基于BIM的装配式建筑项目信息化管理

陈 敏

上海市住宅建设发展中心 上海 200003

BIM（建筑信息模型）是应用于工程设计建造管理的数字化工具，使建筑全生命周期的建筑信息得以充分共享。针对装配式建筑项目的特点，应用以BIM为核心的信息化管理手段可以实现项目从设计到施工的精细化管理[1-2]，提升项目总体管理水平。

1 工程概况

背景工程由12幢17～18层高层住宅、地下停车库以及7幢配套及设备用房组成。1#～12#楼高层住宅均采用预制装配式结构体系，装配式建筑单体预制装配率40%。地下室及1层均为全现浇剪力墙结构，2层及以上竖向结构拟采用装配整体式剪力墙结构形式，水平结构拟采用钢筋混凝土叠合梁板结构形式，首层及屋面采用现浇梁板形式，阳台、空调板、楼梯等均采用预制装配构件。

2 装配式建筑项目管理的重、难点

1）深化设计管理重难点：对于装配式建筑来说，深化设计作为原创设计与施工的衔接过程，是影响项目质量、造价、工期的关键因素之一。深化设计管理既包含了如何减少预制构件规格、提高构件的标准化，从而减少构件模具种类、提高周转次数，也包含对土建、幕墙、精装、机电等专业的综合协调。

2）构件加工管理重难点：项目由12幢17～18层住宅楼组成，预制构件按照不同户型区分，规格与数量多，预制构件的加工、运输、仓储、吊装等材料管理复杂。

3）总包管理重难点：装配式建筑有其独有的质量与安全管理特征，需要总承包单位的识别与管控。此外，施工全过程涉及众多专业单位，对总承包单位的集成与协调能力要求高。

3 BIM平台建设与准备

针对本项目的工程难点，项目部拟采用BIM、物联网、云数据等现代信息化工具辅助施工管理。项目利用BIM在深化设计、施工技术模拟、质量安全控制等方面的成熟应用，并结合项目部实际需求搭建基于BIM的项目管理协同工作平台，再通过二维码技术对预制构件的加工、运输、仓储及吊装全过程进行信息化管理。

3.1 BIM平台基本情况

项目部将项目BIM模型上传到BIM平台（图1），通过平台的轻量化技术（图2），使呈现的模型满足容量小、信息完整的使用要求，可在PC客户端和移动设备端随时查阅。

图1 基于BIM的项目信息化管理平台

BIM平台共包括数据中心、资料管理、BIM协作、质量管理、安全管理、材料管理、计划管理、成本管理等模块。

图2 高层住宅轻量化模型

3.2 构件资料的上传和二维码的使用

在导入模型的时候，自动为每个模型构件生成二维码，二维码可和构件及芯片一一对应，构件在出厂时打印出每块构件对应的二维码，并粘贴在预制外墙板上。通过客户端可将所有构件所对应的图纸、照片等上传至服务器，并绑定对应模型，在现场扫描构件上的二维码即可查看该构件的详细信息。

4 项目的信息化管理

4.1 设计深化信息化管理

作为建筑工业化的产物，预制构件在加工厂生产后运输到现场进行吊装，故预制构件设计和加工的精确度直接决定了现场吊装的准确度。

我认识张雨生已快三十年了，那时他尚未去《解放军报》任职，是石家庄陆军学院的教官，给我的第一感觉，就是谦和、沉稳、真诚。他写杂文出道很早。《中国新文艺大系·杂文卷》（1976-1982）收入他的杂文就六篇，大多原发《人民日报》。《虎皮鹦鹉之死》《他就是他》还被选入普通高中、职业高中及初等师范的全国统编语文教材。他一直保持着这样的势头，发表于2000年的《“刘邦文化”是什么》同时获得全国新闻一等奖和全国副刊作品金奖。但他不以早晚的影子特别长而沾沾自喜，也不为中午的影子特别短而耿耿于怀。恰如赵敏在《一架理性的水磨——读张雨生》文中所说，他“这架水磨依然不紧不慢地转着。不紧不慢地隔几年出一个集子”。

预制构件设计和加工的精确度并不仅仅指预制构件尺寸上的精度，更重要的是土建、精装饰、幕墙、机电等专业的预留预埋在设计阶段的协调、消除专业之间的碰撞及最终反映在加工阶段的成果，使得后期的返工减少到最小。各专业的BIM模型通过平台整合，业主、总承包单位、各专业设计及构件厂均可通过平台上传、下载各自所需的模型，使深化设计方收集到的信息更全面，从大面上消除了后期因图纸原因造成的返工。

4.2 构件管理信息化管理

整个过程可分为4个阶段：预制构件加工完成、预制构件发货、预制构件进项目、预制构件吊装完成。

4.2.1 预制构件加工完成

项目部将建好的BIM模型上传到BIM平台，某个预制构件完成后，由构件加工厂的人员通过BIM平台打印构件二维码，打印的二维码粘贴在构件表面。

4.2.2 预制构件发货

加工完成的构件粘贴好二维码后，在准备发货前，加工厂工作人员会在系统里更改构件状态为已发货，此时扫描二维码可查看构件的最新状态。

4.2.3 预制构件进项目

预制构件送至项目工地后，经质量验收合格，移交项目部，项目管理人员会在系统里更改构件状态为已至现场，此时扫描二维码可查看构件的最新状态。

预制构件吊装完成后，经自检及监理验收合格后，项目管理人员会在系统里更改构件状态为安装到位，此时扫描二维码可查看构件的最新状态。

4.3 质量管理信息化

现场管理人员发现问题，并通过手机端拍照记录问题，将质量安全问题反映给相关责任人。相关责任人对问题进行整改，并将整改后的照片上传，系统发送通知给发起人，发起人验收完毕后闭合流程。在后台找到相应问题，并生成相应问题整改通知单。

4.4 安全管理信息化

项目部通过BIM技术对现场危险源进行辨识，并将模型上传到平台，管理人员可通过手机端随时掌握现场危险源的位置。项目管理人员在项目巡检过程中，对于最新出现的安全隐患，可以拍照上传并附加到模型中，上传的问题会在网页端按照不同的维度（时段、责任人、专业、类型等）对质量安全问题进行汇总，方便了解现场的实时状态，对质量安全做到更有效的把控。

4.5 总包管理信息化

总包单位为参建各单位的主要管理人员在BIM项目管理平台上开立账号、分配权限，通过平台的协同功能进行总承包管理。管理人员可以通过交流模块发起话题，将施工过程中需总包协调的问题进行反馈，并可指定相关人员进行回复；总包也可通过交流模块给相关单位的管理人员发出指令，问题解决和指令完成后话题方可终止，方便了信息的交流与追溯。其次，可以通过计划模块将预制构件等材料进场和施工计划发送给指定单位，也可以将一定时间内各专业的施工计划进行整合，提高了沟通效率。

5 实施效果

通过构建预制构件深化设计、加工、施工环节的基于BIM的项目管理平台，可以做到各个环节数据与信息的无损共享。各个参建单位的协同管理，工程质量、安全、材料等的直观管理，在很大程度上提高了项目管理的效率，实现了工程在深化设计、构件管理、质量验收、安全文明、总承包管理等方面的信息化综合管理，有效解决了深化设计管理、预制构件管理、总承包管理等各方面的难点，为同类型项目的实施提供了较好的借鉴。