裝配式建筑全過程一體化數字化的實現探究

季爽

0 引言

全過程一體化數字化是裝配式建筑的一個顯著特點，利用此項技術能夠促進從建筑的工件制造到裝飾裝修的全過程實現一體化建造的目標。同時為了做到設計和裝配的一體化操作，利用現代先進技術建立相應的管理系統，能夠對設計、生產、裝配著三個環節所存在的脫節問題，做到工程個參與方之間的信息傳輸和共享。

1 裝配式建筑的類型

1.1 板材型建筑

通常情況下，板材型建筑所使用的都是內外墻板、屋面板等一些體積較為巨大的材料，在全裝配式建筑施工中較為多見，板材建筑可以起到減輕結構產生的重量的作用，同時還能擴大建筑的使用面積以及增強建筑整體抗震性能。內外墻板材料主要由鋼筋混凝土制成，一般有空心板和實心板兩種類型。外墻使用的一般是hi 具有保溫層的復合板材，主要有泡沫混凝土和大孔混凝土做成。板材型建筑在設計中對節點的要求較為嚴格。

1.2 砌塊型建筑

砌塊性建筑是指墻體結構由預制塊材料而建造的建筑，在建筑高度較低的情況下應用的較多，同時砌塊根據體積大小分成大中小三種類型，并存在空心砌塊和實心砌塊。砌塊型建筑的制造工藝的難度較低，同時還具有施工便利、造成成本較低的優勢。

2 數字化設計技術

2.1 建筑、結構、機電、裝修協同設計

對每個專業的建模坐標系、命名規則和設計深度等參數信息進行統一規劃，同時確定詳細的各專業設計協同流程、準則及接口等，進而確保裝配式建筑在結構、機電等信息方面，可以順利實現三維協同設計和共享。

2.2 關聯并共享模型信息

調整和更改BIM 模型后，和其相關聯的二維圖紙信息、數據庫信息會自動展開相應改變，進而確保模型和數據信息的統一性。建筑模型和裝配式建筑施工全過程的信息管理，并且完成信息數據的地洞歸并和集成目標，為工廠和裝配作業的數據共享提供了便利條件。

2.3 建立構件、部品等標準化族庫

對裝配式建筑系列化和標準化的構件族庫及部品族庫進行創新建立，例如建筑戶型標準化族庫、機電管線標準化族庫、構建標準化族庫等多方面內容。借助上所說的族庫，對通用化設計進行強化處理，保證設計的合理性和科學性。，此外，實現基于全產業鏈的裝配式建筑標準化族庫，為預制構件的生產加工、運輸和現場裝配提供方便，進而做到基于建筑模型的設計、生產、裝配各方面信息的一體化。

3 數字化裝配技術

3.1 施工平面管理

首先對施工現場的道路、機械設備、建筑結構等信息進行采集，并根據這些數據利用BIM 技術建立相應的模型，確定合理的臨水用水、用電的位置，進而建立一個施工平面管理模型。掌握詳細的管理模型和施工進度等信息，對施工場地設置方案中可能存在的碰撞沖突采取求量化分析措施，為工程的每個功能區完成動態優化配置和可視化管理目標提供參考依據。

3.2 工藝工序模擬及優化

通過BIM 三維模型將施工計劃和工藝技術的數據信息進行合理的關聯，進而找到最合適的施工計劃的工藝技術，針對構件吊裝、連接、安裝和內裝等現場裝配方案做工藝模擬和優化操作，利用BIM 模型所具有的可視化功能，將施工的具體流程充分展現出來，同時對指定施工環節展開模擬，確保方案和工藝符合設計要求和標準，為裝配式建筑施工的安全性和順利性提供保障。

3.3 全過程信息共享和可追溯

在BIM 技術的輔助下完成信息設計工作，并結合無線射頻技術，利用移動終端設備，實現設計、生產、運輸等信息的共享，進而順利做到裝配全過程信息的共享和可追溯。

4 基于BIM—ERP 的全過程數字化管理

4.1 建立統一的信息化管理平臺

基于BIM 和ERP 相結合的信息化管理平臺，利用數據中心的設置，在EPC 工程總承包模式下為項目的BIM 設計、生產、裝配等信息提供運算服務和支持，同時通過設計多個小前端的方法，完成工廠和裝配現場的數據收集，進而實現大后臺、小前端和云平臺模式有效應用。

4.2 制定信息交互標準

在全過程數字化管理過程中，包含了很多方面的內容，例如設計、生產、裝配以及建筑、機電、裝修等。因階段和專業的差異性特征，其都有著各自獨立的專業軟件，為了避免信息在傳遞過程中出現損壞或丟失的情況，應制定相應的信息交互標準。這樣在相同信息平臺的運作下，根據統一的信息交互標準，能夠將不同專業的軟件順利連接進來，完成信息的快速傳遞和共享，進而有效防止了信息傳遞失真和丟失情況的發生。

4.3 制定EPC 工程總承包全過程標準化、信息化流程

建立EPC 工程總承包項目流程體系可以顯著提高項目管控的質量和效率。設置EPC 工程總承包的項目流程是重點內容，在信息化技術的應用下實現項目流程的標準化和信息化建設目標，將設計、生產和裝配之間的聯系充分體現出來。通過提高對管理信息化、標準化流程應用的重視程度，進而實現裝配式建筑全過程一體化數字化的目標。

4.4 建立EPC 模式下的信息化管理系統

4.4.1 物料集中采購信息系統

對于物料集中采購信息系統，人們需要明確集中采購的范圍和具體內容，并通過將工程建造進度和采購時間、流程相協調的方式，展開提前預設工作。在集中采購環節中，采購部門和其他部門要做好溝通交流，通過合理的對比和分析，起到降低成本的作用。同時還應將供方分類和準入管理、采購內容與合同管理等功能加入到系統中。

4.4.2 工程建造與進度管理系統

做好工程建造和進度管理系統的建設工作，能夠為全過程計劃的管控目標的時間提供基礎條件，通常情況下，其內容主要有設計圖紙的出圖時間節點控制、生產及運輸工作中構件和部品出廠時間控制等。此項工作的關鍵任務是確保每個階段的時間銜接控制的合理性，同時做好總進度計劃排至關鍵時間節點的控制工作。

4.4.3 全過程安全和質量管理系統

在開展全過程安全和質量管理工作的時候，需要充分收集和階段的工作計劃和情況進行合理判斷，并對質量控制點實施動態管理，利用現代信息設備將安全和質量管理信息上傳到系統中，進而完成安全和質量信息的全面收集、可視化管控和過程追溯的建設任務。在相同信息平臺的運行下，根據統一信息交互標準，并在設計工程中進行此系統的合理應用，逐漸的構建成一個全面綜合的資源數據庫。在進行新的裝配式建筑的建造中，可直接從資源數據庫中調取相關的信息，為工程的施工方案的設計和決策提供便利條件。

5 結語

綜上所述，裝配式建筑的領域面較廣，其是一項系統性和綜合性較為明顯的工程項目，在開展一體化數字化建設的時候，應充分借助行業各方之間的共同參與和配合的手段，確保建設的統一性和協調性。利用BIM 與ERP 相結合的方式，建立一體化數據化的裝配式建筑信息交互平臺系統，加強全過程信息傳遞和共享力度，進而確保裝配式建筑一體化數字化理念得到有效實施。同時利用EPC 工程總承包模式，將信息共享和集成的功能有效體現出來，進一步增強裝配式建筑各流程、各領域和工程參與方之間合作的緊密程度，完成裝配式建筑一體化數字化建造的目標，為我國裝配式建筑經濟效益和自身質量的顯著提高提供全面支持和保障。