工方之间的协同管理和决策制定提供分析依据[4]。

2 协同建造流程分析

2.1 BIM与工业化建造模块

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型的简称，其以工程项目的各项相关数据为基础，建立相应的BIM数字化模型。BIM数字化模型及相应数据中心能为建设各方提供完整的、与实际情况一致的工程项目信息，其对工程项目物理特性和功能特性的数字化表达，在工业化建造模式下可以为建设方、设计方、构件生产方和施工装配方建立起沟通的桥梁，并提供处理工程项目问题所需要的即时信息[5]。以BIM为核心的信息化技术能使通过现代化制造、运输、安装和科学管理的工业化协同建造过程得到充分的实现，建设参与各方以BIM协同平台为沟通桥梁，解决建设各阶段信息断层问题，便于各方协同建造，消除信息传递孤岛，加强协同、提高效率、降低成本，在建造各阶段形成集成生产技术，实现建筑产品经济、环保、高效的目标[6]。

2.2 流程要素分析

相互联系且相互影响的元素构成各类系统。从初步研究来看，影响协同建造流程系统的因素多种多样。综合以往有关影响建筑工业化发展的研究和论述，根据系统动力学模型中的反馈机制，本文进行了简单的定性分析。选取关键要素，形成反馈回路模型。后经研究筛选最终确定了工程进度、工程成本、BIM协同中心支持、综合管理水平、劳动力需求等26个影响协同建造的关键要素，这些要素主要涵盖在管理子系统、设计子系y、生产子系统、施工安装子系统以及BIM的3D模型五个方面，这五个方面的各要素相互影响、相互作用，共同构成基于BIM的工业化协同建造流程动力学系统。

2.3 协同建造流程因果回路图的建立

系统动力学将因果关系定义为元素之间的联系，正是这种联系所构成的因果关系构成了系统的功能和行为。因果反馈图反映变量之间的因果关系，因果关系图通过反馈回路说明系统内各变量的因果关系及其变化，系统动力学即是透过系统中各反馈回路的动态因果关系来反映实际问题。因此，因果关系的分析是系统动力学模型建立的基础，它可以清楚地描述系统的动态运行及逻辑关系。本文研究的基于BIM的工业化协同建造流程系统各子系统因果关系图如图2-5所示。

3 协同建造动力学模型构造

3.1 建模的目的、边界和假设

3.1.1 建模的目的

协同建造系统是多因素的、非线性的、复杂的庞大系统，从初步研究来看，影响协同建造流程系统的因素多种多样，而我们需要有针对性地进行研究，只有明确研究目标，才能根据研究目标确定系统的边界，建立系统的动力学模型[7]。本研究的目的是找出影响协同建造流程系统的主要因素，发现基于BIM的工业化协同建造流程的运行机制。以期发现流程设计的缺陷和优势，为基于BIM的工业化协同建造的推广和实现提供有价值的可行性建议。

3.1.2 建模的边界

系统动力学通过系统内部的信息反馈机制研究问题，需要进行系统边界的划定。系统边界的划定就是根据研究目标确定需要进行研究的系统要素，去除不必研究的冗余要素。变量可以被分为三类，即内生和外生以及不考虑的变量，受系统内部结构影响而确定的变量是内生变量，内因决定了系统的行为。受系统外部环境影响而确定的变量是外生变量。而内因往往起决定性作用。因此选择合理的系统边界是系统动力学模型成功的关键[8]。

本文认为，基于BIM的工业化协同建造由管理子系统、建造设计子系统、生产子系统以及施工安装子系统四个部分组成。基于此，本文参考了大量的相关文献，根据本文的研究目的，从管理要素、设计要素、生产要素和施工安装四个方面出发确定了基于BIM的工业化协同建造流程系统的边界，并因此将系统细分为四个子系统，分别为管理子系统、设计子系统、生产子系统以及施工安装子系统。BIM协同中心支持是实现协同建造重要因素，是从宏观角度对协同建造流程系统进行研究，它的改变将会对协同建造流程效应的实现产生重大的影响。工程成本是影响实施协同建造流程系统的中观影响要素，它从劳动力需求、工艺水平、工程质量和综合管理水平四个方面为基于BIM的协同建造流程提供支撑作用。

3.1.3 建模的条件假设

模型的建立需要在一定的假设情况下，在建立模型时也必须考虑一些关键因素来确定协同建造流程系统结构。所以建模之前需要作一些适当的假设，可以避免由于对系统中一些复杂的、细节的描述不精确而造成系统模拟精确度降低的情况[9]。因此，本文通过对相关文献的阅读、研究以及对实际系统的了解，提出了以下假设，并在此假设的基础上建立协同建造流程系统模型。

假设1：基于BIM的工业化协同建造流程系统的运行过程是一个连续平稳的、无跳跃无间断的过程。协同建造流程系统是相关要素按照一定规律组合的统一整体。本文研究的协同建造流程系统需是一个正常的系统，即它的发展和运行没有出现间断性跳跃性，是一个连续平稳运行的整体。

假设2：在整个系统运行的过程中，不会出现因为受外界影响导致系统无法继续运行的情况。在现实的环境中，基于BIM的工业化协同建造流程系统可能会因为遇到重大变故所以出现系统损坏或崩溃的情况，而本文研究的是协同建造流程系统在正常环境下的正常运行，故需要作此假设。

假设3：协同建造系统的效应可以用流程时间、流程成本、流程质量以及流程协同能力等指标来判定。

3.2 协同建造流程系统流图构建

因果关系图只能定性地描述协同建造流程系统的结构，而不能分析不同变量的性质对该系统的影响。而系统流图根据变量的性质以及它们之间的逻辑关系进行可将变量分为状态变量、速率变量、辅助变量以及常量等[10]。在考虑变量的可计算性和现实性的基础上，通过基于BIM的协同建造流程系统总体因果关系图构建了基于BIM的协同建造流程的系统流程图，如图6所示。

3.3 系统动力学模型分析

通过建立系统动力学模型，可以通过分析影响变量的原因树提出相应的应对策略。在Vensim PLE软件中，选中“管理水平”变量，然后单击工具条上的“Causes Tree”按钮，可以得到其原因树，如图7所示。其余变量同上可得。

由图7可知，BIM协同协同中心的支持以及工程成本是管理子系统中影响管理水平的的主要因素，BIM协同中心依托BIM的信息化、可视化等特点加强与设计、生产和施工安b子系统的信息交换，提高管理水平；而工程的资金投入影响项目的技术、资源及劳动力从而影响项目的管理。

BIM协同中心的支持是影响设计变更的主要因素，BIM协同中心支持通过支持BIM信息平台的运行减少设计变更，降低错漏碰缺的概率。因此，对BIM的有效应用是运行基于BIM的协同建造流程系统的关键因素。

影响工程进度的因素是多元化的，BIM进度跟踪、劳动力需求、工程复杂程度、物资需求以及生产效率都是决定工程进度的直接原因，在生产子系统中，BIM协同中心通过与设计子系统、施工安装子系统的信息共享与效果反馈，提高生产的有效率，加快工程进度，生产构配件效率越高，协同合作越流畅，工程进度越快。

由图10可知，在施工安装子系统中，工程的质量由工艺水平和疲劳状态直接决定，BIM协同中心提供技术支持提高工艺水平同时促进工程质量的提升，工程强度提高造成人员和仪器的疲劳降低工程质量。

通过上文对管理子系统中的管理水平、设计子系统的设计变更、生产子系统的工程进度以及施工安装子系统的工程质量的分析，绘制各变量的原因树，研究影响流程系统的重要因素。得出基于BIM的工业化协同建造流程设计应以各子系统内部的变量影响为起点，以子系统为基础，再分析子系统之间的联系与影响，建立流程，最大化发挥BIM的优势，并提高管理水平，减少设计变更，加快工程进度以及提高工程质量，保证各子系统运行的流畅为前提，同时提高基于BIM的工业化协同建造流程的运行效率。

4 结语

本文通过系统动力学对协同建造流程系统建立模型，通过分析系统变量的逻辑关系绘制因果关系图，依据系统动力学的反馈机制研究问题，建立模型分析各子系统重要变量的原因树并得出结论。通过系统化的流程设计，研究子系统变量，提高子系统运行效率，再以各子系统的流程运行为基础，建立基于BIM的“管理―设计―生产―施工安装”的协同建造流程，使工程项目执行过程更规范化、程序化、协同化。能够在保证项目质量的基础上进一步提高工业化建造模式的效率，并大幅节约成本。基于BIM的工业化协同建造流程克服了传统建造流程的缺陷，打破原有界面重新组织建造过程，应用先进的信息化技术实现多阶段集成化协同建造，致力于实现低碳、节能、高效、智慧的建造模式。

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