采用BIM技术的装配式住宅智慧管理平台构建2018-11-16 09:18:30
1 引言
建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）应用在建筑全生命周期的信息化集成管理，具体包括规划、设计、施工、运行维护各个阶段。BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。借助 BIM 技术，对施工场地进行规划、布置，建立三维信息模型，运用 BIM 动画技术模拟施工过程，通过虚拟模拟实现施工现场合理性布置，优化资源配置，提高施工效率。使用 BIM 软件可以对建筑、结构、机电等不同专业实现三维参数化建模，对钢筋、管道、施工工序等进行冲突碰撞检查，设计师可以及时地进行设计的修改，对工程设计进行优化，有效地解决设计上的碰撞冲突问题。
预制装配式住宅需要对构件进行拆分，利用BIM 技术建立标准化构件库，进行构件拆分及深化设计，借助数据库平台，汇总构件拆分信息，对墙板、楼板、梁、阳台等结构部品部件进行自动化拆分，以达到工厂生产和现场吊装拼接的目的。利用BIM技术对构件进行拆分，并对拆分构件进行编码，结合 RFID 技术、二维码技术，构件在工厂生产时，工厂的智慧管理平台从 BIM智慧管理平台读取拆分构件相关数据，用于构件加工生产。与此同时，每个预制构件的加工生产过程信息，质量检测信息等将记录到BIM智慧管理平台；在施工过程中，通过读取 BIM 智慧管理平台的数据，可以了解预制构件的重量、尺寸、安装位置等。构件安装完成后，构件的安装情况会录入到BIM 智慧管理平台，实现预制构件的信息化管理。
2 施工现场的智能化
施工阶段，预制构件入库、出库、盘点等管理的工作量大，建立物料跟踪智慧管理平台，利用RFID 和二维码技术，在物资进场验收、入库登记、调拨、出库等环节进行扫码跟踪，实时更新仓储数据库，及时掌握库存真实数据，减少管理人员工作量，提高仓库管理的工作效率。
2.1 RFID 技术应用
RFID（Radio Frequency Identification）无线射频识别技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而不需要识别系统与特定目标之间建立接触[2]。构件在工厂加工阶段，在其内部植入 RFID芯片，芯片的编码与构件编码一致，同时借助 GIS（地理信息系统），实现预制构件的定位、跟踪。每个芯片上将会记录构件的生产、储存、运输、入库、出库、吊装过程中的信息，通过预制构件跟踪智慧管理平台，将构件从生产到现场吊装全过程的信息，传送到 BIM 智慧管理平台中，对构件全程进行实时动态监控管理。RFID 芯片具有唯一性，保证了构件在生产加工、储存、运输、入库、吊装过程中信息的准确性。利用物联网技术，将 BIM 与 RFID 技术结合起来，实现 BIM 智慧管理平台与物料跟踪智慧管理平台的对接，有利于资源和空间优化配置，优化施工方案，提高工程施工效率。
2.2 二维码技术应用
二维码在代码编制上巧妙地利用计算机的算法，转化成移动端容易识别的二维码图形，可以直接粘贴或喷涂在构件上，二维码相当于赋予了每个构件唯一的一个“身份”。二维码最大的优势是不需要专门的设备，智能手机端就可以扫描识别，方便快捷，利于普及。预制构件生产企业所生产的每一构件应在显著位置粘贴二维码，二维码标识应清晰、耐久、可靠，防止构件在运输、进场入库、吊装时掉落，以确保能够识别预制构件的“身份”。
二维码标识信息应包括以下信息：构件生产单位、构件名称、构件编号、规格尺寸、使用部位、重量、生产日期、图纸、生产进程、物料清单、品质检验等。预制构件生产验收合格后，质检人员将生成的二维码标签，粘贴在指定的区域。以远大住工构件加工厂为例，图中是远大住工预制外墙挂板粘贴二维码及手机端扫描识别的信息。构件运输时，司机根据自己的运输任务，扫描二维码确认构件信息准确无误。构件吊装时，施工作业人员根据吊装任务，扫描构件二维码，确保构件无误吊装就位。通过二维码承载信息，可以实现对预制构件的身份识别、状态确认等操作，最终实现预制构件从装盘生产到吊装就位的全过程管理。
3 施工档案管理的信息化
工程档案资料是项目管理的一部分，大部分施工资料由承包单位跟随工程建设进度，同步收集、积累、归档形成文件，待工程竣工验收合格，移交给建设单位。工程项目工序多，施工阶段多，将产生大量的资料数据[3-5]。对于一些重要部位及隐蔽工程验收的记录，一旦遗漏或记录错误，对工程建设各方责任划定影响较大，出现问题有可能会互相推诿扯皮。一般施工过程档案资料需要按单位工程、分部分项工程，整理归档。对于楼号较多的住宅工程需要分房号、专业，按每个检验批每个分项每个分部报验，整理归档工作量大。另外档案资料来源于建设、设计、施工、监理等单位，包含了设计、施工、进度、成本等各方面的信息，整理难度大。而且不同单位使用不同的施工资料管理系统，数据信息之间很难共享使用，不利于项目建设各参与方之间的协作。
使用 BIM 技术与物联网技术，将工程建设的所有信息录入参数化模型中，实现基于 BIM 的施工档案资料智慧管理。参数化信息模型所包含的数据库，随着工程项目的进展不断的实时更新。无论是建设方、设计方、施工方或是监理方，都可以将施工日志、监理日志、会议记录、设计变更等所有项目资料录入，实现数据智慧管理。同时使用OA 档案管理系统，可将过程资料有效保存备查，实现信息系统集成融合，将数据有效、快速、准确的推送到相关方。施工方在竣工验收阶段，向建设方提供一份参数化信息模型电子档案资料，并可一直用于建设项目全生命周期的信息化管理。
4 移动验房管理平台的应用
对于业主而言，验房是检查房屋质量的关键环节，房屋质量问题要尽早发现，否则影响后期的使用。传统的验房方式已经不能满足业主对服务的体验需求，越来越多的房地产企业开始注重交房环节，不断推进技术研发，以提升业主的体验和服务质量。建立信息化综合服务管理平台，实现了工程现场政府、建筑方、监理、甲方、业主、物业方工程质量监管及手机一站式服务，为业主的房子质量进行严控把关。
移动验房的优势是操作简单，方便快捷。业主验房时进入移动端 APP，选择楼号、楼层、房间号，可直接在户型图上标注问题位置。有问题的部位进行拍照，圈出问题，记录问题，自动形成问题列表，在列表中查看问题详情。移动端 APP 数据接入 BIM 智慧管理平台，对验房遇到的问题，智慧管理平台通知整改人，整改人完成之后可以拍照记录反馈，业主可以查看问题整改进度及完成情况。通过智慧管理平台，管理员可以实时查看验房和整改数据，对接收的数据进行数据统计。移动验房的应用，改变了传统的现场检查、交付验收的方式，验房更加高效、便捷。
5 结语
借助物联网技术巨大优势，实现了基于 BIM 的工程项目在规划、设计、施工、运行维护阶段全生命周期的信息化管理，促进了装配式住宅工业化建造。但目前，缺少系统、有效的管理体系，从设计、构件加工、施工等环节，无法形成系统的全过程管理，没有应用建筑信息化技术，国内尚未出现成熟的基于 BIM 的装配式住宅智慧管理平台。
建立基于 BIM 的装配式住宅智慧管理平台，实现工程管理向智能化、可视化跨越式变革。对预制构件进行预建模，建立三维可视化参数模型，实现构件的预搭，构件拆分及编码。BIM 智慧管理平台对接工厂智慧管理系统，实现数据共享，将构件信息传送至构件生产工厂，工厂进行生产加工。
利用 RFID 技术、GIS 技术、二维码技术，实现预制构件从生产加工、储存、运输、入库、调拨、出库、吊装，全过程的智能识别、定位、跟踪、监控和管理。施工过程中产生的资料数据，上传至 BIM 智慧管理平台，智慧管理平台依据工程实体质量和资料检查情况，进行综合评定工程质量等级，实现智能验收。伴随着移动验房管理平台的发展与应用，验房中存在的问题能够及时上传到 BIM 智慧管理平台，管理平台通知整改人整改，验房交付变得简单、快捷。信息技术的应用，推动了我国装配式建筑的发展，未来将产生巨大的经济和社会效益。
