BIM信息化平臺助力南京裝配式建筑高質量發展

圖1 平臺四大技術功能

建筑工業化是我國建筑業發展的重要方向，也是產業結構升級改造和建筑綠色發展的客觀需求。國家、省、市各級政府均出臺了各項措施來推進裝配式建筑的發展，南京立足服務與監管的本職工作，響應國家關于信息化和智能化的號召，整合東南大學BIM-CIM 技術研究中心和南京禹騰信息科技有限公司等各方力量，以政產學研模式推進平臺的研發和應用，助力南京裝配式建筑的高質量發展。

一、平臺技術功能

平臺采用BIM 技術、項目管理與構件追蹤技術相結合，實現全產業鏈信息互通、各相關部門信息共享、全過程軌跡跟蹤、全方位質量監管四大功能，解決當前裝配式建筑政府監管難題，同時也滿足了主管部門和行業各方雙邊的各種需求。

圖2 服務與監管平臺主界面

政府需求：

1.各相關部門的信息共享，實現信息聯動與協同管理；

2.建立一套通用規則，打通從設計、生產到施工的BIM 全過程應用；

3.強化裝配式建筑構件各環節的監管，保障裝配式建筑行業健康發展。

行業需求：

1.統一BIM 建模與編碼規則，實現裝配式建筑全過程信息化管理；

2.賦予裝配式構件身份辨識信息，實施設計、生產與施工全產業鏈的信息互通與交換，提高協同效率；

3.建立通用和標準構件庫，引導和確立裝配式建筑正向設計方法與實施路徑；

4.按統一標準實現預制裝配率自動計算，為技術選用與設計優化提供服務；

5.通過可視化、輕量化展示，實現實際建造與虛擬建造的耦合，提升組織計劃執行力。

二、平臺技術特點

平臺包括信息服務、地塊信息、項目信息、名錄庫、試點示范、構件庫、產業地圖和項目管理八大模塊。其中前七項內容向社會公眾開放，項目管理模塊需要登錄確定權限后訪問，以獲取相應的信息，并根據需要上傳相關工作內容。

基于BIM 的統一建模與構件編碼規則：裝配式建筑是預制部品部件在工地裝配而成的建筑。整體質量由組成建筑的每個預制構件的質量所決定的，因此需要對每個構件賦予唯一編碼。海量的編碼需要輸入系統，采用手工方式則效率低下也必然錯誤高發，因此在平臺研發初期，我們通過采用6 個獨立字段組合的方式獲取唯一編碼的基礎上，將編碼特征提取賦值功能內置到BIM 建模軟件中，實現了其中5 個字段的系統自動識別賦值，并自動對應生成唯一的二維碼，從而大幅度簡化了操作流程，提高信息的正確度。

目前，對于在施工圖設計中尚未采用BIM技術建模的項目，可通過Excel 表格導入系統，也可自動生成唯一的二維碼，滿足后期生產、施工過程中數據采集和管理的需要。

基于物聯網的構件全流程追蹤與信息交換：建設項目各參建單位，涉及到構件的生產、運輸、施工單位的操作人員在實際工作過程中使用手機掃描構件二維碼（平臺自動生成），選擇構件狀態，提交完成后，平臺可自動全程記錄狀態數據更新情況及定位，可實現對構件軌跡和狀態真實有效的追蹤。這些數據與BIM 模型進行比對和交換，可直觀地反映工程建設的全過程及進度，包括構件在工廠生產、庫存情況，運輸至現場的安裝進度、質量等情況，為工廠排產和現場施工組織計劃安排提供相關信息服務。

構建通用構件庫和企業構件庫：構建完善的、通用的和標準化的構件庫體系也是進行BIM 正向設計的基礎與核心。平臺根據國家和江蘇省裝配式建筑構件標準圖集，正在著手逐步建立一套完善的構件庫體系。同時，為滿足建設、設計單位個性化的需求和生產企業之間模具、設備信息的交互，平臺也單獨建立了企業構件庫，部品部件生產企業將曾生產過的異型構件上傳至平臺供其它生產企業查詢，可減少相同構件重復開模費用，實現構件資源的共享，提升全產業工作效率。

圖3 構件唯一編碼字段組成

圖4 移動端APP 上傳構件狀態

圖5 后臺根據移動端上傳信息實時顯示構件狀態

基于大數據的統計和分析應用：面對海量的數據,如何對這些零散的數據進行有效的分析，得到有價值的信息一直是政府和企業關注的熱點問題。平臺自動統計分析功能包含地塊數據統計分析、項目數據統計分析以及構件數據分析，可以實現自定義信息統計，通過選擇頻率、周期、統計數據類型來具體化數據統計。相關數據可以服務于日常監管服務工作，也能夠為產業宏觀管理、產能預測及產業結構調整提供數據支撐。如通過對構件生產、安裝過程狀態的統計，可以分析出全市構件的總體需求量，也可以分析各個工廠實際產能和產品質量，為引導行業發展提供依據，也可為施工單位采購構件提供決策參考。

圖6 通用構件庫

圖7 數據的自動統計分析

圖8 基于Trimble SketchUp 建模軟件的指標自動計算與正向優化設計流程

圖9 基于Autodesk Revit 建模軟件的指標自動計算

圖10 平臺監管流程圖

預制裝配率的自動計算與設計優化：裝配式建筑核心控制指標的計算是一個相當復雜、也是非常重要的工作。衡量裝配式建筑設計方案是否滿足或達到出廠合同或相關技術標準的要求，采用傳統手工方式進行指標計算不僅效率較低，且無法從設計階段進行前端優化。平臺根據江蘇省裝配式建筑預制裝配率計算規則采用二次開發技術將指標自動計算功能與主流建模軟件進行集成，實現“邊設計邊計算”的設計優化方法。當前已經完成了對于Trimble SketchUp 和Autodesk Revit 兩款建模軟件指標自動計算的集成，并支持一鍵導出計算表格。

三、平臺監管流程

1.政府監管信息的共享

該平臺是在政府大數據信息系統下專門針對裝配式建筑管理開發而成的。項目前期相關數據不僅可與自然資源和規劃、房產等部門實施信息共享和數據交換，還可與建委系統內部的圖審機構、市場監管和質量安全監管部門信息共享，實施從土地出讓、規劃審批、施工圖審查、施工許可證申領等前期手續等數據的直接抓取，也為各環節審核與監管提供信息服務。同時避免了企業相同信息的重復填報，減少企業負擔。

2.構件狀態數據的采集

平臺通過BIM 和物聯網技術對每個預制構件追蹤追溯的集成，以自下而上的方式實現對項目的有效監管。根據江蘇省住房和城鄉建設廳《關于加強江蘇省裝配式建筑工程質量安全管理的意見》，以預制構件為線索串聯起建設、設計、生產、施工、監理各方主體的責任、控制節點及相關要求，明確管理流程。