(接续上篇)
智能建造∣智能设计施工一体化中降本增效新思路?分阶段与碎片化1“你前面说的考虑施工因素的智能化配筋软件现在还没有,为什么要讨论可行性?”
“没有这类软件不是技术上不具备,而是软件的价值尚未得到体现,因此没有被开发”
“那你说说有什么价值?”
“目前配筋软件客户对象为设计单位,开发的目的是通过生成配筋图纸降低设计人员工作量,软件体现的成本降低仅与设计成本挂钩。这也导致了目前配筋软件的市场较小、需求较少、难以和土建成本挂钩,未能产生明显效益。”
“你是说设计费在建安成本中只占2%左右吧”
“如果配筋图可以放在施工阶段,由设计单位与施工单位共同完成,这类软件的客户群体将转变为施工单位,对成本的影响将直接与土建成本挂钩,具有较大的成本效益和市场需求。这将会极大促进软件研发和完善”
“你设想得挺好,能实现么?”
“如果不讨论配筋拆分模式可行性,就无法产生软件的需求,没有需求也就没人去研发,也就无法证明价值”
如果觉得本文脑洞太大,太长不看版简介如下:
1.配筋深化图拆分模式
寻找新的降本增效思路需要打破常规的思维模式,只有在真实效益的驱动下才会有改进的动力,改变工作模式实现设计与施工双赢。
2.拆分模式的可行性
图审怎么办?造价怎么办?竣工图怎么办?建筑师负责制及EPC模式下的设计与施工一体化提供了突破现有设计模式的可能。
3.设计分阶段交付的分界面
与其单方面的呼吁提高设计费,不如尝试下设计如何参与施工体现新的价值,扩大设计人员的从业范围。拆分模式的工作分界面与实施方案。
4.智能设计的碎片化
当配筋深化不再占据结构设计人宝贵的设计周期,我们才能将设计回归到设计本身。学习敏捷设计的思路,借助生成式智能设计进行碎片化的优化迭代工作。
——2.拆分模式的可行性——
2.1施工图审查与施工许可证怎么办?
要讨论“配筋深化图拆分”模式的可行性,一个难以回避的问题就是建筑工程施工许可证的程序问题。要办理施工许可证必须要施工图设计文件审查合格书,要有审查合格书必须要有全套施工图提供给审查机构。这样看来将深化图拆分的做法好像行不通,但是近年来也有部分地区对部分类型项目发布了施工图设计文件免审措施。
近日宁夏自治区住建厅发布《关于调整施工图设计文件免审范围的通知》,列入免审清单的项目,在申领施工许可证时,不再要求提供施工图审查合格书,项目勘察设计单位需签署并提交《建设工程勘察/设计质量安全承诺书》。此前全国多地都发布了类似规定,或者将房屋建筑施工图由事前审查调整为事后抽查。
对于建筑师负责制项目,近期也有地方出台了规定:“对实施建筑师负责制的项目,逐步取消施工图审查,施工图审查合格书不再作为建设工程施工许可前置条件。”
(相关政策介绍)
这也就是说,当不受施工许可证程序约束时,对于以初步设计图纸招标的EPC项目和建筑师负责制项目,采用“配筋深化图拆分”模式具备可行性。那么真正要实现拆分模式,还有哪些需要考虑的问题?
2.2配筋施工图由到底谁来完成?
当然是施工单位参与,设计单位完成。虽然配筋拆分模式产生效益是在施工阶段,但是按照五方责任主体的要求:“设计单位项目负责人应当保证勘察设计文件符合法律法规和工程建设强制性标准的要求,对因勘察、设计导致的工程质量事故或质量问题承担责任。”,因此图纸必定是由设计单位完成。
但是和目前的工作模式不同,设计单位通过在施工阶段的合理优化产生效益,应该获得额外的报酬。这也就是现在讨论的热点话题之一:设计向施工提供服务,并收取相应费用,而不再局限于设计费。
“那你这不是设计和施工搞联合么?”
“你这是以前房地产开发项目为主的思维,那时设计和施工都是为建设单位服务,设计单位与施工单位之间不存在合同关系,各自为责任主体。现在我们说的建筑师负责制和EPC项目提倡的是设计施工一体化,为施工单位提供设计服务并收取相应报酬,才是拓展设计价值的趋势”
2.3有没有全套施工图与竣工图?
配筋图的深化过程后置并不是没有配筋施工图,在主体结构封顶前配筋施工图均已完成,对于免审项目施工图的事后抽查不存在图纸不全问题,也不存在没有竣工图的问题。
(BIM模型与施工图)
2.4造价如何计算?
由设计到造价的过程实际上是“计算配筋值”→“实配钢筋”→“平法制图”→“钢筋放样”→“实际配筋值”→“造价”的过程。
(下图中演示造价软件图片均引自广联达软件)
(柱配筋图到造价软件)
(板配筋图到造价软件)
在这个步骤里面,去掉“实配钢筋”后,计算过程将变为“计算配筋值”→“造价”大大简化。
当然实际操作上没这么简单,因为造价计算还需要具体钢筋直径才能计算锚固长度、搭接长度这些指标。目前的造价软件也不支持从计算配筋值直接估算钢筋用量。不过这个功能其实并不复杂,如有市场需要相信也很好实现。
2.5配筋图纸精细化如何实现?
虽然我们展望智能建造技术会达到一模到底、无图施工的时代,但是现在讨论施工图的精细化还是要分成两个阶段。
(正华设计BIM应用-节点深化)
第一阶段:当施工图审查、现场施工还是要依赖平面图纸的情况下,设计表达方式还是要回到平法制图,这样可大幅简化配筋表达的图纸量,方便设计与施工操作。这个阶段确实只能通过对配筋的精细化设计,和综合施工因素产生成本效益。
第二阶段:当图审与施工不再依赖于平面图纸,BIM模型具备法定地位,能够在行政审批、建设管理、数据安全等方面作为依据的情况下,配筋方式可不再按照平法制图要求限制,只需满足承载力及规范相关要求即可。在这个阶段BIM结构模型可不再需要在三维模型上绘制各类平法,可以直接绘制构件配筋。此时在模型中可以直接查看任意构件、节点、截面的钢筋排布,更有利于指导施工。
举个简单的例子说明一下,如混凝土规范中规定梁可以采用弯起钢筋抗剪,但是现在设计中基本看不到弯起钢筋的应用。导致这种情况的原因既有箍筋强度提高的因素;也有梁平法中并无弯起钢筋构造,一律通过箍筋加密解决的影响。除非梁配筋采用详图绘制,否则我们是看不到弯起钢筋出现在工地上的。
(目前的梁配筋平法制图方式)
(借用一张20年前的梁详图示意)
除了弯起配筋,其实还有很多思路可供选择,如地下室大板中板配筋能否采用有限元方式进一步细化?次梁正弯矩配筋能否按弯矩图截断?当BIM模型可以直接与实配钢筋结合,不再依赖于平法表示的时候,相信会有更多的降本增效思路出现。
2.6关于设计优化
在《建设工程总承包计价规范》中对“设计优化”是这样解释的:“在工程总承包下,承包人进行设计优化是对发包人原设计文件的合理化建议。因此,需要经发包人和原设计单位的同意和批准。发包人批准的构成设计变更。”
不过此处所谈的设计优化并不是承包人的合理化建议,而是指的建设方聘请的设计咨询方提出的图纸优化意见。
当前设计咨询优化中的一部分工作内容,就是对比计算书与实配钢筋的误差,如果将配筋深化图放在施工阶段深化,将减少设计阶段设计单位与咨询单位间的争议,减少反复调整节省设计周期。同时也可让设计单位与咨询单位将注意力专注于设计的技术措施等原则性问题。
(借用以前的课件)
“那你前面引用规范做什么?凑字数么?”
“那是为了说明施工单位也有对原设计文件提出合理化建议的权力,因此结合施工因素的配筋图深化,也是设计优化的一部分”
2.7没有配筋图,装配式建筑的预制构件如何生产?
对于装配式建筑,在上部结构施工之前肯定是需要预先提供装配式拆分图和预制构件深化图的。根据装配式策略的不同,是采用竖向构件装配还是水平构件装配到底影响多少钢筋用量?我们以住宅项目的标准层为例说明。
◆当采用不预制竖向承重构件时,一般会采用预制叠合板,此时对含钢量影响程度如下:
◆当采用不预制水平构件时,剪力墙用钢量较大的底部加强区楼层不会采用预制构件,一般标准层采用预制剪力墙。由于剪力墙边缘构件一般采用现浇,仅墙身钢筋预制,对含钢量影响程度如下:
因此不管是采用水平构件预制还是竖向构件预制,在含钢量中占比均不高,采用“配筋深化图拆分”模式仍然有降本增效的空间。
如果配筋图拆分模式具备可行性,那么又产生了一个新的问题:
“设计单位和施工单位的设计成果交付分界面如何确定?”
(本文未完待续)
文章内容均为技术讨论,仅代表作者观点,不代表正华设计公司立场,不得用于指导实际项目
————参考文献————
《房屋工程总承包工程量计算规范》
《建设项目工程总承包管理规范》
《医院建设项目工程总承包管理标准》
《北京市关于深化建设工程施工图审查制度改革实施方案》
《关于推动上海市工程建设领域营商环境一体化改革的实施意见》
《武汉市智能建造试点城市建设实施方案的通知》
《上海市住房和城乡建设管理委员会年数字化转型工作要点》
《关于调整施工图设计文件免审范围的通知》
《湖北智能建造行动计划(征求意见稿)》
《数字项目平台赋能智能建造》广联达
《万科中西部区域工程系统数字化工地》
《钢结构工程深化设计标准》
《智能设计云平台AI-structure.
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