安全生產(chǎn)信息化技術(shù)

信息化技術(shù)在建筑生產(chǎn)及施工過(guò)程中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，信息化和建筑工業(yè)化在發(fā)展過(guò)程中互相推進(jìn)。信息化的發(fā)展現(xiàn)階段主要表現(xiàn)在全流程信息化管理和建筑信息模型（簡(jiǎn)稱“BIM”）技術(shù)在建筑工業(yè)化中的應(yīng)用。BIM技術(shù)作為信息化技術(shù)的一種，已隨著建筑工業(yè)化的推進(jìn)在我國(guó)建筑業(yè)逐步推廣應(yīng)用。

采用BIM技術(shù)可以比較容易實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)和構(gòu)件的零件化、標(biāo)準(zhǔn)化，在建筑工業(yè)化中的應(yīng)用有天然的優(yōu)勢(shì)。建筑工業(yè)化的管理要求，與BIM技術(shù)所擅長(zhǎng)的全生命周期管理理念不謀而合。工業(yè)化住宅建設(shè)過(guò)程中也有對(duì)BIM技術(shù)的實(shí)際需求，如住宅設(shè)計(jì)過(guò)程中的空間優(yōu)化、減少錯(cuò)漏碰缺、深化設(shè)計(jì)需求、施工過(guò)程的優(yōu)化和仿真、項(xiàng)目建設(shè)中的成本控制等。信息化技術(shù)對(duì)建筑工業(yè)化的推動(dòng)大致可概括為三個(gè)方面：

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化

這是建筑工業(yè)化的前提。要求設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化相結(jié)合，構(gòu)配件設(shè)計(jì)要在標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上做到系列化、通用化。

產(chǎn)業(yè)流程是指產(chǎn)品的生產(chǎn)全過(guò)程。建筑業(yè)的產(chǎn)業(yè)流程被人為地分開(kāi)---作為建筑產(chǎn)品最為關(guān)鍵的初始環(huán)節(jié)，“建筑設(shè)計(jì)”被列為獨(dú)立行業(yè)，與建筑施工處于不同的過(guò)程之中。在具體工程實(shí)踐中，施工方必須嚴(yán)格地執(zhí)行設(shè)計(jì)文件，按圖施工。如果設(shè)計(jì)本身并無(wú)明顯錯(cuò)誤，施工方一般不可以按照自己的意圖提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)變更。每一個(gè)建設(shè)工程的設(shè)計(jì)方都可能是不同的，對(duì)于具體建筑物的理解也千差萬(wàn)別，所確定的工藝做法也就會(huì)不一樣，因此施工方以固定的、程序化、工業(yè)化的施工工藝或零部件來(lái)應(yīng)對(duì)不同的建設(shè)項(xiàng)目是難以實(shí)現(xiàn)的。

可見(jiàn)，設(shè)計(jì)與施工過(guò)程的割裂，使得施工方不得不面對(duì)千差萬(wàn)別的建筑物，也使得設(shè)計(jì)方在設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)需考慮也無(wú)法考慮具體的工藝過(guò)程。這種工作的獨(dú)立性，更使得每一次建筑物的建設(shè)過(guò)程均成為個(gè)案，無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

利用BIM技術(shù)可以進(jìn)行土建設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、安裝設(shè)計(jì)，還可以利用BIM進(jìn)行建筑物的性能分析，如：日照性能分析，采光性能分析，能耗性能分析，結(jié)構(gòu)性能分析，還可以利用BIM軟件進(jìn)行碰撞檢測(cè)等。使建筑物還沒(méi)有在還沒(méi)有施工前就解決現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題。這樣利用BIM出的圖可以達(dá)到無(wú)錯(cuò)設(shè)計(jì)。通過(guò)BIM模型自動(dòng)生成平立剖專業(yè)施工圖，這樣不僅可以避免重復(fù)工作還可以完全避免錯(cuò)誤。

構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化

總體上說(shuō)我國(guó)建筑的研究成果數(shù)量不多，層次水平不高，建筑業(yè)的工業(yè)化生產(chǎn)體系尚未形成。建筑的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化水平都很低。建造方式仍以現(xiàn)場(chǎng)施工為主，這就出現(xiàn)了建設(shè)工程的獨(dú)特性與建筑工業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)化之間的矛盾。工程外觀的獨(dú)特性是建筑業(yè)生產(chǎn)管理的最基本特征，而工業(yè)化的基本特征則是標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化是大批量生產(chǎn)的前提，而大批量是低成本的保證。因此，差異化的建設(shè)項(xiàng)目與大批量生產(chǎn)之間必然存在著相應(yīng)的矛盾，這些矛盾也使得建筑工業(yè)化的發(fā)展受到制約。雖然建筑物是千差萬(wàn)別的，但建筑物宏觀狀態(tài)的獨(dú)特性，并不意味著建筑物的微觀構(gòu)成的獨(dú)特性。由于建筑材料的特定性、同類建筑荷載的相似性、同類建筑微觀功能的相似性，建筑物的微觀狀態(tài)必然是相類似的。尤其是在同一地區(qū)的同類建筑物中，這種相似性表現(xiàn)則更加明顯。

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)形成完整的規(guī)范化體系，除非如水立方、鳥(niǎo)巢等特定的項(xiàng)目，大量的普通建筑，如辦公樓、教學(xué)樓等的跨度、層高、荷載模式、使用材料、結(jié)構(gòu)體系等關(guān)鍵參數(shù)已經(jīng)趨于標(biāo)準(zhǔn)化或至少是準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化。設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，某一個(gè)地區(qū)的同類建筑在微觀的構(gòu)造與處理上幾乎是相同的，或至少同一設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)者的相關(guān)做法是相同的。國(guó)內(nèi)很多地方都存在著地方性的標(biāo)準(zhǔn)圖集或施工工藝標(biāo)準(zhǔn)，如果在此基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)有意識(shí)的處理，完全可以針對(duì)某一特定的建筑類別，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)配件，并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)制化。

采用裝配式結(jié)構(gòu)，預(yù)先在工廠生產(chǎn)出各種構(gòu)配件運(yùn)到工地進(jìn)行裝配，混凝土構(gòu)配件實(shí)行工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制和工具式鋼模板現(xiàn)澆相結(jié)合，發(fā)展構(gòu)配件生產(chǎn)專業(yè)化、商品化，有計(jì)劃有步驟地提高預(yù)制裝配程度。在建筑材料方面，積極發(fā)展經(jīng)濟(jì)適用的新型材料，重視就地取材，利用工業(yè)廢料，節(jié)約能源，降低費(fèi)用。

利用BIM技術(shù)，將組成工程的每個(gè)部分分解成為尺寸、形狀都標(biāo)準(zhǔn)化，可以定型生產(chǎn)的構(gòu)件。在BIM中根據(jù)構(gòu)件的特點(diǎn)，建立構(gòu)件庫(kù)，構(gòu)件庫(kù)可以包括建筑材料庫(kù)，預(yù)制構(gòu)件庫(kù)（預(yù)制梁、預(yù)制板、柱、欄桿、門、窗等），家具庫(kù)（桌椅，廚衛(wèi)，潔具，燈具等）等。建立BIM模型時(shí)可以利用構(gòu)件庫(kù)搭建整個(gè)建筑工程。建立構(gòu)件庫(kù)時(shí)，完善每個(gè)構(gòu)件的信息。信息包含：構(gòu)件的編號(hào)，構(gòu)件的尺寸信息，構(gòu)件的材質(zhì)信息，構(gòu)件的位置信息，從而解決構(gòu)配件標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題。

利用BIM技術(shù)解決工程構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題，徹底解決構(gòu)件不規(guī)則、不規(guī)范的情況，從而實(shí)現(xiàn)構(gòu)配件的生產(chǎn)專業(yè)化、商品化，實(shí)現(xiàn)工程裝配式施工，推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)化向標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化方向發(fā)展。

管理信息化

運(yùn)用計(jì)算機(jī)等信息化手段，從設(shè)計(jì)、制作到施工現(xiàn)場(chǎng)安裝，全過(guò)程實(shí)行科學(xué)化組織管理，這是建筑工業(yè)化的重要保證。

信息化技術(shù)是集成建設(shè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成與組織集成的基本前提與有效保證。從管理模式來(lái)看，集成建設(shè)系統(tǒng)并非實(shí)體企業(yè)，而是很多企業(yè)所構(gòu)成的松散聯(lián)合體，生產(chǎn)與施工組織過(guò)程中的地域限制、空間隔閡、標(biāo)準(zhǔn)差異、溝通障礙等問(wèn)題，會(huì)致使信息指令的傳遞速度比實(shí)體企業(yè)緩慢，偏差也會(huì)大大增加。因此，全面、快捷的溝通與交流，減少信息溝通中的障礙、偏差與損失至關(guān)重要。

信息集成是通過(guò)信息平臺(tái)與信息門戶的構(gòu)建，使得集成系統(tǒng)與產(chǎn)業(yè)鏈中的相關(guān)分包商、供應(yīng)商與核心企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享、及時(shí)溝通與辦公自動(dòng)化；實(shí)現(xiàn)基于信息系統(tǒng)的輔助建設(shè)過(guò)程。

BIM模型是虛擬的建筑，通過(guò)這個(gè)虛擬建筑，可以把工程現(xiàn)場(chǎng)在計(jì)算機(jī)里展現(xiàn)出來(lái)。在計(jì)算機(jī)里面進(jìn)行模擬和分析，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以方便解決，這樣可以減少施工過(guò)程中的返工次數(shù)，這樣避免了資源的浪費(fèi)。還可以對(duì)不同的施工方案進(jìn)行對(duì)比選出最優(yōu)。這些過(guò)程由于只是計(jì)算機(jī)計(jì)算模擬，所以不會(huì)浪費(fèi)太多時(shí)間更不會(huì)浪費(fèi)資源。在3D的基礎(chǔ)上又用4D更進(jìn)一步模擬施工。4D是指在BIM的3D模型的基礎(chǔ)上增加時(shí)間的維度，可以對(duì)施工方案和工序進(jìn)行檢測(cè)，確保工程正常有序的進(jìn)行。BIM模型不光可以進(jìn)行4D的施工模擬還可以在4D模型的基礎(chǔ)上增加成本的維度建立5D模型，通過(guò)5D模型可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的預(yù)算和項(xiàng)目成本的可視化，通過(guò)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行5D仿真模擬，得到所有建筑構(gòu)件的準(zhǔn)確工程量，實(shí)現(xiàn)造價(jià)控制。

除此之外，信息化不僅僅意味著信息的流轉(zhuǎn)過(guò)程，更意味著建筑物與預(yù)制構(gòu)件的信息化。通過(guò)的信息處理技術(shù)，將實(shí)體建筑物信息化，并進(jìn)而借助于相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑物施工過(guò)程的虛擬化（VirtualConstruction，虛擬建設(shè)），對(duì)建筑物的“可施工性”進(jìn)行度量與評(píng)估———構(gòu)建預(yù)期建筑物與現(xiàn)實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)化的零部件、構(gòu)配件、建筑模塊之間的相關(guān)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)模擬拼裝與施工流程模擬，從而有效的指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)的施工過(guò)程。

同時(shí)在施工組織中，通過(guò)信息集成與編碼控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從實(shí)體建筑的拆解、標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)配件的成組化、委托加工，到零部件的驗(yàn)收、工作包拆分到構(gòu)配件在具體建筑上的還原過(guò)程中，對(duì)于相關(guān)零部件、構(gòu)配件的全過(guò)程跟蹤與監(jiān)測(cè)的全過(guò)程信息化管理。