探索建立裝配式建筑構件信息化管理平臺

佘佳琤

【摘要】在全國范圍大力推進建筑產業現代化的背景下，裝配式產業鏈企業經歷了井噴式的發展階段，期間也暴露出諸如產業鏈企業對行業政策、規范標準解讀不深刻，把握不準確;生產企業管理體系不完善、管理標準執行不到位;產業鏈上下游企業信息溝通不通暢，操作流程不規范;質量追溯難度大;監管層決策缺乏有力的數據支撐等問題。有必要通過信息化手段對行業進行全過程監管，建立并推廣裝配式構件信息化管理平臺有助于裝配式產業鏈市場規范化。

【關鍵詞】裝配式;管理平臺

預制構件信息化平臺的建立，是通過基于行業政策、規范標準、實踐經驗的梳理、總結，將產業鏈企業項目實施流程從底層邏輯上進行規范化和信息化。其緊密圍繞項目準備、設計、生產、交付、施工、竣工驗收六大環節設置信息管理節點，并依托芯片或二維碼技術、BIM技術等信息化手段，實時抓取核心數據。實現統一產業鏈企業產品構件庫及編碼規則，加強對行業政策標準的認識，規范相關管理制度和流程，督促企業精細化質量管理，有效串聯并共享上下游關聯企業間信息，同時借助信息的匯總與管理，也為質量追溯、評估決策提供支撐。

在宏觀層面及從行業全周期來分析，由于信息化協調、規范化操作帶來的效率提升和質量穩定，也將有助于產業鏈企業降低整體運營成本，提升社會效益。

1、基于信息化技術建立預制構件管理平臺

預制構件信息化管理平臺的推廣應用，有利于強化監管能力，為各級主管部門與企業生產運營提供數據支撐，提高企業經營管理效率、降低成本，提升裝配式建筑工程質量安全水平，有利于解決當前裝配式建筑行業信息不對稱、信息孤島和政府監管難度大等障礙，促進裝配式建筑健康可持續發展。

在設計中，采用BIM技術通過建立各專業模型對裝配式建筑結構和預制構件進行精細化設計，減小裝配式建筑在施工階段容易出現的裝配偏差問題，降低裝配式建筑的設計誤差;同時BIM技術可以實現設計信息的開放與共享，有利于豐富裝配式建筑戶型規格，實現裝配式預制構件的標準化設計;裝配式建筑設計中，由于需要對預制構件進行各類預埋和預留的設計，提高了裝配式建筑設計效率。同時，有助于進一步推進BIM審圖。

在生產中，可采用BIM生成機床語言文件（如NC文件等），進行數字制造，實現無紙化制造。

在施工中，裝配式建筑在施工階段應用BIM技術，有助于實現了項目進度管理、質量管理、成本管理等全方面管理，管理人員在全過程中實現了優化施工方案和順序、合理安排資源供應、優化現金流，實現施工進度計劃、成本等的動態管理。

在運維管理中，借助BIM技術可以快速定位構件的位置，獲得構件及其它相關信息，信息獲取快且清晰可見。

2、平衡“放管服”與市場活動監管

在推進“放管服”改革中，除了大力簡政放權外，另一個反復提及的就是“優化服務”。近年來各級政府和部門大力簡化審批程序，創新服務方式。通過大力推行的清單管理，從審批清單到權力清單、責任清單、負面清單，再到公共服務清單、職業資格清單、中介服務清單、各類行政事業性收費清單等，為推進改革提供了支撐和保障。

上述政府服務方式、服務舉措及其質量的大幅度提升，為企業加快進入市場創造了良好的政府管理環境，預制構件企業的發展迅速。但這一系列舉措的著重點都在圍繞市場的準入展開，缺少針對市場活動過程的服務和支持，尚未形成銜接放權、監管和服務一體化的制度設計。其中對于監管和服務的銜接認識尤為不足，缺乏對市場活動監管與優化服務關系的深入思考。監管方式方法基本上單純以管理為重點，包括降稅減負、“互聯網+”政務服務、信用體系等方式仍遠未滿足市場所需要的服務要求。

因此在實現市場監管的同時，需做好預制構件管理中“放管服”的平衡工作，需加強市場監管、嚴罰違法違規行為、驅逐不良企業，需要認識到政府的監管行為不僅僅是針對監管對象，更是為打造良好的市場秩序和健康的市場環境而服務，需在監管機制的設計上既要針對具體對象具體行為，更需要充分融入服務整個市場環境的要求，形成市場監管與優化服務的有機銜接。

此外，支持行業協會進一步發揮作用。尤其要在行業自律、技術創新、產業工人培訓、誠信體系建設等方面取得實際突破，促進行業健康良性發展。

3、保證數據安全及未來開發需要

預制構件管理平臺涉及互聯網和云儲存，需加強數據安全管理，防止重要信息的泄漏。對不同功能，根據用戶分類設置權限，對重要信息，還需進行加密操作，并記錄登入時間、時長等信息。

當采用BIM技術時，還需考慮BIM模型使用的軟件、模型存放的位置的安全性，盡可能使用國內自主研發的平臺。對于審圖BIM模型的備案，只需傳輸加密壓縮后的輕量化模型，無需源模型，保證數據安全。

對需從建材監管信息系統、全國裝配式建筑產業信息服務平臺等其它平臺對接導入的數據，要做好充分溝通，對需要輸出的數據，預留開發端口。一些前期不考慮開發的功能，也需預留端口，應對將來的需求。

對產能情況、項目完成情況等數據，除在線數據、圖表查看外，需可進行多種常用格式數據的導出，以便后續的處理分析。

4、簡化操作流程關注關鍵節點

對于信息化管理系統，操作過程較為繁瑣，當節點過多時，會大量增加掃碼錄入人員的工作量。建議著重對關鍵節點和關鍵參數進行控制，如構件開始生產、加工完成、合格情況、出廠時間、進場時間、安裝完成等，增強操作便捷性。

預制構件生產企業應牢固樹立“質量是企業生存之本” 的理念。堅持以質量第一為價值導向，堅持以企業為質量提升主體，要以更嚴的要求、更高的標準嚴把預制構件生產質量關。

5、建立統一構件編碼規則

目前裝配式建筑預制構件的編碼規則尚未統一，一般由設計院自行規定，增加了整個構件管理過程的工作復雜性。

《上海市裝配式混凝土建筑工程設計文件編制深度規定》中已有預制構件代號的表示方法，與國標《裝配式混凝土結構表示方法及示例》（15G107-1）有所差異。相比而言，國標規范表示方法可以從構件編號了解構件的類型、構件所處位置或者構件的形式，但是編號類型多較為繁瑣;上海規范表示方法僅從構件編號無法獲取構件的位置或者形式，但是構件編號少，簡潔明了。比如疊合樓板，國標規范分為三種類型，疊合樓面板、疊合屋面板和疊合懸挑板分別有不同的編號，通過編號可以看出樓板的類型，而上海規范統一編為PCB，比較簡便。

考慮到預制構件信息化管理平臺，是對構件的設計、生產、交付、施工和驗收的全建造流程管理，為了數據傳遞和追溯的簡便和有效性，建議加快建立統一的編碼規則。

6、綜合考量二維碼和RFID芯片的使用

二維碼是用特定的幾何圖形按一定規律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的矩形方陣記錄數據符號信息的條碼技術，由一個二維碼矩陣圖形和一個二維碼號，以及下方的說明文字組成，通過專用讀碼設備或者智能手機，就能讀取二維碼中的大量信息。具有信息量大，糾錯能力強，識讀速度快，全方位識讀，成本低廉等優勢。

RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可在各種惡劣的環境下工作。RFID系統主要是由電子標簽、天線、讀寫器、中間件和主機組成。RFID技術的基本工作原理并不復雜：標簽進入磁場后，接收讀寫器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，或者主動發送某一頻率的信號;讀寫器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。其有較高的防偽性和信息控制等優勢，從工作頻段來分基本可分為，低頻（125Khz～134Khz），高頻（13.56Mhz），超高頻（860MHz～928Mhz全球各標準不一），微波（2.45Ghz、5.8Ghz）。頻率越高，傳播距離越遠，但是繞射或穿透能力較弱。

目前RFID技術的產品有三大類：無源RFID標簽、半有源RFID標簽、有源RFID標簽。無源RFID標簽沒有內部供電電源。其內部集成電路通過接收到的電磁波進行驅動，這些電磁波是由RFID讀取器發出的。當標簽接收到足夠強度的訊號時，可以向讀取器發出數據。這些數據不僅包括ID號（全球唯一標示ID），還可以包括預先存在于標簽EEPROM中的數據。由于無源RFID標簽具有價格低廉，體積小巧，無需電源的優點。市場RFID標簽主要是被動式的。

半有源RFID標簽，通過設置一個小型電源，驅動標簽IC，負責接收電磁波。天線則單獨作為回傳信號之用。比起被動式，半主動式有更快的反應速度，更好的效率。

有源RFID標簽本身具有內部電源供應器，用以供應內部IC所需電源以產生對外的訊號。一般來說，主動式標簽擁有較長的讀取距離和較大的記憶體容量可以用來儲存讀取器所傳送來的一些附加訊息。

結合行業特征以及從項目實踐來看，二維碼因其成本低廉，可由構件生產單位、施工單位自行打印黏貼等特征，受到相關單位的認可。但是二維碼缺陷也較為明顯：一方面其容易在過程中脫落或損毀，特別是考慮施工進度的不確定性，導致構件在堆場內長時間堆放，期間極易發生二維碼破損，造成無法讀取，給過程中信息傳遞帶來困難。另一方面項目在交付驗收后，因業主裝修等需求，二維碼標簽一般不能得到保留。此為后期運維階段信息追溯帶來較大困難。相比較而言，RFID標簽可通過無源、有源間選擇，來控制應用成本（通常無源RFID標簽最為便宜），并通過頻率有針對性的設置，來滿足預埋于混凝土構件內的性能要求。結合其自身所具備抗污染能力和耐久性好的優勢，除滿足過程中信息承載傳遞要求外，亦可為運維階段的信息追溯和項目全生命周期管理提供技術支撐。

參考文獻：

[1]《上海市裝配式建筑2016-2020年發展規劃》

[2]《RFID原理及應用試驗報告》