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装配式建筑数字化设计软件如何实现自主创新,这些企业的做法值得参考

转自:钢结构设计-公众号


来源:住建部,预制建筑网整理编辑,转载请注明出处


经企业申报、地方推荐、专家评审,近日,住房和城乡建设部确定并发布第一批124个智能建造新技术新产品创新服务典型案例。目的在于总结推广智能建造可复制经验做法,指导各地住房和城乡建设主管部门及企业全面了解、科学选用智能建造技术和产品。此次发布的典型案例中,有20项自主创新数字化设计软件创新服务案例,29项部品部件智能生产线创新服务案例,42项智慧施工管理系统创新服务案例,20项建筑产业互联网平台创新服务案例、13项建筑机器人等智能建造设备创新服务案例现分批次针对124个智能建造新技术新产品创新服务典型案例做详细介绍,本期为自主创新数字化设计软件创新服务案例(二):


1、小库智能设计云平台在建筑工程项目设计方案评估、优化和生成中的应用

2、“开装”装配化装修BIM软件在上海嘉定新城E17-1地块租赁住宅项目中的应用

3、“ECOFLEX”设计施工一体化软件在装配化装修项目中的应用

4、“打扮家”BIM设计软件在家装设计项目中的应用

5、BIM智能构件资源库系统在中信智能建造平台中的应用



小库智能设计云平台在建筑工程项目设计方案评估、优化和生成中的应用


01

案例简介


该案例是深圳小库科技有限公司自主研发的智能设计云平台协助设计院和开发商在房地产开发投资拓展决策阶段实现的智能设计应用。平台运用语义识别、启发式学习算法、多维度多参数方案评估算法等技术,通过一键查询项目周边信息、AI(人工智能)辅助设计、实时校核修改、联动核算指标数据、项目协同交互编辑、多种格式成果输出等功能快速生成规划设计和开发决策的AI强排方案,提升设计合规性,简化设计流程,提高决策效率,缩短项目周期。



02

案例应用场景和技术产品特点


在技术角度,主要采用建筑设计CAD语义识别、基于启发式学习算法的智能规划方案生成模型、基于深度神经网络的智能单体生成模型、以及多维度多参数方案评估算法等核心技术,将AI技术与建筑设计领域知识深度融合,实现了跨领域交叉创新。


在产品角度,自研出以AI驱动的云端建筑信息模型——ABC格式。相较于传统的BIM、CAD等格式的图形驱动,小库的ABC模型是数据驱动型,实现了数模规一体化,以AI辅助建模,并可以调用大数据进行对比分析,得出的底层数据结果又能进一步通过云计算反馈到智能化生成上。同时,方案数据通过云端渲染呈现,实现可视化数模规联动的实时编辑,最终可以将结果数据进行云端分享协同和多格式输出。


在产业应用角度,本项目的实施,将SaaS云平台引入建筑设计领域,提升了工程项目开发前期的容积率、项目价值等关键指标的高效确定,拓展了传统建筑设计软件的服务能力和功能,能够有效促进平台在开发商、设计院等客户在拿地阶段、方案设计等项目实施环节的深度应用,助力下游用户提质降本增效。


国内外同类先进技术的比较


小库智能设计云平台在国外的同类技术产品主要是挪威的Spacemaker(已于2020年底被Autodesk收购),和澳大利亚的Archistar。与Spacemaker和Archistar类似,小库的智能设计云平台目前也主要服务城市尺度的建筑排布设计;但更进一步的,一是小库基于国内工程项目现状,从住宅项目设计作为切入点,使用人工智能相关技术作为基础,整合内嵌建筑工程行业的规范,以达成自动化智能设计方案的生成;二是小库建立了楼型库和户型库,以满足客户可以基于企业内部已有的楼型平面作为基础进行排布的需求。


主要功能模块


相较于传统的设计,小库智能设计云平台可以实时快速评估已有的设计,并在此基础上辅助建筑师清晰理性地设置优化策略,进一步在优化策略的指引下生成较优秀的设计方案。当然整个顺序不是固定的,评估、优化和生成可以在过程中随时进行。


1.城市大数据评估基地。小库智能设计云平台基于大数据、地理信息技术等快速建立基地界线外扩 1.5 公里范围内的三维城市空间模型,直观形象展示基地周边状况,并通过数据挖掘分析基地的商业价值,大幅提高建筑设计前期调研建模的效率。


2.智能算法加速设计。平台用户只需三步完成方案设计:第一步,直接在小库智能设计云平台在线圈地或者上传基地CAD文件;第二步,输入容积率、覆盖率等基本限定条件;第三步,选择楼型产品获得智能推荐组合。完成这三步即可轻松实时获得小库通过智能算法设计生成的多组满足用户指标、当地规范和日照的方案(如图1所示),并可在线多视角查看和编辑方案三维模型,快捷为建筑切换几种风格的表皮、手动调整方案、查看方案各项数据指标、显示户型组合等。同时经济技术指标表、三维模型和CAD格式等文件可供下载。


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图1 小库智能设计云平台基于智能算法自动生成的设计方案


3.方案验算科学准确。平台集成国家、31个省区、328个城市的建筑规范、日照法规及行业标准,可几秒内完成对方案的日照验算及规范检查,大大减少建筑设计中机械重复的计算工作。其中,日照分析基于太阳方位、项目经纬度、遮挡建筑和被遮挡建筑的日照计算范围等,对地块内和周边建筑的光照热力进行矩阵化的计算,保证分析的科学性与准确性。


4.促进产业高效协同。以平台和智库协同产业链条实现精益效应,促进设计单位及房地产开发企业的信息共享及协同工作。目前在平台注册的企业通过在线管理标准化楼型、户型文件等及借助平台辅助设计,已实现企业内部的数据统一及企业各地员工协同工作(如图2所示)。


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图2 手机端扫描二维码可直接打开设计方案进行浏览、标注等协同操作


03

应用成效


从2016年至2021年的5年间,小库智能设计云平台上累计注册企业数达到了3240家。在前期的居住区规划中平台完成了1000多个项目案例,帮助企业简化设计流程、缩短设计时间、提升设计能效,同时持续研发建筑产业AI应用产品系列,致力于助力建筑产业智能化升级。基于小库智能设计云平台,运用AI+大数据,设计院能够快速提供智能设计解决方案,高效解决建筑方案设计前期痛点、难点,快速输出优秀设计成果,达到沟通交流顺畅、降本增效的目的,目前已实现平均项目价值提升10~15%。


平台为地产企业提供了智能产品与解决方案,协助企业在新一轮挑战中降本增效、提升价值,帮助企业在投研阶段更加注重精细化管理提效和科学决策判准,解决目前设计端口存在的投前研判效率低、人工成本较高、方案复改频繁、人员精力分配不足等问题。




“开装”装配化装修BIM软件在上海嘉定新城E17-1地块租赁住宅项目中的应用


01

案例简介


“开装”装配化装修BIM软件是基于BIM技术在数字化精细管理中的优势,以标准化、模数化的装配化装修技术体系为核心算法依据,所开发的一套适用于装配化装修工程设计、生产下单、施工管理的BIM软件。该案例是软件在上海嘉定新城E17-1地块租赁住宅项目中的应用,实现了工程项目的降本增效,提升了装配化装修在大型项目中的信息化管理水平,为装修工程项目的智能建造提供了参考借鉴。



02

案例的应用场景和技术产品特点



(一)技术方案要点


“开装”装配化装修BIM软件基于Revit开发, 分为设计平台、构件库、数据库三大版块内容。


设计平台基于标准化的装配式装修产品工艺体系,包含墙面设计、吊顶设计、地面设计、卫生间设计、水电设计等硬装设计版块,可实现快速建模、出图、计料等功能,并可与建筑、结构、给排水、暖通、电气等专业协同,满足各类型项目的装修需求。(如图1所示)


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图1软件设计界面


构件库支持各类装配化装修构件上传,以及从构件库加载构件以供建模使用。用户可在构件库设置动态建模参数,以及各构件关联成本、工效等信息。(如图2所示)


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图2软件构件库


数据库基于用户建模后上传数据信息,可对项目数据进行管理,包含项目列表、模型管理、图纸查看、物料清单、成本管理、进度管理等功能。(如图3所示)

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图3软件数据库项目列表


“开装”装配化装修BIM软件通过设计平台、构件库、数据库各版块功能结合,实现对装配化装修项目全要素信息化管理,打造高效率、高质量的智能BIM软件。


(二)产品特点和创新点


1.基于装配化装修的智能设计计料功能。软件将标准化的装配化装修工艺和材料标准、排板标准等转化为软件规则,通过清晰的用户界面让设计师可实现标准化设计,大大提高设计效率(如图4所示)。通过在系统中设定了丰富的装配式构件、节点工法体系,设计师只需简单设置参数即可完成设计,同时各个节点、构件均能够得到精确计算,可精确到螺丝钉等辅料配件,高效生成图纸和清单,可以让相关管理者快速准确获得工程基础数据,为施工企业制定人材计划提供有效支撑。



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图4 智能设计参数界面


2.可支持3D测量数据导入。由于装配化装修的部品部件均需要在工厂预制生产完成,其对项目前期的测量精度要求较高,因此本软件支持激光点云测量数据格式导入,无需第三方软件转换,通过设置墙体参数即可自动生成空间模型,设计师可快速在此基础进行设计(如图5所示)。


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图5 3D测量数据导入


3.部品信息贯通生产和安装环节。设计师选用系统中标准化的材料体系,通过数据库上传生产、采购等信息,同时系统为每个物料生成包装标签(如图6所示),可有效提升现场材料组织效率。安装人员扫码可查看安装位置等信息,提高安装效率,避免传统工程模式中设计、生产、施工各环节脱节的现象。



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图6 生成部品二维码标签


(三)应用场景


“开装”装配化装修BIM软件适用于装配化装修工程项目的测量、设计、生产和施工全过程,已在精装住宅、酒店公寓、办公商业等不同类型的项目中应用,不受地域、规模、环境等因素影响。


03

应用成效



(一)解决的实际问题


通过在项目测量-设计-拆单-生产-安装等各个环节中的应用,“开装”装配化装修BIM软件实现了批量装配化装修项目的显著降本增效。通过对3D测量数据导入格式的支持,提高了工程设计的精准度。通过系统自带的一键排版,自动算料等功能大大简化了设计师的工作量减少了设计尤其是深化阶段的绘图和算料时间,提升了室内装修BIM模型的质量。精确的物料清单为精细化生产和施工管理提供了依据,避免了人工算料造成的误差,减少了材料浪费,大大降低设计与生产、施工的沟通成本,提高装配化装修工程管理水平。


(二)应用效果


1.提高组织决策效率。通过应用“开装”装配化装修BIM软件,利用模型三维可视化的特点,为不同层级、不同管理人员提供直观的装配化装修工程管理工具,提高项目各方对设计意图的理解,工程难易程度的认知,施工方案的交流和审核,促进项目各方共识的顺利达成。


2.提高设计深化效率,提升设计成果质量。通过 “开装”装配化装修BIM软件进行智能设计深化,每个房型从方案设计到全套施工图完成仅需3个小时,相对采用CAD等传统设计工具综合人工成本可降低80%以上,同时设计精确度显著提升。提高了项目施工方与设计方沟通和意见反馈效率,达到准确建模,精确指导构件加工和安装施工。


3.提高项目施工技术管理能力。项目管理人员通过BIM模型三维可视化技术交底和“二维码”扫描技术应用,提高了项目技术人员与作业人员之间的沟通效率和现场技术管理。


5.提高项目成本控制管控能力。通过BIM技术精细建模,准确提量,为项目在材料方面直接带来的效益比传统方式节约5%左右,同时显著减少补单、漏单状况,另外通过生产和施工阶段物料的科学组织,减少返工率,有效减少现场材料二次搬运拣选时间,提高现场安装效率。


(三)应用价值


1.社会效益:助力装配化装修智慧化管理


装配化装修具有标准化设计、工业化生产、装配化施工等特点,对于装修部品信息在项目全流程的数据传递和管理有着更高要求。实践证明,“开装”装配化装修BIM软件在项目中的应用显著提高了装修工程在设计、生产、安装施工中的效率,并为信息化运行维护奠定了基础。


通过应用“开装”装配化装修BIM系统技术,可从设计到施工装配再到运营维护,建立装修项目从材料、安装、更换等全生命周期内的信息系统,为每一项部品部件建立“档案”,实现可追溯的运营维护体系,实现产品服务社会的价值理念。采用装配化装修BIM技术,在方案设计、建造施工、运维过程的整个阶段中,进行系统设计、协同施工、虚拟建造、工程量计算、造价管理、设施运行的技术和管理手段,可提高装配化装修项目全过程精细化管理水平,缩短了工期,提升装配化装修项目质量。


2.经济效益:降低装修成本、提升项目效益


由于装配化装修要求所有装修部品构件都在工厂预制,对设计深化的准确度要求较高,设计工作量较大,通过“开装”装配化装修BIM系统可将设计环节效率大大提升,通过系统自带的一键排版,自动算料等功能大大简化了设计师的工作量,减少了设计尤其是深化阶段的绘图和算料时间,对比传统设计软件,其设计综合人工成本可降低80%以上,同时可大大降低设计与生产、施工的沟通成本。


通过完善的装配化装修标准化工艺和BIM技术的结合,设计生成的模型精确到每一个构件,大大降低因为传统人工计算引起的资源浪费,能耗和工期损失。再利用装配化装修BIM 技术进行精确断料、装饰板材的优化排版,进行优化下料,可大量减少废料与材料损耗。


除此之外,通过装配化装修BIM数据库,可以建立与项目成本相关的数据库,包含材料成本、工效、工法等等,数据信息细化到装修部品构件一级,使实际成本数据高效处理分析有了可操作性,大大提升了精细化管理能力,从而有效控制成本,控制物料的输入与输出,限额领料与用料,有效节省装配化装修项目成本,提高经济效益。




“ECOFLEX”设计施工一体化软件在装配化装修项目中的应用


01

案例简介



ECOFLEX设计施工一体化软件是应用于装配化装修项目的专业软件,按照装配化装修体系的结构逻辑进行开发,将装配构件的形状、规格、材质、构造方式、连接关系等嵌入软件,实现基于BIM的装配化装修正向设计、装配构件深化、预拼装、计件算量、下单生产、指导建造等项目全流程的数字化管控,大幅提升工作效率,缩短施工工期,节省成本。该软件解决了常规装配化装修项目的设计效率低、准确性难以保障、现场返工多、工期长等常见弊端,同时生成“图模一致”、“模实一致”的装修BIM模型,为后期维保提供可靠的数字化基础,对比传统设计方式有显著的优势。


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图1 ECOFLEX确保图模一致并指导现场安装



02

案例的应用场景和技术产品特点



(一)产品技术特点


ECOFLEX基于Revit进行二次开发,按照装配化装修的结构逻辑和思路,设置了5个功能模块:设置、间墙系统生成与编辑、天花系统生成与编辑、编码统计、出图工具,如图2所示,可实现基于BIM的正向设计、方案可视化展示、装配构件深化、预拼装模拟、计件算量、生成信息数据、指挥生产和建造等全流程作业,提升项目工作效率和缩短施工工期。


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图2 ECOFLEX功能面板


ECOFLEX软件有以下技术特点:


1.内嵌了构件的产品规格、装配工艺,使成果模型符合实际要求。主要包括构件的支撑、悬吊体系,构件的搭接关系,构件的收口,构件的模数与公差,安装与拆卸的顺序等。这些细部规则的嵌入,避免了手动绘图或手动建模经常出现的构造错误或构件错漏、构件冲突等情况,大幅提高准确率。


装配式建筑数字化设计软件如何实现自主创新,这些企业的做法值得参考

图3 ECOFLEX按装配体系的逻辑开发


2.可实现极速建模,一键生成LOD500的高精度BIM模型,包括墙体、天花的面板,及其主次龙骨、各种配件,整体同步生成。


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图4 ECOFLEX一键生成LOD500的高精度模型


3.软件生成的模型包含各类构件信息,包括其材质、型号规格、编号等,可实现极速算量,一键生成构件清单,直接下单生产。


装配式建筑数字化设计软件如何实现自主创新,这些企业的做法值得参考

图5 ECOFLEX一键生成构件清单


4.软件支持灵活的编辑,如面板的分格尺寸、排列方向、面板材质、样式等,均可在生成后按需修改,同时其对应的主次龙骨体系、各种配件均同步进行修改。


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图6 ECOFLEX支持灵活的编辑


5.软件预留了扩充的接口,可适配更多的构件规格、材质,为设计带来更大的自由度。


装配式建筑数字化设计软件如何实现自主创新,这些企业的做法值得参考

图7 ECOFLEX可扩展更多规格、材质的构件


6.软件基于Revit开发,保证其兼容性与通用性。如结合Revit的即时渲染插件,可快速进行设计方案的可视化表现,辅助客户高效沟通、快速决策。


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图8 结合即时渲染插件快速展现设计效果


(二)应用场景


ECOFLEX软件适用于各种装配化装修项目,包括以下类别:一是对施工湿作业、粉尘、噪音有严格限制的装修项目,如医院、老年公寓;二是有反复、频繁修改布局需求的装修项目,如各类办公空间、教育培训空间;三是需要一边运营一边装修的项目,如各类办公空间、部分商业空间;四是需要不定期更换不同风格面板的装修项目,如酒店公区;五是大批量标准布局的空间,如酒店客房、医院病房。


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图9 ECOFLEX适用于各种装配化装修项目



03

应用成效



(一)解决的实际问题


1. ECOFLEX解决了装配化装修对设计和加工精度要求较高的问题。装配化装修是一种减少现场湿作业、减少现场加工、提高安装效率、减少装修垃圾和扬尘的施工方法,既提高效率节约成本,又切合国家倡导的绿色施工导向。但装配化装修是场外工厂加工、现场安装,现场纠偏度较低,一旦设计出错,现场安装出现问题就难以纠正,因此对设计和加工精度要求较高。ECOFLEX设计施工一体化软件通过BIM的预演,预先将装配构件在BIM环境中进行深化设计与预拼装,既确保设计效果,又确保构造正确,模型精度达到LOD500。基于模型导出图纸及清单,可确保设计与加工的精度,满足装配化装修的高要求。


2.ECOFLEX解决了快速设计及快速预算的问题通过ECOFLEX的建模工具,可以批量快速生成装配式深化模型,配套生成面板、龙骨及配件,所有构件带有规格及成本信息,因此可以快速完成设计,同时一键生成成本预算清单,从而大幅节省设计阶段的时间。


3.ECOFLEX解决了生产管理及指导现场安装的问题。通过ECOFLEX的构件清单,可直接下单给厂家生产,每个构件均有编码,通过与轻量化BIM模型的构件一一对应,使生产、运输、堆放、安装均有序进行。


4.ECOFLEX解决了装修数字化维保的问题。通过信息完备的BIM模型,为客户提供了数字化维保的基础,对于需要进行灵活空间变换的项目尤其便利,可以实现快速的方案设计、构件复用及重新生产。


(二)应用效果


传统的装配化装修项目在方案确定后,一般通过二维CAD方式进行深化,往往效率低、准确性难以保障、现场返工多。通过优智保公司十余个项目的应用统计,ECOFLEX软件相比传统方式有如下应用效果。


1.项目整体施工周期比传统建造方式节省了1/3 工期。主要得益于快速设计和下单备料,交底充分,现场返工少。


2.ECOFLEX自动生成的部品模型尺寸与实际安装需求高度一致,几乎可完全消除设计上的错漏,最大程度确保构件的加工和现场安装的顺利,现场几乎没有因为设计原因产生的返工现象,整体工程质量也得到提升。 


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ECOFLEX与传统模式工期对比




“打扮家”BIM设计软件在家装设计项目中的应用


01

案例简介


“打扮家”BIM基于“所想即所见”“所见即所得”的目标,将BIM技术应用于家装设计服务平台的服务全流程。在服务过程中,设计师基于“打扮家”BIM与业主远程协同,可以完成家装设计的原始户型绘制、户型拆改、平面布局、软硬装设计、水电设计,以实时渲染的方式在设计阶段完成家装施工预演,整个过程中的全量数据完全实时打通,最终可实时生成包括施工图纸、工料清单在内的数字化设计成果,提升了家装设计过程中的智能化设计、数字化协同能力。



02

案例的应用场景和技术产品特点



(一)技术方案要点


“打扮家”BIM是由打扮家自主研发的家装设计BIM软件,专门为家装市场量身打造,应用虚拟现实引擎UE4(Unreal Engine 4,虚幻4引擎)做渲染研发,可以实现室内设计智能识别户型图,实时三维渲染和单帧高品质渲染,一键智能设计并输出设计效果图、施工图、精准的详细报价,节省了设计师人工编制施工图,材料员编制材料采购表和工程算料的时间,在提升工作效率的同时避免了人为漏项、误算量等失误的发生。


(二)产品特点和创新点


1.本土团队自主研发。“打扮家”BIM是由本土团队自主研发的在线智能设计软件,共申请软件著作权等49项,软件的易用性、精准度已经历市场验证。


2.数字化BIM技术。“打扮家”BIM将整个家装设计的过程和内容进行数据结构化(如图1所示),便于后期处理。


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图1 “打扮家”BIM的系统结构图


3.智能户型识别。通过图像预处理(二值化、滤波、降噪、高斯变换)、深度学习识别墙体门窗(改进版的Stacked Hourglass Mode,即堆叠沙漏模型)、结构化和户型化处理、BIM系统中完成对户型的重构等环节,实现户型智能识别。(如图2所示)。  

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图2 “打扮家”BIM自动识别户型的过程


4.智能三维设计。“打扮家”BIM对户型数据进行网格化,利用贝叶斯原理进行深度学习得到布局规则,并与大量设计师经验总结的人为规则结合(如图3所示),实现一键人工+智能设计,与单纯规则匹配逻辑不同。 


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图3 “打扮家”BIM智能三维设计的过程


5.智能橱柜设计。“打扮家”BIM对柜体数据和户型数据结构化,并根据空间实际情况自动化柜体匹配、生成可拆解生产的柜体数据(如图4所示),免除人工拆单。   


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图4 “打扮家”BIM智能设计橱柜的过程


6.基于虚幻4引擎的实时渲染。基于游戏级的实时渲染引擎,“打扮家”BIM可完成对室内设计的实时渲染,并可一键转换VR。同时为了保证输出高质量单帧效果图,打扮家自主研发了极光渲染器,与市面上常用的渲染器VRay(chaosgroup和asgvis公司出品的一款高质量渲染软件)相比,在VRay中,2k图传统渲染器使用CPU计算,渲染要10-50分钟,打光要求高,配置复杂,同时VRay作为3Dmax(3D Studio Max,欧特克公司推出的三维设计工具)插件,需要整体安装3Dmax软件才能正常工作;极光渲染器使用GPU并行计算,10秒即可出图,且可自动打光,手动补光,支持虚幻4场景文件格式快速导入,快速预览,轻量本地化独立运行。该渲染器已完美支持虚幻4场景的效果图渲染。


7.持续迭代。“打扮家”BIM历时3年,从零启动,研发投入超过1亿,在研发期间与爱空间、全筑、住范儿等多个装修公司深入合作,获得实际业务经验,软件于2018年12月28日正式上线。上线后,“打扮家”BIM仍然保持着每2-3周迭代一个版本的开发速度(如图5所示 ),未来将持续与行业发展高度契合的产品。


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图5 “打扮家”BIM的版本迭代图


(三)市场应用总体情况


“打扮家”BIM可以应用到家装的各个环节,包括前期营销、量房、设计、材料选购、施工、竣工、维保等(如图6所示)。


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图6 “打扮家”BIM对于家装各个环节的支持


2018年12月28日,打扮家新一代产品家装BIM平台正式上线,签约付费用户已有包括欧派家居、红星美凯龙、全筑股份、广田家、爱空间、住范儿等近百家家装行业品牌企业,付费总金额超7000万。


03

应用成效



(一)解决的实际问题


打扮家自主开发的BIM系统将整个家装流程进行了数字化拆分,并从底层进行了重建,形成了完全自主开发的BIM系统,实现从平面户型绘制、三维空间设计、水电设计、橱柜设计到自动生成施工图纸和精准算量清单的全套设计流程。该产品针对大型装企、房地产公司,采用SAAS(Software-as-a-Service,软件即服务)模式提供服务。


对于缺乏设计师的小型装企,以及直接找工长自装的业主,基于BIM系统,可以通过独立的设计服务完成施工前的设计环节,获取包含效果图、施工图和算量清单的设计方案,并且与真实供应链链接,获得材料供应,也解决了小型装企和业主的材料渠道问题。


(二)应用效果


在时间维度上,基于“打扮家”BIM的设计服务速度更快,周期更短。在传统的设计模式下,为了完成设计工作,需要至少四名设计师为用户服务,分别负责动线设计和平面布局、立面效果图制作、施工图绘制、算量清单整理,由于业主的需求在沟通中经常发生变更,因此整个方案的设计过程平均需要10天完成;利用“打扮家”BIM为业主进行在线设计,1名设计师即可完成动线、平面、立面效果图、施工图、算量清单的全流程工作,且整个工作时间在20个小时以内。


在体验维度上,基于“打扮家”BIM的设计服务能实现实时的“所想即所见”,用户体验更好。由于传统设计模式无法实时给出设计效果和参考价格,每次沟通需要先进行语言沟通,形成设计需求或修改需求,双方确认后,团队进行制作,并约时间与业主当面确认。利用“打扮家”BIM进行在线设计,设计师可以边沟通,边修改,由于“打扮家”BIM采用实时渲染技术,设计师的修改结果可以让业主实时看到,并且实时提出反馈意见,为设计师和业主节省了大量时间,无需反复修改和确认。


从预算维度上,基于“打扮家”BIM的设计服务实现了实时的“所见即所得”,出具预算的效率更高,更加精细化。由于传统设计模式基本需要业主提供修改意见后,再过1天~2天才能给出报价方案,而且只能精确到施工项和材料套餐,业主对于预算细节感知不足,因此超预算的情况时常发生。在“打扮家”BIM系统中,每次修改后的价格实时呈现,而且预算结构精准到每一块材料、每一个施工项和施工工艺,装修业主花的每一笔钱都有清晰的去向,避免了在材料上的浪费。


另外由于“打扮家”BIM的设计效率高于传统模式,在设计服务的收费上,基于“打扮家”BIM的设计服务仅收取29元/㎡的设计价格,而传统的设计模式,其服务成本在万元以上。


(三)应用价值


与传统装修模式相比,“打扮家”BIM采用完全数字化的技术,以统一的数据格式贯穿设计-材料-施工的家装全流程阶段,对家装中的所有环节完成了数字化和在线留痕,降低了各个服务者之间、服务者和业主之间的协作和沟通障碍,推动了家装行业的标准化和数字化进程,为家装行业各个环节之间的信息交互提供了统一、透明的技术基础,改变传统家装行业“模糊”、“不规范”的状态。


利用BIM系统,家装行业服务者可以提升自身服务的效率,加快工期,从而降低服务成本,增加自身竞争力,从整个行业来看,行业效率的提升将直接让业主和服务者双方受益,推动家装行业健康发展。



BIM智能构件资源库系统在中信智能建造平台中的应用


01

案例简介



中信智能建造平台是旨在解决建筑行业全产业链高效协同的产业互联网平台,BIM智能构件资源库系统是中信智能建造平台重要组成部分。该系统以统一数据标准将构成建筑物的基本单元(如空调等机电设备)数字化,形成可连接工业生产端的建筑行业标准资源库,从而解决工程建设过程中各阶段产业链割裂、缺少信息共享、缺乏系统性管理和平台支撑的痛点问题,有效提升建筑行业数字化发展水平,推进建筑行业高质量转型发展。


装配式建筑数字化设计软件如何实现自主创新,这些企业的做法值得参考

图1 BIM智能构件资源库系统示例



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案例的应用场景和技术产品特点



(一)技术方案要点


BIM智能构件资源库系统分为:数据层、服务层、数据传输层、应用层4层体系架构(如图2所示)。数据层通过Redis缓存、PostgreSQL数据库、FastDFS文件存储等方式存储构件、设计参数、交易信息、建设数据等结构化和非结构化信息;服务层基于Eureka等微服务组件实现多业务服务的微服务化部署;数据传输层基于网关(Gateway)和Auth鉴权等技术从安全和稳定性方面保障了服务层各业务服务与应用层应用之间的数据传输;应用层以多专业协同设计为出发点、以智能构件库为基础实现了WEB端和桌面端两类应用,WEB端包含了智能构件库、在线招采等门户应用,桌面端包含了PKPM、REVIT等建筑设计客户端。系统架构采用了安全生产网、内部服务网、外部服务网等三网体系结构,实现“网间隔离、网内防护”的统一防护。


装配式建筑数字化设计软件如何实现自主创新,这些企业的做法值得参考

图2 BIM智能构件资源库系统体系架构


(二)产品特点及创新点


1.内置分类编码库,统一构件管理。基于国标《建筑信息模型分类和编码标准》(GB/T51269-2017),根据我国建筑行业产品划分习惯,新增构件信息表——90表。通过构件分类编码,结合《建筑产品信息系统基础数据规范》(JGJ/T236-2011)和《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500-2008)实现几何模型数据与产品基础数据、清单定额等非几何业务数据统一关联,方便不同建设阶段专业技术人员在项目建设过程中快速配置并调用构件数据,完成各阶段业务需求。如图3所示。


装配式建筑数字化设计软件如何实现自主创新,这些企业的做法值得参考

图3 构件分类编码库


2.流程化审核机制,保障入库构件质量。由专业技术人员对上传至平台的构件进行几何表达、参数化、实用性、重复性、信息安全性等多方面审核,做到严格入库管控,确保构件资源质量。如图4所示。


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图4 审核管理


3.建立产品供应商库,打造“买得着”的构件资源库。为智能构件引入真实产品供应商,为每个供应商精心打造宣传页面,可展示企业信息、最新动态、解决方案、商品等内容。采购方可以在网站上获取丰富的供应商及产品信息,进行产品采购方案比选。如图5所示。


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图5 供应商定制化页面


4.基于模型快速算量,辅助造价清单编制。结合第三方BIM算量软件,提取BIM模型数据,形成工程量清单。造价人员通过构件分类编码完善造价属性,与清单定额进行关联,快速生成工程量清单及造价编制文件。通过将BIM技术与清单定额标准相结合,实现了招标采购的周期、成本控制。如图6所示。


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图6 编制造价清单


5.构件招投标线上化,实现工程物资端到采购端。根据招标技术要求(例如:产品参数、投标限额等)智能匹配智能构件库中的产品物资及供应商名录,推动线上招标投标工作。通过智能构件实现端到端采购,改变传统的工程设备材料的多级代理分销方式,形成设备材料供应的直销模式,提高采购效率,透明化招采流程,积累企业信用信息。如图7所示。


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图7 线上招投标


(三)市场应用情况


BIM智能构件资源库系统已在国家网络安全人才与创新基地、清水入江三期项目、某实验室项目中应用并取得明显成效,项目设计变更明显减少,管理效率显著提升,有效节约成本的同时提高了项目数字化水平,成为行业数字化应用典范。



03

应用成效



(一)为企业或工程项目解决的实际问题


BIM智能构件资源库系统为工程项目全流程数据打通、推进数字化管控提供一种新途径,让项目全过程管理逐渐透明化、精细化,让项目数据价值化,有效解决设计过程中各阶段产业链割裂、标准缺失、信息隔绝、管理系统性缺乏等问题,具体体现为:


1.让设计可见,依托BIM智能构件资源库形成统一标准,融合BIM技术、信息化技术应用到工程设计过程,真正实现数字化设计和交付。三维可视化与数据的标准化,支撑设计阶段的高效决策,提高设计效率。标准的数据体系有利于数据的向下传递,避免不同阶段信息传递的丢失和断层。


2.让管理可控,依托BIM智能构件资源库系统与线上招标采购系统,实现招标采购的精准管控。融合中信智能建造平台开展EPC项目管理,以数字化方式协助EPC方、设计方、施工方、运维方进行全过程管理,突破传统经验决策体系,做到“心中有数”,让管理可控。


3.让交付可用,以最终运维为目的开展数字化设计及建设实施,可在前期做好充分沟通,减少阶段过渡时的重复工作量,降低建设成本。并以中信智能建造平台的智能构件为数据载体与信息传递核心,有效保障各阶段交付成果能顺利过渡至下一阶段,实现全流程数据打通,让每个阶段的交付真实可用。


(二)应用效果


项目采用“投建营”一体化的建设模式,合作期15年(3年建设期+12年运营维护期),全社会资本投入。得益于BIM智能构件资源库系统及中信智能建造平台的创新科技模式,项目双曲面幕墙建设成本和运营成本过高的问题得以解决,幕墙专项最终节约245.05万元,整体项目从立项到建成,只用了两年半时间,为国内同类园区高品质、高效率建造提供了经验借鉴。


来源:住建部,预制建筑网整理编辑,转载请注明出处

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