在导师的带领下，笔者参加了“十二五”国家科技支撑计划重大项目课题：保障性住房新型工业化建造施工技术研发与应用示范，对工业化建筑的深化设计、工程设计、生产装配过程和生产装配技术有了一定的了解，由此初步建立了工业化设计思维、管理思维。随后，在该课题的参与过程中，深入学习了轻型工业化住宅结构体系，确立了工业化住宅产品的研究思维方法。

工业化住宅产品的研发、生产过程是一个可持续、不断更新的过程。在开展新项目时，如果管理系统能够很快进行相应的支撑，就可以节省大量的资金和时间。在第二代轻型结构工业化多功能可移动住宅产品全过程研发设计中，将设计中、未来生产和制造过程中已产生或将产生的活动、具体数据、图片集成一个表系统，在表系统的基础上建立信息平台业务。在下次产品开发的时候，一部分功能在原有开发的功能上复用就可以了，更易于快速开发。

表系统共分为三个层次：设计层面虚拟表系统的层级构建、建造层面实际表系统的层级构建以及安装工法表。表系统辅助管理人员实现产品信息模型数据与过程信息关联，是非常直观的表达方式。

（1）设计层面虚拟表系统的层级构建。为了更好地指导施工实际表系统的构建，在设计阶段绘制虚拟的表系统，控制好整个项目的实施时间。内容包含全过程设计进度表、工程设计流程表两个方面，其中工程设计流程包含进度、预计建造时间、预计组织人数、流程分解说明、机具、图索引等，是以建造时间为轴心的模拟建造工序的表达，能够更好地指导后期产品建造施工。

（2）建造层面实际表系统的层级构建。实际表系统又可称为总控制表，基于设计阶段虚拟表系统构建基础之上，对建造阶段的费用、进度等分层实施控制管理。例如，主体单元的表系统大致分为现场建造进度表、装配流程表两个部分，两者相互关联，共同构成表系统，对工厂建造时间进行把握和控制。

（3）安装工法表。安装工法表是工业化建造系统的核心，内容包含标准模块编号、装配顺序、现场准备和实际吊装安装步骤。目的是以图示的方法指导操作工人的实际现场操作。改变了传统建造的图纸出图方式，建立起图纸和工法一体化的工业化住宅建造核心设计方法，不但使人、机、料紧密结合，更提高了现场作业效率。

基于建造的模块化信息系统的表系统构建方法如下：

（1）以总装为目的的工业化住宅系统设计

建造信息化系统建立的基础是系统设计层面是否基于工业化建造思路。在研发设计层面摒弃传统手工模式，以工业化快速建造为设计前提，依照第四章第二节提出的工业化住宅WBS体系构建适合工业化生产制造的部品分类框架，以利于在生产、运输、组装、总装等各个层面的信息管理及信息集成。

（2）基于表系统的住宅数字部品分类管理方法

工业化住宅作为复杂产品，不仅内部部件种类众多，甚至同一种类不同位置的两个相同零件的作用也完全不同。因此在设计阶段构筑信息化系统时，使用表系统这一直观方式来管理数量众多的数字部品零件，降低了错误率，同时保障部品相关数字信息准确、高效、可控地分配在生产、运输、拼接、吊装、总装的各个阶段。

（3）表系统关联住宅产品数据信息与过程信息

表系统是BIM（建筑信息模型）中的数据信息与过程信息相互关联的直观表达，通过对应部品品类，依照模型映射方法（第五章第二节）将虚拟数字化部品的数据信息与过程管理模型中输入和输出的资源信息、过程进度计划、组织团队、工具及设备等过程信息相互关联。不仅为模块供应商提供准确的模块需求信息，同时帮助工厂建立材料需求计划等。

（4）图表一体化技术

设计阶段通过数字模型来控制建造的顺利进行，但是随着工业化产品复杂程度的加深以及工业化住宅对于精细化装配甚至精准到一个配件的控制要求的提高，成千上万张相关图纸会从设计方传递到施工方，但是面对每步具体的装配步骤，相关人员仅需对具体步骤相关的信息进行获取，传统的图纸仅以二维图像呈现，图纸中仅以尺寸这一符号表达建造对象，且图纸分类过于单一不能满足产业工人直观了解装配步骤的要求。因此表系统的绘制致力于将部品参数化表格与相对应图纸建立数字联系，将以往的线性人工查询方式升级为双效搜索式数字查阅显示方式。

（一）全过程设计进度表

以第二代组装式工业化住宅产品为例，对其进行以装配为目的的系统层次化系统设计。在系统设计的基础上，进行进度计划控制表设计。进度表分为两大类：项目进度控制表和现场总装控制表。经过论证过的项目进度计划、装配进度计划在具体实施过程中会遇到突发情况，必须留有时间余量来保证原定计划有效的实施，适应各种情况的发生，以保证有时间弥补和修正错误，完成原定建造目标。

全过程项目进度控制表对象共由4个部分组成：设计、工厂、运输和现场（图6－44）。

设计模块中将产品系统品类分类为：基座模块、主体单元模块、水电模块、设备模块、家具模块。在此基础上详细制订了设计过程进度控制计划，细化至每一个模块的进度控制。除了深化设计过程计划安排，同时制订了工程设计计划安排，即建造装配过程时间进度设计。依照装配顺序将装配过程依次分解为：主体单元装配设计、工厂生产场地设计、施工场地设计、地基施工设计、放线和基座装配设计、运输吊装设计、主体拼装设计、水电施工设计、设备安装设计。时间持续3个月左右，两者实现并行工程设计。

图6-44　项目进度控制表

图片来源：张宏教授工作室

工厂模块包括材料、零部件采购以及生产制造两个部分。材料、零部件采购依照产品系统分解为地基、基座部分、主体部分、水电部分、设备部分和工具、机具部分。生产制造包含生产场地、基座部分、主体单元和辅助工装四大部分，除了具备产品本身具备的实体元素，还涵盖了过程管理要素，如工具、机具等。工厂活动在研发活动展开的过程中就可以并行介入研发阶段，共同展开新产品的研制工作，计划时长不到3个月，并在现场装配活动开始前完成工厂制造工作。

运输工作基本在工厂制造开始后根据现场装配进度实时送达。

现场模块给出了总体大致的进度时间安排，分为地基施工、放线及基座装配、主体单元拼装、水电内装施工、设备安装五个活动步骤。其中地基施工活动可以并行研发、生产制造环节展开。由于现场不进行湿作业，总装耗时较研发和工厂制造时间短，计划不到1个月的时间完成所有装配任务。

现场总装进度控制表是针对项目进度表现场装配部分列出的更为详细的进度计划。依照装配顺序依次分解为主体单元总装准备、单元拼接、屋面盖缝处理、外墙盖缝处理、地面盖缝处理、内墙盖缝处理、内隔墙安装、平台和门廊框架安装、地板铺装、布线和插座开关安装、天花盖缝处理、天花吊顶安装、灯具安装、室外平台地板安装、台阶踏步制造安装、水安装、空调安装、家具安装布置。其中主体单元总装准备活动中可细分为人员组织分工安排、零配件及工具准备、运输吊装工序准备、主体单元总装工序准备。因为此次拼装共有12个标准单元体组装成通透大空间，出于技术上的考虑，有明确的装配顺序，依次安装7号单元、8号单元、6号单元、9号单元、5号单元、10号单元、4号单元、11号单元、3号单元、2号单元、1号单元和12号单元，每一单元的时间进度计划如图6－45所示。

图6－45　现场总装进度控制表

图片来源：张宏教授工作室

（二）工程设计流程表

流程表实质上是将产品数据信息与过程管理信息、项目管理信息相互关联。在确定产品部品具体数据信息的基础上，增加了相应的过程步骤信息和项目管理信息。以基脚装配流程为例，安装准备活动包含了放置基脚、基脚调平两个装配步骤。在这个活动过程中除了固有的产品信息如长度、宽度、高度、重量等基础数据信息之外，相应增加了该阶段活动机制，即用以支撑活动所需的条件。如参与这个步骤的组织信息：负责人、指导人员和产业工人，以及活动步骤中人员所用的工具、机具信息。在此流程中使用机具包括安装工具和工装机具，分别是卷尺和全站仪。同时也相应增加了活动过程进度控制，分为总时间控制和分步骤时间控制。在该过程中输入和输出的资源包括材料、资金等。输出的采购清单可以帮助我们很精确地查看每一步骤的具体开销，包含材料、工具和人工费用，帮助管理者和投资者进行投资成本控制。

轻型结构铝合金工业化住宅产品表系统以最终装配为目的分解为几个分表：基础结构模块装配表、主体单元结构模块装配表、围护体模块装配表、运输吊装表、主体单元装配表、内分隔体与内装装配表、电装配表。

基础结构模块按照装配步骤依次分解为：安装准备、基础框架安装、入口框架安装（表6－6）。

主体单元结构模块按照装配步骤依次分解为：安装准备、安装底部框架、安装立柱、安装顶部框架、安装临时支撑（表6－7）。

围护体模块分解为外围护体模块和内围护模块，外围护体模块按照装配步骤依次分解为：地板建造、外墙体建造、门窗建造、屋顶建造。内围护体模块按照装配步骤依次分解为：天花聚氨酯建造、内墙体建造（表6－8）。(www.daowen.com)

吊装运输模块分为工厂和现场两个地点的单元体吊装。过程机制部分增加了机具设施，包含吊车、运输车和吊具三种机具，分别配以车辆型号、几何尺寸和重量相关说明（表6－9）。

7号标准单元体与8号标准单元体拼装模块，依照吊装和装配顺序依次将过程分解为基脚安置、基础框架安装、7号标准单元体放置、8号标准单元体放置、安装紧线器和工装框架、拉紧8号标准单元体（表6－10）。

内分隔体与内装装配模块依照装配顺序可分解为：安装内隔墙、安装复合木地板、安装天花、安装窗帘盒嵌板、安装门廊、安装木平台。安装地点均在现场（表6－11）。

电装配模块依照装配顺序可分解为：空调设备管线开洞、室外引线开洞、室外壁灯墙板开洞、内隔墙开洞、布置套管、穿空调线、强电布线、弱电布线、布置强电线盒（包括配电箱、开关、插座）、布置弱电线盒（壁龛接线器、信息插座、电话插座）、布置强电线槽、布置弱电线槽、空调安装、灯具安装（表6－12）。

工业化住宅装配流程设计部分既可以用表系统来进行流程分析也可以用过程模型来进行过程管理，但表系统倾向更详细的具体的流程分析，而过程模型倾向把握大体过程。进度计划往往和两者结合起来考虑。

表6-6　基础结构模块装配表

表6-7　主体单元结构模块装配表

表6-8　围护体模块装配表

表6-9　运输吊装表

表6-10　7号标准单元体与号标准单元体拼装表8

表6-11　内分隔体与内装装配表

表6-12　电装配表

（三）安装工法表

工法是在工业化住宅研发阶段需要深入考虑和确定的，是对不同构件组的物理定位方法，是协同工作和设计的重要环节，也是统筹人工、机械和物料的组织步骤。它的关键点在于将传统的图纸出图方式转变为图纸和工法结合的出图方式，通过工法将图和设计、建造联系起来，指导现场装配阶段操作工人作业。因此，工业化住宅建造的核心内容是图、工法一体化，即构件的成形和定位。

结合第二代铝合金轻型结构组装式住宅产品8号标准单元体现场吊装装配情况，从图纸和现场情况两个方面考虑，总结了一套较为完整的安装工法，纵向分为主体单元编号、装配顺序、现场准备及单元体起吊安装就位。在现场装配记录中设定了三次定位，即一次定位、二次定位和三次定位。通过辅助定位措施实现构件快速、安全的定位，提高吊车的利用率，进而节约时间，减少人力成本。因此工法要同装备的研究同步进行。工法表系统横向分为主工序、分部工序、分项工序、图示、辅助工具、工人建议和安全保障七个部分。通过工法表的制作动态指导装配活动的展开。

图纸编号主要是对主体单元的12个标准单元体依次自左向右进行编号，对应的滑块编号根据所属单元体进行排列，即1号标准单元体对应的分别为1－A和1－B滑块。装配顺序部分依照单元体具体装配顺序进行排列，共列为12个步骤，其中还详细罗列了单元体装配的准备工作工序，即就位件的装配顺序。现场准备部分主要描述了具体步骤的工具准备，如8号标准单元体装配前的工具准备包括手套、扳手、柳工QY8E、凯马、钢扁担、紧线器、限位件。单元体吊装安装就位部分对8号标准单元体现场施工进行了图示详解，共分解为一次定位准备、一次定位、二次定位、三次定位准备、三次定位几个部分，并对每个部分以图示加文字说明具体操作步骤，方便操作人员快速理解如何组装，并配以安全保障说明，保障施工安全（表6－13）。

表6－13　8号标准单元体安装工法

续表6－13

续表6－13

在江苏武进举办的第八届国际绿色建筑大会中，东南大学建筑学院建筑技术与科学研究所展示了三栋绿色建筑，其中忆徽堂展示了在轻型结构的安装工法表研究的基础上，对结构预制装配系统也绘制了相应的安装工法，也是对重型结构住宅产品系统的首次试制并成功完成了整个产品的建造，项目中加入了传统的徽派建筑特色——马头墙，既采用了工业化建造方式，又不失当地建筑中蕴含的文化韵味。以尼高外墙板构件安装工法为例，通过工法将图和设计、建造联系起来，是工业化中国式被动节能建筑建造的核心（表6－14）。

表6－14　尼高外墙板构件安装工法

续表6－14