建筑工业化是采用社会化大生产的方式进行建筑的生产和建设，这不仅是提高建筑质量的必由之路，也是建设资源节约型社会的内在要求。建筑工业化的产业链是一种社会化生产要素的集成，这就包括AEC。所谓AEC，是指建筑（Architecture）、工程设计（Engineering）和施工（Construction）。其中的工程设计，在国内更多关注的是水电专业、设备专业以及结构专业实施过程中的设计和咨询。实际上，只有把建筑方案和这些专业领域有效结合，才能积极地推动工业化。
1、建筑工业化的四方问题
2013年，宝业集团成立建筑工业化上海研究院，筹备产业研发及生产基地，投资开发装配式住宅项目；并和业内顶级科研机构和龙头企业合作，致力于工业化建筑研发设计、生产施工、投资开发、检验监测等业务，推动上海新型建筑工业化的发展。上海有较大的工业化建筑和工业化住宅市场。对于当前工业化建筑项目经常面临的现状和问题，可以从项目参与方，即开发商、设计单位、生产供应商和施工单位等四方进行分析（见图1）。
1）从开发商角度讲，开发商最关心四大问题。首先是建造体系标准。这方面的标准在现阶段有一些缺失；其次是房屋产品面临的市场问题，即小业主的接受程度和开发商对工业化建筑的理解程度；三是投资周期与成本的问题，即工业化建筑较传统建筑在进度和成本方面是否更有优势；四是项目管理的问题，即是否有专业单位能全面解决项目管理问题。
2）从设计单位的角度来讲，存在设计单位的缺失。面对新型建筑工业化项目，传统的设计单位首先会面临如何设计、设计体系的选择、产品的选择等问题。由于对后端的产品不了解，设计有极大的难度，这也是一个标准的问题；第二是由谁来做构件部品的深化；第三是图纸深度的问题；还有其他的问题，如生产施工过程中问题多不多？设计配合的服务量大不大？如何跟专业厂家进行有效衔接，来确定工业化建筑的设计与工艺配合的问题。这些是从设计单位的项目管理角度考虑的问题，自然也会影响到投入产出的问题。另外，产品特点、生产方式、运输方式、施工方式对设计有很大的影响，甚至要求很多任务要前置。
3）作为生产供应商也面临很多问题。首先是如何更早地介入项目，与设计沟通解决生产适应性的问题。现有的工厂能不能有效进行生产，和设计单位所设计的产品直接相关。如果前期能和设计单位有效地进行沟通就会比较顺利。但是这和传统的做法相违背，因为传统流程是，开发商先找设计单位，再找总承包，再找分包供应商，这就有一个时间滞后的问题，交流存在障碍。工厂是否具备产品深化能力，就是说这个工厂本身能不能做深化设计？是不是可以从设计院的角度把问题提出来，这又是工厂的定位问题。如何解决制造业精细化管理与建筑业项目管理之间的矛盾；采取标准化产品生产还是项目定制式的生产方式；以及成本环节的问题，如何组织有效的物流运输等，都是建筑工业化对生产供应商提出的挑战。
4）作为施工单位，更关注施工实践环节等问题，如承包模式，部品件是否由甲方提供、由谁安装、是不是由总承包商介入构件安装、部品件的供应等。同时包括投标阶段的问题，如工程量是否精确、构件部品的价格体系是否精确、如何控制增量等。在项目管理方面，又涉及施工新材料新体系的应用、相关方案的编制和施工组织、设计出现了工艺矛盾该如何处理等问题。还有人员培训和学习的过程，如何保障安全施工的问题。由于工业化建筑更多的是进行吊装，在这个过程中如何进行安全作业，这是一个不得不解决的问题。
2、AEC的无缝链接和BIM落地
所有上述问题，在传统建设工程管理网络里解决起来会有很多壁垒。因为在传统的承包模式和项目管理模式中，参与方之间信息的交互在很多时候存在障碍，彼此之间没有前期信息的交流，这些壁垒会阻碍工业化住宅、工业化建筑的实施。如何克服这些壁垒，有效地进行工业化建筑的实施？有效解决问题的两个重要前提，一是 AEC 的无缝链接，二是BIM的信息化管理。
对于AEC的实质可以这样理解，在设计阶段充分考虑后续阶段所有发生的相关需求，进行无缝、有效、各专业之间的沟通和配合，包括后期的信息管理模式等，形成一个有效的成果（见图2）。这个成果不仅仅是施工图纸、蓝图，可能还有大量的表格、信息、流程等相关成果。这都是设计阶段通过A和E来完成的，A和E形成的实质、成果才能真正支撑后面的项目建造顺利完成，这是施工层面的问题。实际上A、E、C 本身还有交互，因为在整个过程中，还要不断地进行信息传递、互动和交流。如在施工过程中编制相关的有效方案时，应充分考虑到前期设计的要求。
我们经常提到BIM信息化管理，在工业化建筑里什么是BIM管理的核心？如果没有AEC的无缝链接形成有效的实质，那么BIM的管理将停留在一个虚的层面上，不能形成有效的实质性的BIM管理。即AEC构成BIM核心流程和内容，只有真正实现AEC的无缝链接，有效保证信息传递，BIM才能真正落地（见图3）。
3、宝业上海万华城工业化住宅实践
宝业上海万华城项目即为较为成功实现AEC无缝链接和BIM落地的案例。该项目从开始设计到后期施工整个过程，都较好地贯彻了前述理念（见图4）。宝业上海万华城是工业化住宅项目，从业主和开发商的角度来说，要充分考虑相关各方的问题，不仅是工业化预制构件体系，也有产品定位、精装修，甚至适老性等问题。
宝业集团联合上海现代集团、上海建科院、同济大学和全筑装饰集团一起进行该项目的研发和实施。项目有效落地的方式是在BIM信息化管理平台上实现，即从建筑设计开始，到构件深化设计，通过深化设计，形成相关的物料清单和生产数据，由工厂进行自动化生产，到最后的施工，并进行相关的施工指导模拟。同时也应用BIM相关技术软件进行整体项目规划方面的工作，如进行绿色性能、外墙日照、户内日光分析等。在设计阶段，主要考虑整体户型模型、工业化建筑的建造方式以及开发商对户型的要求。面对可能产生的壁垒，相互之间的交流很重要。
宝业上海万华城23号楼装配式建筑应用PC叠合板、剪力墙结构，从BIM数字化设计源头出发，以三维协同设计的应用，提前发现生产和施工中的问题，予以纠正解决（见图5）。项目设计中利用室内大跨空间，进行可变户型的研发，以满足不同家庭人口模式、不同人生阶段的生活需求。项目对住宅的适老性、智能化、人性化功能，及预制式精装修部品集成进行充分融合，打造舒适、健康、可持续的全生命周期住宅。
通过ACE无缝链接，从有效的设计开始，实现整个方案的可适性，包括数据统计、深化模型的实现。从3D模型阶段进入与工艺链接的深化设计阶段，这个过程需要考虑的环节很多。通过深化设计的成果，项目的实体模拟也可以实现，包括现场钢筋和板块的连接都可以通过三维方式展现（见图6）。通过三维展示方式能够让甲方和施工方形象地看到构件和产品的使用部位。
图六 施工模拟
由于项目施工现场工人的专业素质不高，技艺水平等各方面有待培训和提高才能适应工业化建筑施工。在这个过程中，如果仅通过编制相关的文字资料，可能达不到较好的培训效果。最有效的方式是通过三维图形、动画直接展示，使施工方尤其是操作人员一目了然。突出施工指导非常重要，只有工人保质保量完成任务，施工质量和进度才能得到根本保证。工业化建筑现场施工如图7 所示。
图七 现场施工实景
4、结语
AEC的实践是改变传统从设计到建造整个环节的过程。
1）通过专业的三维模型及参数化信息化设计理念，使得各个专业设计方之间的交流变得顺畅，预先解决了很多传统设计过程中无法避免的矛盾。
2）对于产品工艺与设计的互动变得简单，使得模拟施工成为可能；这在3D实体进行交流会比较形象，能够有效体现设计和工艺之间要求的变化。
3）业主对方案的理解度显著提升，技术调整变得高效简单；通过与业主、房地产开发商的交流，能很快发现需求点和调整点。
4）A、E与C之间不断的实践过程会固化产品和工艺的特征，使其成为设计真正的数据库；BIM的核心就是构造完整的、不断丰富的数据库，并固化这个数据库，其中包含图纸设计、产品特征、施工工艺、管理模式、验收、检测、材料等信息，包括从甲方角度的招投标流程等，都是基于这个平台。只有通过不断交互和项目实践，数据才会越来越完善。
5）A、E充分交流实践的结果能提供精细化的数据，使得后端的项目施工数据化、精细化管理成为可能。传统的施工方式比较粗放，完全通过人来管理现场，而建筑工业化项目，更多的产品是在工厂完成的。工厂完成的产品如何在工地上有效实施，这也是一个浩大的工程，需要精细化的管理，否则项目做完可能反而比传统模式增加了时间和成本，也达不到相应的质量要求。
6）真正的A、E 与C的无缝链接，构成了BIM平台管理的流程和数据核心。BIM平台真正的数据核心是要通过AEC过程来实现的。未来，宝业集团会在新型建筑工业化的道路上探索更多的产品和技术，打造高技术含量、环保节能、理念先进的工业化建筑项目和生产基地，为打造可持续工业化住宅和产品贡献自己的力量。我们也希望与其他相关企业联手，共同推进国家建筑业的升级与转型。
作者系宝业集团股份有限公司副总工程师，宝业集团上海建筑工业化研究院院长：樊骅
