装配式建筑从BIM正向设计到SPCS系统解决方案的发展之路！

近日，以“绿色发展 设计引领”为主题的长沙市绿色智能建造BIM正向设计案例讲座在马栏山视频文创产业园举行，来自全国各地的BIM专家结合大量案例为观众带来精彩演讲。

信息化技术应用是住建部提出发展装配式建筑“一体两翼”思路的重要一翼。而BIM正向设计，是建筑业信息化的最佳应用，发展装配式建筑离不开BIM技术。

然而，装配式建筑发展仅仅依靠BIM正向设计是不够的，它需要以先进的技术路线为技术底座。只有选择正确的技术路线，加之利用BIM正向设计手段，才能真正实现装配式建筑高质量发展。

三一筑工以“把建筑工业化”为使命，采用“空腔墙柱+等效异构+工模技术+面内作业”技术路线，解决结构安全受质疑、成本高两大痛点，实现了装配式建筑“更好更快更省”的总体目标。

在SPCS技术路线中，基于“多面不出筋、多面全预制、中间大空腔”的“空腔墙柱”（见图1），采用受力性能等同现浇结构的“等效异构”连接方式（见图2），进行组合，实现了现场少拼缝、少支模、少绑扎的施工作业效果，显著减少人工，提高工期，保证结构整体安全不漏水。在结构现浇位置，利用“工模技术”（见图3），实现了模具安拆便捷、省人提效，结构成型效果好等优势；再加之“面内作业”施工工法（见图4），取消了传统外脚手架，所有施工过程在结构面内完成，节省了搭拆外架的工序和成本，更是在根本上杜绝了借助外架施工带来的高空坠落事故。

△图1 SPCS构件形式之一

△图2 SPCS结构连接方式之一

△图3 工模技术

△图4 面内作业工法

此外，SPCS技术路线能够与智能建造发展方式相协同。“多面不出筋、多面全预制、中间大空腔”的“空腔墙柱”因为不出筋的特点，使得模具无需设置出筋槽、边模简单标准化、刚度大、周转次数多、模具摊销费低，同时能够与三一筑工自主研发的智能PC装备相匹配，实现自动化生产，生产效率高。

三一筑工依托集团“全球建机三强”的强大优势，拥有先进的建筑工业化制造能力。借鉴工业4.0发展路径，基于PCTEAM筑享云平台，在线协同设计、生产、施工端数据；自研SPCI系列工业软件，解析PKPM等主流软件BIM模型，直驱智能装备，包括智能划线机、智能布模机、智能翻转机等，推出全新PC数字工厂（见图5），使其大幅提升工业化生产水平，已实现较传统流水线生产，用工数下降50%、节拍缩短50%、产能提升40%，单线设计年产能可达3万方以上。目前三一筑工智能PC装备国内公开市场占有率超50%，客户遍布全球，销售数量已超过800条生产线。

在三一筑工研发出先进的装配式结构技术及其配套智能装备基础上，也打造出“三软一平台”，包括P/N/R+PKPM智能设计软件、SPCI工业软件、PCM管理软件与PCTEAM筑享云平台。它们是基于“平台策划、定制设计、全程仿真、数字工厂、数字工地、参与体验、孪生交付、数据运营”的理念，打通了“智能策划、智能设计、智能制造、智能施工、智能运营”智能建造五大场景，是实现三大硬智能（设计智能、生产智能、施工智能）重要的数字化手段。

在投资与策划阶段，三一筑工开发了SPCP/D项目与文档管理系统。该系统了提供大量典范项目模板，帮助管理方快速策划项目方案；各参与方可协同编制涵盖项目前期、设计、生产、施工、交付的项目计划；并基于进度计划预测人力资源、构件到货、设备需求、资金需求；任务细化到构件、工序级，进度信息动态汇总；项目问题可随时多方沟通，实现项目全周期、关键要素、关键角色在线协同管理。

在智能设计阶段，三一筑工与中国建筑科学研究院强强联手，打造国产智能深化设计软件PKPM+SPCS，解决行业内BIM设计协同难、数据散、应用低等问题，实现自动拆分、快速深化、合规计算、智能优化、一键图表、数据支持等多项功能，让装配式建筑设计更好更快更轻松。

在智能生产阶段，三一筑工研发出了SPCI数字化解决方案，对接PKPM、PlanBar、Revit等主流BIM设计软件，解析设计数据并按体系标准重组生产工艺数据，直接发送给SYMC/PLC等控制器，通过伺服控制等工业技术驱动PC生产线划线、布模、钢筋、浇筑、养护等智能装备完成数智化高效生产。同时，三一筑工研发出了PCM构件（工厂端）管理系统。该系统面向于PC工厂，基于一件一码的构件清单，对订单项目、构件生产、质量、堆场、发运等业务过程进行跟踪和管理。PCM构件（工厂端）管理系统力求以最简单的功能助力一线人员，以最小的管理代价让生产行为有迹可循，以最真实的数据反馈生产状态，以最直观的方式支持工厂决策。

而在智能施工阶段，三一筑工为了打通工厂和施工现场的协同管理，将PCM构件管理系统延伸到施工环节。目前PCM构件（施工端）管理系统基于构件数据，提供要货协同、吊装施工管理、一件一码吊装记录等功能，实现构件全生命周期溯源与BIM孪生交付。

同时三一筑工还打造了数据运营驾驶舱。利用物联网、大数据和云平台等信息技术提供一站式驾驶舱数据平台，实现对所有工厂生产、交付、设备、能源等的集成监管，对项目施工现场从企业和项目两个层次进行可视化监控与分析，为管理层提供了“一站式”决策支持。

在运营与消纳阶段，三一可以提供消纳建筑的移动破碎回收装备，对建筑混凝土及钢筋回收，创造二次价值，实现共赢。

目前三一筑工拥有的先进的装配式结构技术体系、强大的智能装备和全周期的智能软件平台，已经形成了“十字形”三一建筑工业化系统解决方案-SPCS，其中“一竖”为SPCS技术路线（空腔墙柱+等效异构+工模技术+面内作业），“一横”为“5231”硬科技（5类装备、2类标准、3类软件、1个平台）。

在工程实践方面，SPCS建筑工业化系统解决方案已经在全国累计应用建筑面积近千万平米，均体现出结构安全、成本低（与铝模现浇相当），绿色低碳、好快省（品质好、施工快、人工省）的优势。其中，北京昌平歇甲庄项目、未来城创新基地项目荣获北京结构长城杯，天津国家合成生物中心项目荣获鲁班奖。

近日，“中国电动汽车百人会论坛2023”召开，住房和城乡建设部党组书记、部长倪虹发表“如何学习借鉴汽车产业，为人民群众建好房子”的重要演讲。三一筑工全体同仁认真学习部长的讲话精神，感同身受。我们将继续不断提升三一建筑工业化系统解决方案能力，按照部长的要求，要像“造汽车一样造房子”，推动智能建造与建筑工业化协同发展，为建筑业高质量发展贡献出更多的三一力量！为全力实现“让天下没有难做的建筑”这一伟大愿景而不懈奋斗！