装配式建筑是设计、生产、施工、装修和管理的“五位一体”的体系化和集成化的建筑，其具有“标准化设计、工厂化生产、装配式施工、一体化装修、信息化管理”的特点 ^[1]。企业构件库指的是企业自身项目设计、生产过程中积累的构件类型和相应配套设施模型的集合。

　　 装配式建筑的最基本元素是标准化构件与部品部件。目前我国装配式建筑仍然采用“设计-制造-安装”的设计模式，由设计主导的模式有利于满足设计构思和多样性要求，也能满足一体化生产的要求，其缺点主要在于一个项目的构件和部品部件往往只能在该项目应用，忽略了数据在不同项目间的传递性。基于BIM的装配式建筑设计与传统设计过程有较大差异 ^[2]，由“构件拆分”转变为“构件组合”的工作思路要求企业有强大的构件库作为设计支撑。而企业的构件库建立则是解决不同项目间构件传递及设计需求的有效方式。

　　 目前很多从业者对企业装配式构件库及Revit族库概念有所混淆，实际上Revit族库包括企业的装配式构件库。装配式构件库是企业的预制构件、节点及其配套设备的集合，主要包含企业设计过程中形成的结构构件、节点、外墙、阳台、模板等具有企业特点的部品部件，其符合企业的设计习惯和特点，满足通用的数据类型。现阶段，我国建筑行业BIM水平发展参差不齐，主要体现在以下几个方面:(1)没有建立装配式构件库;(2)只是停留在展示层面上，忽视了企业装配式构件库的实用价值;(3)构件库没有与BIM软件实现联通，阻碍了构件在不同项目间的传递，减少了同类构件配套设备的重复利用。

　　 BIM在我国仍处于发展阶段，集成了建筑工程项目各种相关的工程数据模型，是一个建筑项目物理属性和功能特性的真实数字化表达，是建筑项目的信息库。装配式建筑的设计、生产、运输、施工等环节对信息有大量需求，装配式建筑的发展在一定程度上促进了BIM的应用，同时也在逐渐改变传统的设计方法。基于BIM的装配式建筑设计方法逐渐由“构件拆分”转向“构件组合”，设计过程中采用企业构件库中的构件不仅能增加设计效率，同时也可降低生产成本。目前针对企业构件库建设方法的研究，特别是装配式建筑的构件库建立方法的研究较少。邱灿盛 ^[3]从分类标准、管理架构、数据流通等角度阐述了企业级BIM构件库建立的方法;张宇 ^[4]从分类标准、命名规则、建模流程及管理平台等角度阐述了施工阶段BIM构件库的建立方法;佘长岗等 ^[5]从管理的角度对BIM构件库的激励机制进行了研究;韩俊 ^[6]对装配式参数化构件进行了研究，从入库原则、构件分类、管理等角度对构件库的建立方法进行了阐述。任志涛等 ^[7]结合BIM技术与集成管理理论，构建装配式建筑项目集成管理模型。对于web端与设计平台的联动架构研究还不深入，在此基础上，本文主要从构件库的分类方法、云平台和建模平台的交互、构件库管理架构及数据加密3个方面阐述基于BIM的装配式建筑构件库的建立方法。

　　 装配式构件的分类是构件快速存储和搜索的基础。目前我国对建筑产品的分类标准主要有3种体系:《建筑产品分类和编码》、综合分类体系、住宅产品分类方法。其中《建筑产品分类和编码》主要是根据材料、工艺与工种来划分;综合分类体系同时还引用工种与元素的分类方法;住宅产品分类方法主要按照建筑的部位功能划分建筑的部品部件。国外对建筑产品的分类主要根据Ominiclass分类标准。《建筑产品分类和编码》的编码分类较细，包含了建筑行业所有的建筑产品，如石料、灌浆料、园林绿化、土方、施工设备等。Ominiclass是ICIS分会和ISO工作组从20世纪90年代开始制定的分类标准，包括15项分类表，其中Table 23定义了建筑工程的构件分类，其编码主要有4个层级，分别为专业层级、类型层级、类别层级、材料和尺寸层级，如专业层级为结构，类型层级为梁，类别层级为矩形梁，材料尺寸层级为混凝土梁/300×600。

　　 对于装配式建筑BIM构件库的编码，《建筑产品分类和编码》与Ominiclass分类标准各有优势和缺点，《建筑产品分类和编码》分类较细，种类较复杂;而Ominiclass分类标准逻辑简单，但4个层级对于某些构件的编码是不够详细的，面对计算机的构件编码应遵循《建筑产品分类和编码》。对于具体的装配式构件还需采用面对设计师的分类编码，对于某类构件包含的信息可用缩写代码表示，如混凝土预制柱，会根据节点类型和承载力性质来进行编码:编码重复采用“字母+数字”(AA01BB02CC03)的形式。如“J01B02C03D04”表示某预制结构柱的编码，“J”表示结构专业;“01”表示结构柱;“B”表示柱截面形状;“02”表示材质;“C”表示节点类型;“03”表示截面尺寸;“D”表示受力等级;“04”表示系统类型等。这种面向设计师的分类体系编码主要用于分类和搜索，该编码包含了构件的设计信息，便于设计师快速查找和记忆，可直接从构件库搜索调用构件。

　　 通用编码的分类主要是针对构件在设计生产方面的应用;而对于实际项目中由于同一种构件所在的单体、楼层、工期等信息的不同，对于具体的某一个构件需要进行专用编码。通过专用码可直接定位部品在建筑中的具体位置，指导部品的生产、运输、存储以及施工安装等，目前该专用码可使用二维码的形式对工厂生产的构件进行全过程追溯。

　　 构件的模型与文件是构件信息必不可少的载体，但是有这些构件自身的物理、化学、种类属性并不能满足企业管理的需求。实现建筑产业的信息化需要将建筑信息集成和调用提取，实现其全生命周期的协调管理，云平台与建模软件的交互系统是必不可少的环节。

　　 云构件库系统是指在云端(云服务器)的构件库管理系统，主要方便企业内部的协调作业及跨地域协同工作，如项目与设计院的远程协作、构件库的远程调用，设计与生产的数据对接。构件库的云端主要基于装配式智能建造平台，在平台的部品部件库中展示，平台中的构件库主要功能如下。

　　 在平台端需要考虑2种分类系统:(1)构件按专业、类型、类别层级分类，主要以图形界面展示构件的种类;(2)采用本文2.1节中描述的编码形式分类，按构件编码进行排列和展示。

　　 为了满足现阶段CAD时代到BIM正向设计的阶段过渡，构件仍需以2D图形和3D模型为载体，考虑到某些项目体量过大，为满足现阶段的硬件要求，对3D模型还需建立不同精细度的模型，如预制混凝土结构构件可分为有钢筋模型和无钢筋模型，有钢筋模型主要用于检查局部碰撞、节点拼装和可视化展示，无钢筋模型主要用于项目模型中检查装配式建筑整体拼装。根据不同的使用目的在不同模型中采用不同精细度的模型，在保证项目质量的基础上将大大增加模型的应用效率。

　　 根据构件的分类方法，在云端建立对应的搜索系统。搜索系统可分为2类:(1)基于关键词的系统分类方法;(2)基于构件编码的搜索系统。前者是面向普通用户的图形界面搜索，后者是面向专业设计人员的检索系统。

　　 企业构件库的展示界面需要实现装配式建筑构件、部品部件的实时渲染，基于轻量化模型的渲染级模型应用，基于移动设备可将设计意图快速直观地以渲染级的模型效果展示给业主。图1为我司创建的构件库平台，该平台是一个轻量化展示平台，通过终端服务器，连接PC端和移动端可实现用户随时观察项目模型、地获取项目信息，有利于项目展示，提高项目参与各方的沟通效率。

　　 根据以上功能描述，构件库中的构件包含2种精度的模型和CAD文件，每个构件在生产阶段会有固定模板，设计中有相关的节点和与之相关的其他类型构件或户型模型。这些都可以在构件的属性中增加链接，便于直接访问相关文件和信息。

　　 构件库在建模平台的交互与云平台功能架构大致相同，但由于前者是基于软件的应用，其界面和使用方式仍存在应用层面的差异。本文从以下几个方面说明基于BIM软件建模平台的构件库应用。

　　 以Revit软件为例，对于装配式构件库的云平台与软件的接口，需要针对Revit进行专门的二次开发，插件以图形界面展示，主要用于从企业的云构件库调用构件。

　　 构件仍以编码和系统类别分类，二次开发的界面一方面需要对接云服务器的构件库，另一方面需要与软件对接。针对不同的使用功能还应提供分类搜索功能，便于设计人员调用不同精度的构件模型。设计师可以调用云端构件进行设计;工厂可在云端提取构件编码直接调用模型进行加工，施工方可根据专用编码安排构件的运输和施工部署，实现构件库的设计、生产、施工全过程应用，且针对不同的使用阶段，可调用不同精度的构件模型。

　　 该模块类似协同平台的文件链接功能，但与协同平台不同的地方在于该功能是针对软件层面的。使用模型的链接功能，可在三维设计较复杂的地方或需要外包的深化设计部分，初步设计阶段进行模型简化和备注，待施工图阶段由第三方提供详图或完整模型链接。这一模块不仅可以提高设计效率，而且也便于与第三方的设计协同，如某个工程的外包钢结构部分，在初步设计阶段，设计人员不需进行详细的结构设计和节点设计，可在设计过程中对该部分大致示意建模，将该局部模型或图纸文件交付第三方，二者同步工作，待双方工作完成时，本单位的设计人员只需要将示意模型链接第三方设计成果(包括模型和图纸)，大大提高了设计效率和协同效率。对于某些三维模型较复杂的部分，设计师可以直接链接二维详图而不用花大量时间去建立复杂的三维模型，特别是在该部分对整个项目的影响很小时，该模块不仅利于CAD作图到BIM正向设计的有效过渡，而且可以实现云端的连接功能对接。

　　 企业构件库是企业设计人员在大量项目设计过程中积累的宝贵经验和财富，属于企业无形财产，因此需要对该企业的构件库进行权限管理。管理权限可分为3级，分别是构件库主管、专业负责人、设计人员。设计人员是构件库的使用者，同时也是构件库的建造者。设计人员在项目设计过程中可以通过账户获得构件库的使用权限，同时也可以递交构件入库申请。专业负责人负责构件入库的审核工作，主要从专业的角度审核构件的实用性、适用性和安全性，对于不满足要求的构件需要驳回和修改，对于审核通过的构件则递交给构件库主管进入下一步工作。构件库主管是构件库的主要管理者和维护者，需要对专业负责人提交的构件进行编码和入库工作，同时负责构件库的日常维护，给予各项目设计人员使用权限等工作。

　　 同理，也需对构件库的数据进行保护和加密。目前企业的构件库一方面用于对外展示，另一方面是针对企业内部使用，所以对于不同的平台虽然服务器端的数据相同，但对于不同的使用端需要使用不同的加密格式。由于企业构件库直接对接装配式建筑的设计和生产过程，其重要性不言而喻，数据的保护即是对企业核心利益的保护。企业的构件加密可以分为2个层级:(1)核心数据层级，该部分构件是企业审核通过的构件，存储在数据库，可读取但不可修改;(2)面对设计师或第三方的数据层级，该层级数据是基于核心数据库，根据不同的使用要求经过数据转换，对构件进行调用和展示。

　　 在对企业构件库加密保护的同时也要兼顾数据的流通性，至少在企业的工作流程中要保持全过程的数据互通。

　　 为满足装配式建筑的BIM正向设计需求，本文主要从构件的分类和搜索、云平台与软件的交互、构件库的权限及加密3个角度阐述了企业装配式建筑构件库的建立方法。企业的BIM构件库是一个不断迭代的过程，需要企业有大量的项目经验和积累。随着建筑信息化技术在建设行业的深度应用和发展，企业BIM构件库的建立将很大程度上提高装配式建筑BIM正向设计效率，提高生产、施工的管理质量和建筑产品品质。