装配式建筑信息化管理的探索与实践

装配式建筑信息化管理的探索与实践

楼国余

浙江展诚建设集团股份有限公司浙江省诸暨市311800

摘要：随着可持续发展观念的深入，装配式建筑成为建筑行业研究的重点，也将是未来建筑行业发展的必然趋势。

关键词：装配式建筑；信息化管理；探索；实践

1装配式建筑概念及其特征

装配式建筑是指建筑物的部分或全部构件在工厂生产加工后，运输到施工现场通过一定的技术手段进行连接拼装而成的建筑。装配式建筑具有设计标准化、构件生产工厂化、施工装配化以及管理信息信息化的特征。

1.1设计标准化

装配式建筑的构件生产是在工厂进行生产，为了实现装配式建筑构件的精度，装配式建筑的发展也应以标准化为基础，确保每一个构件都是按照一定的统一的模数进行生产制造。装配式建筑和BIM技术相结合可以有效的实现设计标准化，提高建筑物质量。在装配式建筑中标准化的设计包括，预制叠合墙板、预制叠合梁、预制叠合楼板、楼梯等。

1.2构件生产工厂化

构件生产制造是装配式建筑的一个重要的阶段。构件生产工厂化是指建筑物的主体构件以及部品通过工厂进行预制加工。装配式建筑标准化的设计使构件实现工厂预制化生产提供了方便。构件生产工厂化有效的减少了现场湿作业、节省劳动力、提高建造效率，同时减少了传统现浇模式带来的噪音、现场废料堆弃等污染。

1.3施工装配化

施工装配化是指，构件在工厂一定的模数要求生产加工后，运输到施工现场进行通过一定的技术手段进行拼装、吊装。相较于传统建造过程，施工流程简化、降低工人的劳动强度、提高建造效率、保护施工现场周围环境等。建筑工业化采用的是工程总承包的模式，实现了主体结构一体化与装配施工一体化。

1.4管理信息化

管理信息化是指装配式建筑利用BIM软件建立信息模型，BIM技术的可视化、参数化等特性，方便了各参与方之间的协同工作，使得各参与方更加直观的了解建筑物的信息，解决了传统管理过程中信息错误、漏失的现象，方便工作人员对项目各阶段的管理工作，促进装配式建筑的全面发展。

2我国装配式建筑的发展现状

2.1成本造价较

由于装配式建筑构件的生产基地需要一次性建设完成，并且需要建筑企业对购买模具、构件养护、运输以及专业安装等多个环节进行一次性投资，因此前期投资较大。目前我国构件的标准化生产程度不高，构件生产厂家对构件的加价；预制构件以工业产品的形式进入建筑市场，会征收较高的增值税。几个方面的综合因素使得构件的摊销费较高，装配式建筑构件的价格高于现浇结构。

2.2关键技术不成熟

新型的预制构件在深化设计方面都存在不完善；预制构件在生产加工时所用的模具质量参差不齐，使得生产精度不高和生产效率低下；预制构件在生产加工时所用的配件（如吊装配件、预埋件、钢筋套筒、保温连接件、灌浆料、密封胶等）不统一，使得产业链不完整；装配式不像现场施工那样整体浇筑，所以在构件的连接节点存在着渗漏的质量通病。

2.3规范体系不完善

目前针对预制装配式建筑设计、施工及安装等方面的规范标准多地已经出台，但全国范围内统一的行业规范和标准仍然缺乏。预制装配式建筑对设计、生产、安装一体化要求高，如果出现各地规范、标准不统一就会使得预制装配式建筑从项目设计、审批、工程施工到项目验收各环节没有国家级别的行业规范和标准可遵循。

3装配式建筑信息化管理模型在设计和生产阶段的应用

3.1设计阶段

（1）数字化设计。利用BIM技术，通过预制构件模型对建筑信息的集成实现数字化设计。通过集成BIM软件的参数化设计、碰撞检查、明细表统计、三维出图等功能，可以高效地完成钢筋的参数化配筋，精确化定位，材料的全面性统计及三维出图等工作。（2）多样化组合。不同的预制构件可根据面积大小、布局风栺等实际需求拼装成理想的户型部品，不同的户型部品可实现多样化的标准层设计，实现多样化户型组合。具体流程为：预制构件厂通过模型平台将构件生产流水线的相关信息告知设计单位；设计单位依据获得的模具尺寸等信息对结构设计与构件拆分，幵将拆分完的构件设计参数通过模型平台反馈给预制构件厂，以实现构件设计和生产信息的交互。（3）成果库管理。模型平台可以对交互过程的信息进行记彔，将构件厂的相关信息、设计出的户型和构件类型等重要信息进行成果归档，形成构件库、户型部品库与项目库，为以后项目的设计提供参考。

3.2生产阶段

在构件生产阶段，模型可以辅助工厂进行内部管理。工厂从数字化平台中导出设计单位输入的构件设计参数，结合信息化加工（CAM）和制造企业生产过程执行管理系统（MES）技术，将预制构件的三维信息直接导入设备控制系统，做到信息与加工设备的无缝对接，实现预制构件的流程化和智能化制造。同时，由于除去了工厂的二次人工彔入，减少了因人工彔入导致的构件参数偏差，提高生产构件的质量。模型的数字化平台还可以根据预制构件厂提供的构件生产中的划线定位、模具拼装、振捣浇筑和脱模养护等一系列工序信息，将标准化的预制构件生产流程进行记彔。在将来新建预制构件厂时，平台可以为新建厂提供预制构件生产流水线的相关信息，辅助新建厂可进行选址、工作区觃划和设备购买，幵提供标准化的构件生产流程，辅助新建厂实现高标准、高要求和高效率的生产。

3.3非接触式３Ｄ激光扫描技术的应用

（1）装配式建筑预制构件验收根据装配化建筑制造精益的施工特点，预制构件的验收极为重要’预制构件的验收过程中需要验收预制构件的外观尺寸、门窗定位、预埋件定位等，通过常规的人工验收方法工作量巨大、且验收误差较大。Ｕ）模拟预拼装将３Ｄ激光扫描生成的构件实际ＢＩＭ模型进行模拟施工，并将施工模拟导人项目自主研发的算法插件，输人门窗定位控制线、拼缝宽度控制等参数的误差允许范围，插件根据构件实际生产情况自动调整各项控制参数，保证门窗定位、拼缝宽度等控制在允许误差内，有效控制累计误差，并最终生成构件的标高、定位施工指导书ｓ（３）装配式建筑的实测实量项目应用３Ｄ激光扫描技术对现场实体工程进行实测实量《根据扫描获得的点云对墙面、地面、顶板进行平面拟合，计算每个点到该平面的偏差距离、赋予不同深浅颜色，实现可视化、全面、客观地反映墙面的平整度，拟合平面的倾角则反映垂直度。

3.4信息化技术在装配式建筑运维阶段的应用

ＢＩＭ－ＦＩＭ系统是一套物业运维管理系统。综合应用了ＢＩＭ、计算机辅助工程、虚拟现实、人工智能、工程数据库、移动网络、物联网以及计算机软件集成等技术，引人建筑业国际标准ＩＦＣ，通过建立机电设备信息模型（ＭＥＰ－ＢＩＭ），并通过一个面向机电设备的全信息数据库，实现信息的综合管理和应用。持续改善住宅小区物业运营效率，降低运营维护成本，为小区运营期间设备设施管理与维护提供全面、高效的信息化管理平台及技术支持。

结语

未来十年全国范围内将大力推广装配式建筑，我国装配式建筑的时代即将到来，工业化是建筑业发展的必然趋势。针对我国当前装配式建筑在造价控制、技术体系和模式管理方面面临的问题，以及对国家未来推广装配式建筑的前景分析，深知利用信息化技术、加强产业管理、完善结构体系，才能在推动建筑行业工业化的背景下，实现产业链拓展和过程阶段延伸，向着现代产业标准化发展。

参考文献：

[1]李霞，吴跃明．物联网+下的智慧工地项目发展探索[J]．建筑安全，2017（2）：35-39．

[2]王景．智慧工地推动精益建造[J]．中国建设信息化，2016（22）：14-17．

[3]毛志兵．推进智慧工地建设助力建筑业的持续健康发展[J]．工程管理学报，2017，31（5）：80-84.