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装配式混凝土建筑技术体系发展指南(居住建筑)信息化管理

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8 信息化管理

8.1 实施原则

8.1.1 装配式建筑应采用信息化管理。装配式建筑应采用基于BIM的一体化集成应用技术,实现装配式建筑的建筑、结构、机电、装修全专业的一体化,设计、生产、施工全过程的一体化,实现BIM技术与信息化管理的深度集成,提升装配式建筑建造效率与质量。

8.1.2 结合工程总承包EPC模式,应采用BIM的全过程应用。

8.2 基于BIM的信息化管理体系搭建

8.2.1 装配式建筑基于BIM的全过程应用系统架构

基于BIM的装配式建筑全过程应用系统的架构部署,应包含支撑全过程应用的BIM平台,以及基于统一平台的设计、生产、施工与运维的各个阶段的应用软件与系统,形成一体化集成应用系统。

8.2.2 标准化预制部品部件库

通过开放的参数化预制部品部件BIM库,形成装配式建筑标准化设计的基础单元库,装配式建筑设计阶段优先采用库内的标准化部品部件进行设计,设计软件应能方便的加载与检索标准化部品部件库内构件,并用于设计。同时这些参数化部品部件信息可以用于生产与指导施工,打通前端设计与后端生产、施工,为装配式建筑全流程标准化和一体化提供关键支撑。

8.2.3 支撑装配式建筑全流程集成应用的BIM平台

装配式建筑全流程集成应用的BIM平台应具有开放性,可以集成装配式建筑各阶段应用子系统,实现对装配式建筑全过程信息和资源的集中管理,以及多专业三维可视化协同工作,支撑完整的全流程应用体系。各子系统通过BIM平台记录信息数据,获取所需信息,通过建立唯一编码体系保证数据记录的唯一性;通过BIM平台的协同工作机制,可实现不同专业和上下游之间的信息协调和互通;通过标准化数据格式实现各类应用软件中多源异构数据的相互转换,使各类软件实现集成化应用。

8.2.4 装配式建筑阶段应用软和管理系统

基于装配式建筑全流程集成应用BIM平台,集成装配式建筑各阶段应用软件和管理系统,将方案设计、初步设计、施工图设计、深化设计、生产管理、施工管理与施工技术等方面的信息数据和应用软件集成,实现标准化设计、优化排产、合理施工组织、自动统计算量,达到最大优化项目成本和质量控制的目标。

8.3 设计阶段

装配式建筑设计应采用BIM—体化设计模式,基于BIM的全专业集成化、精细化设计,前置考虑构件加工及运输、施工中的工艺及效率因素。

8.3.1 方案策划

基于BIM平台建立的标准户型库和标准部品部件库,通过组合少数的基本户型单元形成多样化的建筑平面;利用标准化部品部件组装的方式,形成高标准化、高重复利用率的装配式建筑。

8.3.2 初步设计

通过BIM平台直接对接各专业设计软件,通过专业设计软件的分析设计,确定部品部件的尺寸规格。基于BIM平台实现各个专业的协同设计,统计并控制构件的种类,提重利用。

8.3.3 施工图设计

通过BIM协同平台集成各专业设计成果,各专业协同调整设计方案,细化预制构件和连接内容,专业间碰撞协调内容,完成预制率统计和施工图设计。通过BIM模型自动生成结构模板图、梁板柱墙配筋图、装配式结构梁板及墙柱平面布置图、组装原贝IJ图、连图的输。

8.3.4 深化设计

在装配式深化设计阶段,应接力施工图设计BIM模型,对预制构件BIM模型结合几何造型要求、节点钢筋连接要求、生产工艺要求和施工安装要求等进行参数详细调整;通过BIM平台的“碰撞检查”功能对所有预制构件进行钢筋的碰撞检查及避让处理;在PC构件BIM模型上直接布置辅助脱模、吊装、安装等预埋件,进行短暂工况验算;通过BIM协同平台获取各专业提资条件,针对机电、精装等预留条件完成装配式预制构件的开洞设置。装配式建筑深化设计阶段最终BIM模型应达到面向生产需要的精细程度(LOD500)。基于BIM模型的完成装配率统计、预制构件清单与物料清单,自动生成各类预制构件加工详图,构件加工详图与构件BIM模型可联动调整。

8.4 生产阶段

装配式建筑生产阶段信息化管理平台,针对工厂的生产加工过程进行流程化管理,通过管理平台解决库存控制、生产过程物料控制、进度控制、质量管控和成本管控,从而促进工厂的精细化管理。

8.4.1 预制构件BIM设计信息直接对接工厂生产系统

装配式建筑生产阶段信息化管理平台直接接收BIM设计数据,包括构件类型和数量,每个构件的基础信息和各类深化详图,包括构件的组成信息,如构件的钢筋信息、混凝土信息、模具信息和预埋件信息等。平台将生产加工任务按需下发到指定的加工设备的操作台或者PLC(可编程逻辑控制器)中,并能根据设备的实际生产情况对管理平台进行反馈统计。

8.4.2 涵盖项目管理和工厂管理的装配式建筑生产信息化管理平台

装配式建筑生产阶段信息化管理平台以装配式项目管理和工厂管理为两条主线,搭建项目管理和工厂管理协同及内控管理体系。

针对工厂承接的装配式建筑项目全过程进行管理,包括项目的合同、进度、质量、安全、成本和风险等进行规范化管理,采用信息管理平台进行流程优化和固化,提升项目管理和业务管理成熟度。

针对工厂的生产加工过程进行流程化管理,通过管理平台解决库存控制、生产过程物料控制、进度控制、质量管控和成本管控,从而促进工厂的精细化管理。

8.4.3 基于BIM与物联网的装配式质量追溯系统

借助构件编码体系和物联网技术,实现构件可追溯性质量管控。建立预制装配式建筑构件编码体系,将预制混凝土构件系列(类型)码与BIM模型及构件数据库关联,在构件生产过程中通过二维码或RFID电子标签对构件全生命周期进行管理,尤其针对隐检、成品检、入库、装车、卸车、安装等核心环节进行跟踪记录和管控,从而实现构件全生命周期追溯性质量管理。

8.4.4 装配式工厂物资信息化管理

装配式工厂物资信息化管理从设计导入构件生产数据为起点,自动汇总生成构件BOM清单,从而得到物资需求计划,材料采购及材料入库后出入库管理,并提供报告报表和预告预警功能。

8.4.5 运输管理

结合GIS地理信息系统,基于构件的最大尺寸信息,规划构件的运输道路,进出工地的路线。对于运输车辆进行编码并安装卫星定位跟踪系统,对车辆的运输位置与轨迹进行跟踪、记录与管理。

8.5 施工阶段

在装配式建筑施工阶段,通过BIM平台、构件的模型数据和施工现场的智慧工地相关技术,实现装配式建筑施工过程中堆场优化、吊装模拟和管理、构件可视化预拼装及安装流程模拟、进度协同和管控、基于物联网的质量监管等,从而达到装配化施工、智能化运用、信息化管理的装配式建筑施工阶段管理目标。

8.5.1 构件堆场优化

按照构件的吊装计划和装配顺序,结合BIM模型中确定的构件位置信息,针对项目现场的构件堆场进行优化,明确不同构件的堆放区域、堆放位置和堆放顺序,避免二次搬运。同在构,到构配对堆。

8.5.2 吊装模拟和管理

通过构件的BIM模型,直接读取每个构件的吊装参数,针对施工现场的塔式起重机方案进行评估和优化。

结合施工现场工作面和空间、构件堆场布置、塔式起重机的起重能力和作业安全等因素,进行构件的吊装模拟,动态优化塔式起重机方案。

8.5.3 构件可视化预拼装及安装流程模拟

采用BIM的可视化和虚拟仿真技术,针对核心构件或者全部构件进行可视化预拼装,针对构件装配方案进行合理性验证和优化。

8.5.4 进度协同和管控

基于BIM4D技术和构件施工装配计划对装配式建筑施工进度可实现精确计划、跟踪和控制,动态规划分配各种施工资源和场地,结合构件的生产管理和物联网监测,实时跟踪工程项目的实际进度,并通过计划进度与实际进度进行比较,及时分析偏差对工期的影响程度以及产生的原因,采取有效措施,实现对项目进度的精确控制,从而确保项目按时竣工。

8.5.5 基于物联网的质量监管

通过对构件装配施工过程的核心环节安装物联网传感器,进行实时动态监测,比如混凝土浇筑、灌浆流程监测和记录等,从而更有效地加强质量监管,并将构件BIM模型数据和构件施工装配结果进行对比验证,也可以将质量信息挂接到BIM模型上。

8.6 运维阶段

基于竣工交付的装配式建筑全专业BIM信息模型,结合建筑运营中多源异构数据集成技术和多系统融合技术,基于环境感知的建筑能效优化、智能建筑电能优化和协调优化控制方法,结合BIM、GIS、物联网、云计算和智能控制技术,建立基于BIM的建筑运营智慧管理系统,进行建筑的设备设施管理、物业管理和能耗监现i。

8.6.1 设备设施管理

通过BIM技术将装配式建筑中的设备、设施的几何形状、空间位置、设备参数、品牌、厂家、联系方式等信息存储,当设备、设施需要维修或更换时,可以根据BIM数据中设备设施的品牌、生产厂家、联系方式等及时获得相应的服务。BIM模型所具备的虚拟3D建筑物数据,可提供复杂的管线系统一个方便可视化的环境,让维修人员能更明确地掌握建筑物全貌。

8.6.2 物业空间管理

以BIM轻量化模型为数据基础,在社区级与住户级整合所有功能所涉及的终端设备,通过物联网技术为业主提供新居全景导航云端服务,提供在线物业的VR全景电子使用说明。

8.6.3 能耗监测

通过BIM集成装配式建筑全过程实施的相关信息及运维智能终端设备实时采集的信息,对建筑的能耗进行实时的能耗监测、仿真分析与动态优化。

8.7政府监管与服务平台

装配式建筑项目应加强政府的监管,促进装配式建筑行业有序、健康的发展。通过打造装配式建筑全产业链监管与服务平台,加强对于辖区内装配式建筑企业、工厂、项目的统筹管理,对装配式建筑从报建审批、设计、生产、运输、施工与运维各个环节加以管,装配式建筑效。

8.7.1 工厂布局规划

基于监管平台统筹综合区域内的工厂布局、产能与项目需求,做好预制构件工厂的整体布局,避免盲目的、重复的投资建设,导致产能过剩或产能不足等问题。

8.7.2 BIM数字化报建审批

基于全信息装配式建筑BIM模型与自动化报建工具,提升装配式建筑报建的数字化、智能化水平,提高报建的效率。平台应采用开放的结构化数据库,制定一种公共的数据格式标准,数据格式满足审批的各项业务要求,支持各类软件的BIM模型转换为这种标准格式,所有的项目都要以统一格式提交和记录规划报批成果。

8.7.3 全过程质量追溯和监管

搭建全过程质量追溯和监管系统,借助构件编码体系和物联网技术,实现构件可追溯性质量管控。建立预制装配式建筑构件编码体系,将预制混凝土构件系列(类型)码与BIM模型及构件数据库关联,在构件生产过程中通过二维码或RFID电子标签对构件全生命周期进行管理,尤其针对隐检、成品检、入库、装车、卸车、安装等核心环节进行跟踪记录和管控,从而实现构件全生命周期追溯性质量管理。

8.7.4 大数据分析和公共服务

通过监管与服务平台采集辖区内装配式产业相关的项目数据、企业数据和监管数据,结合物联网、云计算和大数据技术,面向多个维度和主题,分析产业数据的关系,总结出装配式建筑发展过程中存在的主要问题及成因,利用大数据指导决策、提升质量、降低成本。通过互联网以及物联网等技术,通过大数据分析技术,不断优化、改进辖区内装配式建筑全产业链的配置。

本文内容来源住建部

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