装配式建筑适合采用BIM的一体化集成应用技术,打通设计、生产、施工流程,提升装配式建筑各阶段协同工作效率,提高建造质量,实现精益建造。然而受制于国内使用的BIM平台与系统的限制,往往各阶段的BIM应用还是孤立的,形成“信息孤岛”,难以真正在阶段间流通,制约了装配式建筑全过程一体化应用。 “十三五”期间,国家立项“绿色建筑及建筑工业化”重点专项,对于绿色建筑与建筑工业化领域进行科技重点攻关。其中由中国建筑科学研究院牵头,联合国内22家著名建筑企业和高校共同承担的《基于BIM的预制装配建筑体系应用技术》(项目编号:2016YFC0702000)国家重点研发计划项目,重点研究通过BIM技术解决装配式建筑设计、生产、运输和施工各环节中协同工作的关键技术问题,打破各阶段“信息孤岛”,形成基于自主BIM平台的装配式建筑全流程集成应用系统。 “十三五”国家重点研发计划项目任务书 项目团队历经三年倾力研发,于2019年6月高质量地完成了任务书要求的全部研发内容,形成了一批面向装配式全过程BIM应用的创新成果,并在大量实际工程中得到应用。 自主BIM平台 自主BIM平台集成应用系统架构 基于自主BIM平台协同设计的桌面端登录主界面 自主BIM平台软件著作权与成果评价证书 研发了支撑预制装配式建筑全产业链应用的自主BIM平台,建立了符合我国装配式建筑特点的BIM数据标准化存储与管理架构,提供API接口,支持各阶段应用软件二次开发,支撑装配式建筑全流程的数据流动、协同管理和软件集成,打通设计、生产、施工各环节,为装配式建筑全流程集成化BIM应用提供了有力保证。 设计阶段 基于自主BIM平台的装配式建筑设计软件PKPM-PC 软件著作权与成果评价证书 基于自主BIM平台完成装配式建筑全专业一体化设计,实现构件智能拆分、结构分析计算、连接节点设计、预制构件的短暂工况验算、钢筋碰撞检查、设备开洞和预埋管线,自动统计预制率和装配率,一键生成施工图、构件加工详图和构件物料清单,使装配式设计效率和精度大为提高。迄今为止,该项研发成果已经在850多家设计企业得到应用。 基于标准构件库的装配式建筑智能化深化设计 生产阶段 装配式建筑智慧工厂管理系统 装配式建筑智慧工厂管理系统软件著作 预制构件BIM数据驱动钢筋加工设备(廊坊凯博) 预制构件BIM数据驱动自动布模(中建科技) 预制构件BIM数据驱动混凝土自动浇筑(山东万斯达) 生产阶段,研发了装配式建筑智慧工厂管理系统。通过BIM平台将BIM设计数据直接对接到生产管理系统,根据施工进度优化排产;预制构件BIM数据直接驱动生产加工设备,实现自动化数控加工;通过二维码或RFID芯片对构件生产的核心环节进行数据跟踪记录,使生产进度和质量得到有效管控。目前该系统已经在十多个PC工厂得到成功应用。 施工阶段 建筑工业化项目管理平台 建筑工业化项目管理平台软件著作权 研发了工业化建筑项目管理平台,通过BIM与施工项目管理平台的深度融合,实现预制构件运输、安装及施工现场的一体化智能管理,结合物联网与GPS跟踪,实现运输轨迹跟踪与优化,与智慧工地结合,实现施工现场堆场优化、吊装模拟和预拼装,利用拼装校验技术与智能安装技术指导施工,优化施工工艺,提高装配式装配效率与质量。目前已经有几十项装配式建筑项目在该平台上运行。 全流程应用 基于统一的自主BIM平台,真正打通各阶段信息壁垒,实现全流程应用 设计、生产、施工一体化集成应用系统通过国家信息中心软件测评 基于统一的自主BIM平台与预制构件编码规则,设计阶段的装配式建筑BIM信息、预制构件信息(包括三维模型、图纸、BOM清单等)可以传递到智慧工厂管理系统,同时预制构件生产的过程信息(包括材料检、隐检、成品检、产品合格证等信息)与BIM模型信息也可以传递到施工阶段的工业化建筑项目管理平台。 整个BIM集成应用系统的信息流通已经于今年6月份通过国家信息中心软件测评!而且在丽水市城西公租房及安置房项目等实际工程中得到应用验证。 结语 本项目研发已经从技术层面攻克了装配式建筑的设计、生产、施工的BIM全流程应用的关键问题,并推出了自主的BIM集成应用系统,为装配式建筑BIM的全过程一体化应用提供了技术支撑。下一步更应该从生产组织方式真正做到全过程责任主体明确,落实装配式建筑EPC总承包模式,才有可能真正发挥BIM从设计到生产、施工的一体化应用优势,向管理要效率,使装配式建筑真正做到提高质量、提高效率、减少消耗、减少人工! 尾 注: 该项成果将在7月25~26日在上海召开的第五届“基于BIM的预制装配建筑体系应用技术”高峰论坛上详细展示,并设置体验区,欢迎同行莅临体验与指导! |
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