南京装配式建筑信息服务与监管平台的研发与应用*

文/东南大学建筑设计研究院有限公司 印 江

东南大学建筑学院 张 宏 周 超

南京禹腾信息科技有限公司 孙 峰 柴鹏飞

1 平台开发背景

建筑工业化是我国建筑业发展的重要方向，也是产业结构升级改造和建筑绿色发展的客观需求。国家及省市各级政府均出台各项措施以推进装配式建筑发展，南京市住建委立足服务与监管的本职工作，响应国家关于信息化和智能化号召，结合东南大学BIM-CIM技术研究中心和南京禹腾信息科技有限公司等各方力量，以政产学研模式推进平台研发和应用，助力南京装配式建筑高质量发展。

南京市住建委以“南京装配式建筑信息服务与监管平台”为抓手，充分发挥政府监管职能，推动建造方式变革和建筑业转型升级，促进建筑产业现代化目标的实现（见图1）。同时，以线上线下相结合的方式为装配式建筑参建各方提供信息服务，借助移动端APP、二维码或无线射频芯片等技术精细化追踪每个预制构件，以高效、公平、透明的方式服务于建设、设计、生产、施工和监理各方，进一步发挥市场机制在资源配置中的决定性作用，着力打造“BIM+互联网+物联网”装配式建筑服务与监管新模式，即以信息化手段及BIM相关技术为基础，建立面向装配式建筑监管的综合信息平台，以网络化方式实现市、区管理部门及各类企业间的信息沟通、上报及监管，以BIM技术为基础，满足政府对装配式建筑设计、生产及质量的服务与监管需求。

图1 平台页面展示

2 平台特色

作为行业主管部门对于南京市全域装配式建筑日常管理的工作平台，可满足政府和行业的诸多需求。

1）政府层面 促进装配式建筑相关职能部门的信息共享，实现主管部门的信息联动与协同管理，以及主管部门对于装配式建筑质量的全方位监管，保障装配式建筑行业健康发展，并满足政府部门打通从设计到施工的BIM全过程应用要求。

2）行业层面 满足装配式建筑建设全过程管理要求，提高生产和施工的协同效率；保障装配式建筑全产业链信息互通，实现建筑行业信息互动；确定正向设计方法和事件途径，并用科学的方法实现对预制装配率的论证与设计优化；采用可视化、轻量化设计加强移动终端的服务能力。

2.1 政府部门与企业信息互通共享

该平台是在政府大数据信息系统下专门针对装配式建筑管理开发而成。项目前期相关数据不仅可与自然资源和规划、房产等部门实施信息共享和数据交换，而且可与住建委系统内部的图审机构、市场监管和质量安全监管部门进行信息共享，直接抓取土地出让、规划审批、施工图审查、施工许可证申领等前期手续等数据，也为各环节审核与监管提供信息服务。同时避免企业相同信息的重复填报，减少企业负担。政府通过南京装配式建筑信息服务与监管平台规定所有提交的项目需上传BIM模型，而平台可自动处理通用数据格式——IFC（industry foundation class）的所有版本，并支持从Revit插件中导出轻量化模型及信息。平台通过对IFC格式模型的高效率转换，极大降低文件大小，实现在线查看模型；平台采用自主开发的插件导出开源数据格式文件，并上传平台后实现预制构件初始数据的采集，避免商业化软件在政府平台所带来的问题。同时，平台也为政府和企业之间搭建有效及时的信息互通共享通道，实时更新的数据信息可通过平台即时反馈给各参与方，提高信息传递的效率和BIM协同工作的可能性。

2.2 核心控制指标的自动计算与正向设计优化

装配式建筑的核心控制指标——预制装配率的计算，是衡量装配式建筑设计方案是否满足相关政策要求的定量证明，因此相关指标计算的高效和准确与否尤为重要。以往采用传统手工方式进行指标计算不仅效率低，而且无法从设计阶段进行前端优化。为解决此弊端，平台根据江苏省装配式建筑预制装配率计算规则，采用二次开发技术将指标自动计算功能与主流建模软件进行集成，实现设计与计算一体化同步优化，并支持一键导出标准计算表格，如图2所示，以供主管部门审核[1-3]。

图2 预制装配率自动计算及表格导出

2.3 基于BIM技术进行构件全生命周期质量追溯

装配式建筑构件在工厂预制后，转运至施工工地进行现场装配，建筑整体层面质量与各预制构件密切相关，因此对构件全生命周期的质量追溯十分重要。平台建立基于BIM的统一建模和构件编码规则，数据信息以构件为载体存储于BIM模型中并导入平台。一套完善的编码规则是实现信息联动的重要手段，而编码规则的统一更是实现全流程信息管理的唯一途径，按规定的规则赋予每个构件唯一的编码，同时将编码特征提取赋值功能内置到BIM建模软件中，实现系统自动识别赋值功能，并可自动生成唯一的二维码[4]，如图3所示。对于在施工图设计中尚未采用BIM技术建模的项目，可通过Excel表格导入系统，也可自动生成唯一的二维码。建设项目各参建单位，涉及构件生产、运输、施工单位的操作人员在实际工作过程中可通过手机扫描构件二维码后提交构件状态，平台可自动全程记录状态数据更新情况及定位信息，实现对构件轨迹和状态真实有效的追踪。相关数据与BIM模型进行交互比对，可直观反映工程建设全过程进度，包括构件在工厂生产、库存情况，运输至现场的安装进度、质量等情况，以此为工厂排产和现场施工组织计划安排提供相关信息服务。

图3 二维码自动生成

3 运行情况

南京装配式建筑信息服务与监管平台于2019年正式上线运行，截至2021年5月，通过平台数据统计分析显示，全市已管理企业1533家，项目572个，可查询构件动态250余万条，总建筑面积8400余万m2，其中，2019年新开工建筑面积约646万m2，占全市同期新开工建筑面积的28.3%；供应南京市装配式部品部件的本地和外地生产企业已达62家。2020年全年新开工装配式建筑面积占同期新建建筑面积比例达到30%以上，如图4所示。随着装配式建筑面积和项目数据不断增加，加强装配式建筑信息化服务与监管工作更为重要。平台从2018年开发建设以来，经不断完善和测试，截至目前已录入完成近年来南京市在建、竣工等装配式建筑地块和项目基本信息，对试运行以来新开工项目进行全过程跟踪管理。

图4 项目数据统计分析

4 结语

1）南京装配式建筑信息服务与监管平台为政府主管部门与行业各参与方提供了一个多功能的信息化平台手段，平台结合BIM技术、项目管理与构件追踪等技术，实现全产业链信息互通、各相关部门信息共享、全过程轨迹跟踪、全方位质量监管等功能。

2）南京装配式建筑信息服务与监管平台是为政府主管部门提供装配式建筑质量实时监管与各方面数据实时监控和动态调整的信息化工具，解决了当前装配式建筑面临的政府监管难题，并对BIM技术在相关全产业链的应用起到推广服务的作用。

3）南京装配式建筑信息服务与监管平台为行业内各企业提供基于BIM的信息互通共享工具，通过高效装配式控制指标的自动计算软件，为建筑师在装配式建筑设计期间的工作提供正确的技术引导和指向性优化。